一种软硬模辊式冲压模具的结构优化研究

根据一种软硬模辊式冲压模具在使用中易出现上下辊的操纵性差、板料冲裁加工变形大等情况,对模具的下辊高度的调整机构和凸模进行了改进优化设计。包括对下辊高度的楔形盒机构进行优化设计,使上下辊的水平度更易得到保证;优化凸模结构形状,使凸模在冲孔后的板料塌陷度得到改善,提高了冲压件质量。     

板料辊式冲孔机结构分析与优化

在实际生产的基础上，提出板料辊式冲孔机的设计理念，对辊式冲孔机的结构进行了研究分析，使它能在板料冲孔上实现高速连续的工作，满足实际生产的需求。同时，因为冲头是在辊子旋转过程中不断的冲孔，对冲头的形状优化也进行了初步探讨。     

基于响应曲面法的QSTE460板料冲裁工艺参数优化

以冲压零件作为分析对象,基于响应曲面法设计板料冲裁的模拟试验,利用DEFORM-2D模拟软件对板料的冲裁变形过程进行有限元模拟,建立了冲裁工艺参数与冲裁断面光亮带长度之间的数学模型。通过模拟结果的分析得知:冲裁间隙与模具刃口圆角半径对光亮带长度的交互式影响最大。将冲裁速度、冲裁间隙以及模具刃口圆角半径作为设计变量,以光亮带长度作为优化目标,利用Design Expert软件对响应曲面模型进行优化,得到板料冲裁的优化参数:冲裁速度为14.04 mm·s-1,冲裁间隙为8.99%t(t为板料厚度),模具刃口圆角半径为1.25%t,光亮带长度的响应值为0.834 mm。此外,利用冲压模具进行试验验证,试验值与响应值之间的相对误差为11.8%,验证了响应曲面法应用于板料冲裁工艺参数优化的准确性。     

基于正交试验的螺母冲裁成形模具磨损分析及参数优化

以某车用螺母冷镦冲裁模具为研究对象,基于Archard磨损理论采用有限元分析软件DEFORM-3D,对上冲头磨损进行模拟分析,结果表明:上冲头的磨损主要发生在受力较大的刃口区域。为使模具寿命尽可能地延长,设计了正交试验,以降低上冲头磨损量为目标,选取冲裁间隙、冲裁速度、上冲头表面硬度、摩擦系数作为因素,并采用极差和方差对结果进行分析,得出各因素对上冲头磨损量的影响程度依次为:冲裁速度>冲裁间隙>上冲头表面硬度>摩擦系数,并得出最优参数组合为:冲裁间隙为8%t、冲压速度为5 mm·s^-1、模具表面硬度为53 HRC、摩擦系数为0.14。上冲头最大磨损量由13.1×10^-6 mm减小为3.66×10^-6 mm,能够很好地指导企业的生产。     

基于ANSYS/LS-DYNA的板料弯曲成形数值模拟

根据动力显式有限元理论,利用ANSYS/LS-DYNA软件对TZM合金板料的弯曲冲压过程进行模拟;分析了板料弯曲变形过程,预测了板料在冲压过程中容易产生缺陷的部位,检验了模具结构设计及冲压工艺是否合理,讨论了摩擦因数对成形质量的影响.     

数控转塔冲床液压冲头高度自动调整技术

数控转塔冲床模具一般有A、B、C、D、E几种型号,模具高度有所不同。如果冲头处于同一高度,则在快速冲压和送料过程中,会有带料等问题发生,影响机床正常运行。本文通过PLC程序优化来改变冲头高度,根据模具高度的改变自动调整冲头高度的改变,较好地解决了这个问题。     

