閉擠式精沖工藝的數(shù)值模擬及參數(shù)優(yōu)化_第1頁
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文檔簡介

1、閉擠式精沖工藝的數(shù)值模擬及參數(shù)優(yōu)化齒圈壓板精沖是制造板狀精密輪廓零件的先進(jìn)技術(shù), 但對(duì)材料的塑性要求較高 , 且可精沖材料的厚度有限。閉擠式精沖是主要針對(duì)低塑性、厚板材料的一種新型精沖技術(shù)。目前 , 該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)獲得了發(fā)明專利 , 并進(jìn)行了一些初步研究 , 但該新工藝在工程實(shí)際中應(yīng)用所需的基礎(chǔ)研究進(jìn)行得還不夠 , 特別是所涉及的工藝參數(shù)優(yōu)化問題還未得到解決。本課題擬通過數(shù)值模擬和物理實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法 , 對(duì)閉擠式精沖的工藝規(guī)律進(jìn)行研究 , 并對(duì)相關(guān)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化 , 以豐富其技術(shù)體系 , 為該新工藝的工業(yè)應(yīng)用創(chuàng)造條件。本文首先通過對(duì)材料進(jìn)行拉伸試驗(yàn) , 在獲得材料性能參數(shù)的基礎(chǔ)上求出了材料的

2、流動(dòng)應(yīng)力方程 , 并通過體積相等理論計(jì)算出了坯料的體積計(jì)算公式 , 建立了有限元模擬模型 , 采用體積成形模擬軟件 Deform 2D, 對(duì)閉擠式精沖過程進(jìn)行了有限元模擬。其次 , 在借鑒以往研究和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上 , 分析了變形區(qū)材料所受應(yīng)力狀態(tài)對(duì)其斷裂損傷的影響規(guī)律。然后 , 在綜合簡單對(duì)比試驗(yàn)和正交試驗(yàn)各自優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上 , 通過大量有限元模擬的方法 , 研究了反頂力和模具各工藝參數(shù) ( 凸、凹模間隙 , 凹模圓角半徑 , 凹模型腔錐面的傾斜角度 , 凹模的壓料長度和凸模與副凹模的預(yù)置高度差 ) 對(duì)成形面光亮帶比例的影響規(guī)律及影響程度大小 ; 凹模傾斜角度與合模力的關(guān)系。最后 ,在有限元模擬基礎(chǔ)上 , 設(shè)計(jì)、制造了實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?, 并進(jìn)行了相關(guān)物理實(shí)驗(yàn) , 通過改變不同坯料的體積 , 檢驗(yàn)并進(jìn)一步修正了坯料體積的計(jì)算公式; 提出了適用于閉擠式精沖的沖裁力、合模力及最佳反頂力計(jì)算公式; 揭示了反頂力和相對(duì)沖裁間隙對(duì)工件成形面質(zhì)量的影響規(guī)律, 得到了閉擠式精沖工藝的合理參數(shù)。研究表明 , 通過有限元模擬的方法所獲得的閉擠式精沖的精沖力、合模力及反頂力與

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