厚板冲裁过程的模拟仿真及其参数优化

【摘要】：随着现代冲压技术的迅速发展及其应用范围的不断扩大,许多结构零件采用厚板冲制而成,这不仅能保证零件有足够的强度和刚度,而且还可以提高零件的使用寿命,提高劳动生产率,从而降低生产成本,因此,厚板冲裁技术作为现代冲裁技术的主要发展方向与开拓项目越来越引人注目。 但是厚板冲裁时由于冲头受力条件恶劣,在设计、制造、使用过程中的种种因素都可能导致冲头弯曲、崩刃、折断、磨损严重而导致模具寿命过低。而模具寿命是衡量模具技术和经济水平的重要指标,发展模具新结构、新工艺、新材料,大幅度提高模具寿命是我国模具工业发展中的一个重要内容。另一方面,对于厚板冲裁的冲件产品,其质量很差,尤其是冲切面参差不齐、尺寸与形位精度低,对于冲材轮廓复杂的冲件至今难以生产。 本论文在综合查阅消化吸收大量国内外技术资料的基础上,对厚板冲裁成形方法进行了研究。首先分析研究厚板冲裁成形过程,指出了影响厚板冲裁成形过程的主要因素,并研究了板厚,凸、凹模间隙以及刃口小圆角对厚板冲裁成形工艺的影响。其次,简要介绍了计算机仿真技术所依赖的有限元理论基础,并对体积成形专用有限元模拟仿真软件Deform的应用特点及功能做了总结和分析。然后,运用模拟仿真软件Deform 2D 分别进行了应力应变分析以及变形过程的分析。之后,运用Deform 3D 分析了板厚,凸、凹模间隙,以及刃口小圆角等工艺参数对成形结果的影响,并得到了这些因素对厚板冲裁成形结果的基本影响规律。最后,通过对厚板冲裁技术的探讨,针对厚板冲裁成形工艺的要求和特点,设计了厚板冲裁成形模具装置,并针对如何减小冲裁力,提高模具寿命,提出了厚板冲裁的凸模设计要点。 本文对厚板冲裁成形技术的分析方法和得出的结论能够满足生产应用的基本要求,对于今后该项技术的进一步研究及推广应用将具有较为普遍的指导和参考意义。

【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TG386