级进模两步法冲裁降低工艺噪声的试验研究

阐述了两步法冲裁降噪的基本原理，在已有的关于两步法冲裁降噪的试验研究基础上，提出了级进模两步法冲裁降噪工艺，并在设计制作专门的冲裁试验模具之后进行了相关的噪声试验研究；试验结果表明，在小吨位小车间采用级进模两步法冲裁工艺取代传统普通冲裁可降低噪声3dB以上，且该工艺的生产效率与传统普通冲裁完全一样，工艺改进成本较低，便于实际生产的推广应用。     

B1500HS材料热成形后冷冲切试验

目的研究热冲压零件冷冲切刀块易磨损寿命低的问题。方法设计开发一套多功能冷冲切试验模具,对热成形后B1500HS材料进行连续冲切试验,并对3组模具间隙、4种典型模具钢材质对应的冲切试样进行断面质量检测及统计,以此分析热冲压高强钢冷冲切合理模具间隙和典型冷冲切模具钢的冷冲切特性。结果 8%~10%料厚模具间隙在冲切初期毛刺较小,且在连续冲切过程中毛刺高度比较稳定,为合理的模具间隙范围;4种典型模具钢中,ASP60冲头耐磨性性能最优,SKD11冲头耐磨损性最差,SKH-9和CALDIE介于两则之间。结论热冲压钢的冷冲切稳定性及刀块寿命相对常规高强钢还存在较大差距,针对其冲切特性有必要开发更高寿命、高性价比的模具钢及热处理方法,以提高刀块寿命和生产效率,降低零件制造成本。     

1041转向节热模锻工艺及模具设计

分析了1041转向节的热模锻成形工艺难点和关键技术,设计了合理的工艺方案、模具结构及关键的制造工艺,提高了模具的使用寿命及产品质量.     

多工位级进模冲裁工序模具磨损行为的数值分析及寿命预测

目的针对多工位级进模连续冲裁所带来的模具磨损问题。方法基于Archard磨损理论,以凸模为研究对象,对其磨损行为进行有限元数值模拟,通过设计冲裁间隙、冲裁速度、模具硬度等工艺参数之间的正交试验,获得各工艺参数对模具磨损的变化规律及最佳工艺组合;采用磨损累计法,对模具修模前的凸模圆角半径和使用寿命进行预测。结果冲裁模具磨损区域主要分布在模具圆角处,并得到单次最大模具磨损量为4.30×10-7 mm;得到磨钝后的圆角半径为0.3 mm,冲裁极限次数为27万次。结论采用该分析方法能较好地预测磨损,并为模具的保养修复提供一定的参考价值。     

微小型齿轮片连续冲、修工艺

目的以冲压代替机加,提高零件加工的良品率和加工效率。方法用模具进行连续冲、修加工。结果生产效率提高1倍,零件加工良品率提高20%,生产成本下降25%。结论用模具进行连续冲、修可以代替机加铣齿加工,为微小型齿轮片的加工开辟了一条新的途径。     

弹体热冲拔成形工艺数据库研究与开发

在充分总结弹体热冲拔成形知识的基础上,构建了弹体热冲拔成形工艺数据库,开发了数据库管理系统。应用在弹体热成形工艺与模具设计上,实现了工艺数据的积累、共享、重用,达到了优化工艺与模具设计,提高工艺设计水平与效率的目的。     

铝型材挤压模具离子注入表面强化

铝型材热挤压模具的磨损、润滑和使用寿命短等问题直接影响着铝加工行业中铝产品的质量和厂家的经济效益。我院与广东兴发铝型材厂合作，将离子注入技术应用于铝型材生产，对铝型材挤压模具进行了表面改性处理。51只离子注入改性后的模具在线实验表明：模具总的中间使用寿命平均提高了140%，同时改善了铝型材的表面光洁度，减少了模具的拆卸、修整次数和降低了生产工人的劳动强度。     

