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传动板精冲凸模磨损机理及磨损规律研究

张新和  
【摘要】:精密冲裁是一种高精度成形技术,被广泛应用于汽车制造、航空航天和电子制造等各领域,但模具的磨损问题已成为约束精冲技术应用和提高的关键。生产过程中频繁刃磨修模,不仅直接提高了生产成本,降低了生产效率,而且模具磨损会影响精冲工件的成形质量和尺寸精度。针对上述问题,本文在传动板精冲凸模的磨损表征与磨损机理分析的基础上,采用试验和有限元模拟的方法对传动板精冲凸模的磨损影响因素及磨损规律进行了探究。主要研究内容总结如下:针对冷作模具钢ASSAB88开展一系列试验研究工作,自主设计更接近精冲工况的改进式销盘试验方案,获得了ASSAB88模具材料的抗磨损性能等基本力学性能。围绕磨损失效的传动板精冲凸模进行磨损分析及磨损机理探讨,发现传动板精冲凸模的磨损过程是一个复杂的失效过程,复合出现黏着磨损、刮损磨损和疲劳磨损,这三种磨损机理相互影响,相互促进,并伴随有微裂纹的产生及扩展。基于传动板精冲成形工艺建立其有限元模型,通过选择合适的韧性断裂准则,并结合力学性能试验获得S20C钢的流动应力曲线和断裂参数,模拟分析传动板精冲过程中的金属成形特点和断面质量,并进行试验验证。通过有限元模拟分析传动板精冲凸模磨损演变过程,研究磨损影响因素与模具磨损的量化关系,探讨精冲过程中正压力、反顶力、冲裁速度、冲裁间隙、凸模硬度、凹模倒斜角角度等工艺参数与磨损之间的规律。


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