精沖工藝的數(shù)值模擬與實驗研究.pdf

1、精密沖裁是一種新型的金屬壓力加工方法，具有優(yōu)質(zhì)、高效、低消耗的特點，其技術(shù)經(jīng)濟效益十分顯著。自從1923年發(fā)明了此項沖裁工藝以來，已在世界各地得到推廣，在儀器儀表、辦公設(shè)備、家用電器、輕工機械、汽車、軍械、航空器械等方面都有廣闊運用，已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)降低成本、提高性能、增加效益的重要技術(shù)措施之一。 精沖成形過程非常復(fù)雜，材料在狹窄的凸、凹模間隙附近形成了局部塑性剪切帶，在壓應(yīng)力的作用下產(chǎn)生強烈的塑性流動，應(yīng)力應(yīng)變梯度很大，是一個

2、經(jīng)歷彈性變形、塑性變形和剪切斷裂的非穩(wěn)態(tài)大變形過程。傳統(tǒng)的研究方法都是依靠大量的實驗和簡單的力學分析，找出某種經(jīng)驗或者是半解析公式，用來計算力能參數(shù)。塑性成形仿真技術(shù)的發(fā)展為研究精沖成形機理并從而預(yù)測產(chǎn)品成形缺陷、優(yōu)化工藝參數(shù)提供了新途徑。本文模擬所利用的DEFORM-3D軟件就是一款優(yōu)秀的塑性成形仿真軟件。 本文中，對形狀簡單的圓盤形45鋼零件的精沖過程進行了數(shù)值模擬，得出了材料變形過程中靜水應(yīng)力、等效應(yīng)力和等效應(yīng)變的分布圖，

3、預(yù)測了其發(fā)展趨勢，解釋了精沖各個階段的發(fā)展直到最終斷裂的全過程，并繪制了精沖力能曲線。從壓邊力、反壓力、相對沖裁間隙、壓邊圈齒形參數(shù)等各種因素出發(fā)，分析了這些因素的變化對于變形區(qū)應(yīng)力應(yīng)變場與剪切面裂紋產(chǎn)生的關(guān)系，并得出了壓邊力與反壓力的合適配合比例，以及其他參數(shù)的正確取值范圍。針對有拐角精沖件進行了專門模擬，證明精沖件拐角處確實存在應(yīng)力集中現(xiàn)象，在設(shè)計中應(yīng)盡量減小尖角，采用光滑的過渡代替。最后總結(jié)了精沖中常見的質(zhì)量缺陷，以及解決的方法。