汽车覆盖件成形数值模拟与模具型面设计

以某汽车覆盖件为研究对象,利用板料分析软件Autoform对其进行了冲压方向的确定、压料面和工艺补充面设计、拉延筋设计以及拉延成形过程的数值模拟。通过仿真预测了板料成形过程中拉裂、减薄、起皱等缺陷,并根据模拟结果分析了板料与凸凹模的摩擦、工艺补充面、压边力、拉延筋等因素对缺陷产生的影响,进而调整优化了板料成形工艺参数和模具型面结构,消除了零件成形中的质量缺陷,提高了成形工艺的可靠性,为实际生产中覆盖件冲压工艺确定和模具型面设计提供了参考和依据。     

基于响应面法的C75S弹簧钢冲裁工艺参数优化

以C75S高强度弹簧钢作为研究对象,运用Deform-2D软件对板料冲裁过程进行数值仿真,基于响应面法对C75S弹簧钢的冲裁工艺参数进行优化。借助中心设计组合法设计冲裁试验,并建立了工艺参数与模具最大磨损深度之间的响应面模型,通过分析得知:模具刃口圆角半径与冲裁速度对凸模磨损的交互式影响最大;模具刃口圆角半径与冲裁间隙的交互式影响次之;冲裁速度与冲裁间隙的交互式影响最小。利用Design Expert软件得出最优的冲裁工艺方案为:模具刃口圆角半径为1.84t,冲裁速度为7.60 mm·s-1,冲裁间隙为13.23%t,凸模的磨损深度为4.02×10-6mm。此外,借助冲压模具进行冲裁试验,利用毛刺高度间接验证模具的磨损,试验值与响应面法优化值之间的相对误差为14.19%,两者保持较好的吻合性,从而为板料冲裁模具磨损的优化提供了一种有效方法。     

基于RSM的汽车不锈钢板件冲压模具磨损CAE分析

为了减少汽车异形不锈钢板件在冲压过程中的模具磨损,应用CAE分析软件Deform-3D对板料冲压过程进行数值模拟,并基于响应面法,以凸、凹模的磨损深度为优化目标,对冲压工艺参数进行优化。采用Box-Behnken设计冲压试验组,并结合Archard模型,建立了压边力、冲压速度、冲压间隙与评价参数之间的响应面模型,得到了各工艺参数对模具磨损的影响规律,综合分析后,确定了最优冲压工艺参数组合为：压边力为375 kN、冲压速度为78.5 mm·s^-1、冲压间隙为2.17 mm。同时,根据最大磨损深度结果对冲压模具的寿命进行了预测,最终经过冲压实践证明,采用最优冲压工艺参数组合,冲压模具的实际寿命为3721件,与预测结果的一致性较好,模具寿命得到大幅提升。     

模具可重构技术与杆系柔性成形模具

介绍了目前国内外在可重构板料冲压成形模具应用研究方面的成果,讨论了在应用研究中仍存在的问题和进一步的研究发展方向.同时提出可重构的杆系柔性成形模,该模具具有"模内压板成形"冲压工艺,可以有效地控制板料的起皱.试验表明可重构的杆系柔性成形模具可以快速地重构板料冲压成形模具,达到"一模多用"的目的,具有优良的板料冲压成形特性.     

基于知识的钣金冲模凸模与凹模快速设计研究与开发

传统钣金冲模的凸、凹模设计以几何形状作为操作对象,效率低且很少融入模具设计知识和设计经验,限制了模具的快速设计,为此提出了钣金冲模的凸、凹模快速设计方法,该方法以模具设计规则为基础,归纳了冲模设计过程中各种典型凸模和凹模设计样式,结合知识工程的基本思想,实现了基于知识的凸、凹模设计,并具有凸、凹模的快速互换功能,并可对凸模自动进行强度和刚度校核。     

模内自驱动跳步冲孔模设计

针对高精度多排孔冲压件,设计了一种新型模内自驱动跳步冲孔模,该模具结构包含:上模的楔块,下模凹模板的驱动机构、同步机构及防翘机构,上模和下模的浮动滚轮机构。设计及优化了板材周边斜齿结构,分析了多排孔分布规律,提出了跳步冲孔的工艺方案。结果表明:上模楔块推动驱动机构的滑块,滑块内的齿形推杆推动事先冲好的板材周边斜齿,在同步机构、防翘机构和浮动滚轮机构共同作用下,实现了等间距跳步冲孔;斜齿的齿顶角和齿根角的优化值均为60°;上、下模的浮动滚轮机构迫使板材在上滚轮和下滚轮之间滚动,将滑动摩擦变为滚动摩擦,极大地减少了零件表面的划痕缺陷。     