管子钳钳柄铝合金液态挤压工艺及模具设计

介绍了钳柄材料,进行了锻件设计、模具结构设计,分析了液态挤压的工艺参数及选择依据,以及产品技术经济性。结果表明,采用液态挤压工艺代替热模锻生产铝合金钳柄,可显著提高材料利用率,减少成形工序及降低产品成本。     

铝型材挤压模具离子束表面强化

铝型材热挤压模具的磨损、润滑和使用寿命短等问题直接影响着铝加工行业中铝产品的质量和厂家的经济效益．本文将离子束材料表面强化技术应用于铝型材生产，对铝型材挤压模具进行了表面改性处理；51只离子注入改性后的模具在线实验表明：模具总的中间使用寿命平均提高了140％，同时改善了铝型材的表面光洁度，减少了模具的拆卸、修整次数和降低了生产工人的劳动强度。     

提高铝合金压铸模使用寿命的探讨

对影响铝合金压铸模使用寿命的诸多因素,如压铸件结构、形状、模具设计、模具材料及加工工艺、模具的正确使用和管理等方面进行了分析和总结,阐述了热处理方法对铝合金压铸模使用寿命的重要性,探索出了提高模具质量、延长模具使用寿命的途径.     

硼钢热冲压模具CAE顺序耦合建模及强度校核

目的针对热冲压模具开裂的问题,提出一种模具强度校核方法。方法借助有限元仿真软件ABAQUS,对B柱进行循环仿真,获取稳定变化的模具温度场;借助专业成形软件Dynaform完成B柱成形、保压过程的仿真,获取模具和板料间的节点接触力;将模具温度场和节点接触力作为边界条件进行模具强度仿真分析。结果模具的危险区域是模具内部靠近圆角的流道交接处,此处因为承受强烈的热冲击存在交变拉应力作用,同时又因为加工缺陷存在应力集中,是疲劳裂纹最容易萌生的地方。结论 CAE顺序耦合仿真能准确高效地计算热冲压模具的温度场、热-机械耦合应力场,分析模具的危险区域,指导模具的设计和加工,延长模具使用寿命。     

高强度钢板U形件热冲压凹模结构拓扑优化

为降低热冲压凹模的生产成本和使用成本,基于板料热冲压数值模拟对凹模结构进行了拓扑优化设计.运用有限元软件ABAQUS建立热力耦合有限元模型,对高强钢板U形件的热冲压成形和淬火过程进行了数值仿真.提取凹模与板料间关键工况下接触应力作为凹模拓扑优化的外在载荷,建立约束凹模结构关键区域节点位移的体积最小化拓扑模型,对热冲压凹模结构进行拓扑优化设计,最终实现结构减重20%,且优化后凹模的变形和应力与优化前的结果相差甚微.研究内容对热冲压过程数值模拟和模具结构拓扑优化研究具有一定参考价值.     

变速箱长柄法兰轴工艺分析及模具关键结构设计

目的 根据长柄法兰轴的结构特点,制定一套产品的成形工艺方案并投入到生产中。方法 法兰轴是双离合器变速器输出端与差速器连接的重要零件,其形状复杂,成形难度较大,根据产品的特点,制定温锻–冷锻联合成形的工艺方案。针对温锻工序中锻件内腔难以充满的问题,利用DEFORM对工艺中的关键步骤进行模拟仿真,并根据模拟结果对模具进行补偿设计,使锻件内腔底部与模具之间的间隙降至0.3 mm以下。考虑到金属的剧烈流动会加重模具的磨损,设计一套模具润滑系统,以提高模具的使用寿命。而锻造过程中模腔内形成密闭空间,压缩的空气会阻碍金属充填型腔,因此,在凹模与凸模上设计出一套模具排气系统,以避免塌角缺陷的产生。结果 实现了长柄法兰轴工件的工业化生产,生产效率可达每分钟12.5只。结论 根据数值模拟的结果对模腔面进行优化,设计了一套模具的润滑结构与排气结构,避免了锻造缺陷的产生,为双离合器变速箱长柄法兰轴产品的温冷锻工艺生产提供了经验依据。     

