桿形件冷擠壓模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與分析研究.pdf

1、擠壓技術(shù)作為一種高效率、低消耗的少、無切屑加工工藝，在金屬材料的塑性加工中獲得了迅速發(fā)展。目前，在機(jī)械、輕工、民用、宇航、軍工、電器等部門中的應(yīng)用日益廣泛，已成為塑性加工技術(shù)中不可缺少的重要加工手段之一。但是，擠壓模具如果設(shè)計得不合理，在凹模內(nèi)型腔拐角處，應(yīng)力集中現(xiàn)象會比較嚴(yán)重，使用一段時間后往往會產(chǎn)生裂紋并不斷擴(kuò)大，最后導(dǎo)致凹模的開裂。因此，為了充分發(fā)揮擠壓技術(shù)的優(yōu)越性，進(jìn)行擠壓模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面的研究是極其必要的。 本文首先討

2、論了有限元算法的步驟、單元的選取和網(wǎng)格的劃分等關(guān)鍵技術(shù)。接下來，分析了空間問題的彈性有限元法。之后利用有限元分析軟件ANSYS對桿形件冷擠壓凹模進(jìn)行了數(shù)值模擬，并根據(jù)求得的應(yīng)力分布云圖，提出改進(jìn)設(shè)計的措施，并使用ANSYS優(yōu)化模塊對凹模的尺寸進(jìn)行優(yōu)化，將優(yōu)化結(jié)果和Lame公式求得的優(yōu)化結(jié)果相比較，驗證了有限元法優(yōu)化的正確性；根據(jù)優(yōu)化結(jié)果，適當(dāng)調(diào)整凹模結(jié)構(gòu)，減少了應(yīng)力集中現(xiàn)象，降低凹模所受等效應(yīng)力幅值，延長了模具的使用壽命，為進(jìn)一步研究桿