多点压板成形技术及其板料冲压成形工艺

板料在冲压成形过程中常出现起皱现象,这是板料受压失稳的结果。论文提出一种新型的多点压板成形冲压技术,板料在冲压成形过程中,板料的上、下面受弹性压板力的约束,从而可以提升板料的失稳临界应力,减少板料的受压屈曲与起皱。同时研制一种可重构的杆系柔性成形模具,实施多点压板成形冲压工艺。试验表明,这种新型模具可以实施快速重构,同时可以有效地控制板料的起皱,特别适用于中小批量曲面板件的冲压成形加工。     

窗帘支架弹片多工位级进模设计

介绍了窗帘支架弹片多工位级进模的冲压工艺,设计了排样图及模具结构。说明了模具结构的特点,该模具的上、下模板具有高精度和长寿命,可快速更换凸模和凹模镶块,重复装配精度高。实践证明:模具结构可靠,加工质量合格,生产效率高,对此类零件的多工位级进模设计有参考价值。     

宽板U形弯曲的回弹试验研究

带状板材在受到冲压后,如果冲压工艺设计不合理,回弹会使板料的冲压结果达不到下一步安装工艺的要求。通过试验的方法,探求在无边压力的情况下板材的回弹问题,分别就板材性能、板料厚度、凸模圆角半径、凸凹模间隙、凹模跨度和摩擦因数等诸多因素对板料回弹的影响进行了分析,得出板材U形弯曲时回弹规律:凸凹模间隙越小,回弹就越小;随着凸凹模跨度的增大,回弹角增大;同一种板材,板材厚度越小,回弹就越大。研究结果有利于工业企业控制金属板材的回弹。     

基片多工位级进模设计

分析了基片的冲压工艺,确定了排样方案和模具总体结构,其中对滚柱镶拼式弯曲凹模结构和去毛刺凸模结构进行了详细介绍,实践表明,模具结构可靠,能满足零件精度要求。     

插片级进模主要部件的结构设计

根据插片的加工要求,分析了插片的冲压工艺和级进模的排样方案,介绍了插片级进模的结构和工作过程,研究了条料精确导向装置的结构设计,阐述了小直径凸模精确导向和保护装置的结构设计,叙述了插片条料和插片零件的卸料方式。实践证明,模具结构运行可靠,能保证产品质量。     

带状金属板材弯曲的回弹

当板材在受到冲压时,如果冲压工艺设计不合理,反弹会使板料的冲压结果不能符合图纸要求。文章用实验的方法探求无压边力的情况下板材的回弹问题。分别就材料性能、板料厚度、凸模圆角半径、凸凹模间隙、凹模跨度、摩擦系数等诸多因素对板料回弹的影响作出了分析。     

具有移动压料功能的压边圈及拉深模设计

针对汽车覆盖件冲压过程中存在刚性不足、塌陷等问题,在常规拉深模结构的基础上,进行技术创新,设计了一种具有移动压料功能的压边圈及拉深模。模具能够提高板件的刚性、减少滑移线,还能降低拉深深度,提升材料利用率,降低企业生产成本,对提升汽车冲模设计水平具有显著意义。     

凸凹模受力模型与有限元分析

通过对板料成形时的受力分析,建立了凸凹模在拉深过程中的受力模型,完成了对凸凹模的有限元数值分析,得到了凸凹模的应力和变形分布情况。对板料进行强度、刚度校核,得到了随板料厚度的变化凸凹模孔口所受的压力、凸凹模的最大应力和位移的变化规律。可为模具结构的设计、模具材料的选择提供依据。