SUS304不锈钢封装板微冲压工艺研究

为实现不锈钢封装板件的高效率低成本批量化制造,开展了不锈钢薄板微冲压工艺研究.设计了集自动送料、辅助定位、落料、微冲孔以及微拉深于一体的高效、复杂、高精度封装板级进模具装置,分析成形条件对成形质量的影响规律,确定最佳工艺参数.同时,进行了不锈钢封装板抗冲击性能测试.结果表明:采用该复杂一体化级进式微冲压成形模具装置,制造出质量良好的不锈钢封装板件,成形效率可达1 120件/h;在超过47 800 g的超负荷条件下,封装板表面平整,未出现明显变形,能够满足机械性能要求.采用这种高效率微冲压成形技术,能够解决微型构件的尺寸精度,提高微型构件的力学性能,有效降低生产成本,实现了封装板件的高效率低成本批量化制造.     

高强钢变厚板汽车B柱热成形数值模拟及主要参数分析

目的 研究热成形过程中冲压件温度场、应力场的变化规律,探究主要工艺参数对冲压件成形的影响规律。方法 利用Abaqus软件建立热力耦合模型,对汽车B柱的热冲压成形过程进行数值模拟,分析板料及模具的温度和应力变化,确定主要工艺参数对冲压件的影响规律,利用得到的规律指导B柱模具的设计与制造,最后对B柱进行冲压试验。结果 在热成形前的物料转移阶段,板材厚度差的存在使过渡区产生了温度梯度和内应力的变化;在热成形阶段,以减薄率为评判标准,确定了摩擦因数为0.35、冲压速度为100 mm/s时B柱的成形效果最好;对B柱的成形结果进行了分析,由局部减薄率的变化得到了模具缺陷的位置,由过渡区的偏移量得到了模具等厚区的长度,由板材温度变化确定了最佳保压时间为8 s。结论 基于Abaqus软件,构建了B柱的热冲压有限元模型,对板材出炉至成形结束阶段进行了数值模拟与分析,在此基础上对B柱制件进行了冲压试验,发现制件的质量缺陷明显减少,对制件的指定点进行了面检测,合格率达到了95.83%,表明了分析结果的可靠性,同时也验证了有限元分析的准确性。     

喷油器体锻模优化设计

目的以喷油器体模锻成形为研究对象,对锻模结构与尺寸进行分析和优化设计。方法通过优化锻模设计(尤其是优化锁扣、终锻模膛、飞边槽、钳口、滚挤模膛等结构与尺寸设计以及根据滚挤模膛高度尺寸优选原材料下料规格),克服原锻模设计的缺点。结果有效改善了喷油器体的模锻工艺性,减小了难变形区,减小了变形力,减少了原材料消耗0.15 kg/件,提高了合格品率,提高了锻造效率(减少打击次数3~5锤次/件),提高了锻模使用寿命至少1倍,以及降低了锻模与锻件成本等。结论最终获得的喷油器体锻模,结构高紧凑又强度足够,使用性能优越,可为类似锻模设计和实际生产提供了有力的参考依据。     

3 Cr3 Mo3 VNb 在热冲孔中的应用研究

高合金钢热冲孔冲头寿命关系到模具与产品成本、生产效率、自动化设备的使用,因此,应注重冲头的选材、材料制备与冲头制造工艺。 用 3 Cr3Mo3 VNb 作为高合金钢热冲孔冲头,为提高模具寿命,在材料制备上,优化了成分,采用电渣重熔冶炼,减少杂质,毛坯锻造两次,用大锻造比锻造,冲头热处理用真空炉,三次回火,热处理硬度取 HRC42 ~ 46 ,冲头表面处理采用镀铬工艺,开展了热冲孔工艺试验。 结果表明,用3 Cr3Mo3 VNb 可使冲孔冲头寿命平均达到 800 件以上。     

锁挡多工位级进模设计

分析了锁挡零件的结构工艺性和冲压工艺,介绍了零件的排样方案、模具总体结构、工作过程、主要零部件的设计,并阐述了模具结构特点.模具结构合理、紧凑,工作平稳,生产效率高,生产的零件质量达到要求.