閉擠式精沖成形機(jī)理及全光亮輪廓面形成條件研究.pdf

1、傳統(tǒng)的齒圈壓板精沖工藝由于模具結(jié)構(gòu)的局限,使其無法沖裁低塑性和大厚度的材料,本文針對我們已獲得的發(fā)明專利——閉擠式精沖工藝,采用數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的手段對該工藝進(jìn)行了基礎(chǔ)研究。
　　閉擠式精沖工藝采用特殊的模具結(jié)構(gòu),通過副凹模首先壓下,使廢料區(qū)受到擠壓變形而被封閉,以致周圍廢料幾乎無法再沿徑向變形。接著凸模向下運(yùn)動,并配以反頂力的作用,使擠剪變形區(qū)的材料受到極大的三向壓應(yīng)力作用,提高了材料塑性,進(jìn)而提高可精沖厚度和擴(kuò)大可沖裁

2、材料范圍。
　　在本文中首先采用主應(yīng)力法分析了材料內(nèi)部三向壓應(yīng)力的影響因素,并提出了描述三向壓應(yīng)力大小的參數(shù)——外環(huán)填充率,理論上有外環(huán)填充率越高材料內(nèi)的三向壓應(yīng)力越大,反之三向壓應(yīng)力越小的規(guī)律。此外,采用網(wǎng)格分析的方法分析了外環(huán)區(qū)和擠剪變形區(qū)材料的流動規(guī)律和應(yīng)變分布。
　　通過用DEFORM軟件對閉擠式精沖過程進(jìn)行數(shù)值模擬,分析了應(yīng)力應(yīng)變以及金屬的流動特點(diǎn),并對外環(huán)填充率和反頂力大小對靜水壓應(yīng)力的影響進(jìn)行了研究,驗(yàn)證了理論

3、分析中得出的規(guī)律。此外,引入斷裂準(zhǔn)則研究了閉擠式精沖中材料裂紋的生成和擴(kuò)展,并通過與實(shí)驗(yàn)對比,發(fā)現(xiàn)該斷裂準(zhǔn)則可以準(zhǔn)確預(yù)測該種材料在閉擠式精沖中的斷裂。
　　在有限元摸擬的基礎(chǔ)上制作了工藝實(shí)驗(yàn)?zāi)＞吆蛯?shí)驗(yàn)坯料,進(jìn)行了大量的工藝實(shí)驗(yàn),研究了外環(huán)填充率與擠剪面光亮帶比例、工件增厚比例以及與裂紋生成時機(jī)之間的關(guān)系,并得出零件擠剪斷面全光亮成形的條件;通過對不同材料進(jìn)行閉擠式精沖試驗(yàn),研究了材料塑性對閉擠式精沖成形質(zhì)量的影響;在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)