聚氨酯橡膠模具微沖裁關(guān)鍵問題研究.pdf

1、隨著微機(jī)電系統(tǒng)的高速發(fā)展，儀器設(shè)備產(chǎn)品的微型化及其快速高精度制造成為目前的研究熱點(diǎn)。微沖裁技術(shù)作為一種全新的塑性成形技術(shù)，具有成形精度高，生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)，在航空航天、精密電子儀器、生物、醫(yī)療等領(lǐng)域都將得到廣泛的應(yīng)用。聚氨酯橡膠沖裁技術(shù)經(jīng)常用于板料厚度低于0.3mm的沖裁中，該類模具采用彈性體聚氨酯橡膠替代剛性的凸模或者凹模，因而降低了模具的制造成本，縮短了制造周期，同時(shí)其自身成形特點(diǎn)決定了沖裁件的表面質(zhì)量良好。將該技術(shù)用于微小零件生產(chǎn)

2、，將有效地降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。
　　本文在分析研究聚氨酯橡膠沖裁模成形機(jī)理的基礎(chǔ)上，歸納出聚氨酯橡膠沖裁模的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。該類模具必須選用硬度在90A以上的澆注型聚氨酯，而且必須過盈安裝在容框內(nèi)，其壓縮量不應(yīng)大于30％，容框應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度校核確保容框可以承受聚氨酯橡膠受壓后所引起的脹力，模具的壓料方式也是決定沖裁能否成功的關(guān)鍵因素。針對具有微細(xì)結(jié)構(gòu)特征微小零件的外形特點(diǎn)設(shè)計(jì)出微型模具，并對模具的承壓能力和失穩(wěn)彎曲應(yīng)力進(jìn)行校核。運(yùn)用

3、有限元軟件ABAQUS/Explicit建立聚氨酯橡膠微沖裁模分析模型，對板料沖裁過程進(jìn)行數(shù)值模擬。建立T2的Johnson-Cook本構(gòu)模型和斷裂準(zhǔn)則，建立三維幾何模型，以均布載荷替代聚氨酯橡膠與板料的相互作用。分析了沖裁過程中板料的斷裂規(guī)律，結(jié)果表明微細(xì)結(jié)構(gòu)直角處為最后斷裂處;隨沖裁速度的增加，板料受到的壓應(yīng)力也不斷增大。減小聚氨酯凹模高度，采用階梯式壓料，解決所得沖件微細(xì)結(jié)構(gòu)部分不完整的問題。在不同厚度的T2薄銅箔上沖制出特征尺寸