厚板精密冲裁工艺过程的有限元模拟

介绍了精密冲裁的基本原理，利用商业有限元软件DEFORM^TM-2D对6mm厚度的钢板(42CrMo4)的精冲工艺进行了模拟。分析了不同压边力和凸凹模间隙对精冲断面质量和模具应力的影响关系。结果表明，数值模拟可以有效地优化厚板精冲工艺。     

厚板冲裁模的设计

<正> 链轮材料为45钢板,尺寸如图1。其冲裁力P为: P=1.3Hπd_1τ =1.3×10π×163.5×500N =3328517.4N=339.85t     

特厚板冲裁技术

冲裁加工中,常用的最大板厚为几毫米。对板厚大于110mm 的冲裁加工,则很少介绍.笔者积累了厚度为10～25mm 特厚板材冲裁加工的经验和数据,现对此做一介绍。1.特厚板冲裁的机理与冲裁力的计算众所周知,一般冲裁时,为了获能良好的冲裁断面,需选取合适的凸凹模间隙。该间隙一般是随板材厚度增加和板料强度的提高而增大。但对于普通板厚来说,该间隙值总是很小的。因此一般以为,冲裁时的板料处于单向应力状态(图1)。即认为在冲裁力的作用下,冲裁面上受到单向剪应力σ的作用。当σ的值达到材料的抗拉强度极限σ_b 时,材料即被冲离.由此得出冲裁力的计算公式为:     

基于数值模拟的薄板冲裁过程应力分析

冲裁过程中的约束条件对冲裁裂纹的产生和成长有很大影响,是决定断面质量的一个重要因素。有无带压边圈和冲裁轮廓是否对称是决定约束条件的两个重要因素。本文通过自建材料模型,运用Cock-croft&Latham断裂准则对有压边和无压边情形下的双面薄板冲裁过程进行了有限元模拟,并根据模拟结果分析了有压边双面冲裁的应力状态,得出了与实际相符的模拟结果。     

基于LS-Dyna的板料冲裁过程仿真

利用显式动力学分析程序LS-Dyna对4mm厚Q235A板材冲裁过程进行了有限元仿真.根据仿真结果对冲裁机理、最大主应力及冲裁力的变化规律进行了分析,得出了与实际相吻合的结论,其方法和结论对冲裁工艺参数优化及相关产品研发具有参考价值.     

基于数值模拟的厚板冲裁变形机理研究

研究了7mm厚板的冲裁成形方法,建立了非直线型剪切线厚板冲裁工艺的运动模型及弹塑性有限元模型.仿真结果表明:厚板冲裁过程分为弹性变形阶段、塑性变形阶段及断裂分离阶段;剪切线为非直线时,最大冲裁力随着板厚的增加而非线性增加,但单位厚度上所需的冲裁力随着板厚的增加而逐渐减小;7mm厚板的最佳冲裁间隙为11.3%t(t为板厚);7mm厚板落料冲裁的最佳凹模小圆角为r=-2%t.通过阐述变形机理为建立厚板冲裁工艺规范提供指导,并在实验中取得了较好的效果.     

金属材料冲裁过程的有限元模拟

介绍了利用弹性有限元对金属冲裁加工模拟的基本原理,包括弹塑性大变形木匠,裂破坏模拟以及网格重划分等技术,利用商业化有限元程度DEFORM－2D^TM对不锈钢（AISI304）板料的冲裁工艺进行了模拟,模具采用刚体模型,工件采用弹塑性模型,材料断裂破坏采用Cockroft-Latham破坏准则,分析了冲裁过程中裂纹生成、扩展以及材料断裂分离的过程,冲载力的变化等,模拟结果中的材料断裂和冲裁力的变化与已发表文献中的实验结果一致。     

厚板冲裁力的计算与分析

分析了冲裁时板料厚度对冲裁力的影响，提出了最大冲裁力的精确计算方法，并对最大冲裁力的其他影响因素进行了分析。     

厚板精冲过程的数值模拟仿真及其参数优化

针对厚板精冲过程中的各种问题,根据其工艺特点,建立了精冲计算力学模型,并分析了厚板精冲过程的力学状态。利用有限元模拟软件Deform,对1035钢8mm的厚板精冲进行了模拟,采用NormalC＆L断裂准则,分析了裂纹的产生与扩展机理以及影响厚板精冲的关键因素,进一步优化了相关工艺参数。结果表明,有限元数值模拟可以有效地优化厚板精冲工艺,为提高精冲模具寿命和冲压质量提供了依据。     

厚板精冲塑性剪切带热力耦合分析与模具失效

厚板精冲过程属非稳态大塑性变形,其精冲剪切带区域变形剧烈而复杂,对此进行实验研究存在诸多困难.本文对厚板精冲工艺进行了基于热力耦合的有限元分析,连续模拟了齿圈压入、板料塑性剪切到完全断裂的过程,获得了厚板精冲过程中剪切带的金属流动规律、热力分布,并通过模具的应力场和温度场分布对模具失效原因进行了分析与预测.     

自由锻锤上冷冲厚板新工艺

介绍了自由锻锤上冷冲厚板工艺的特点和模具主要结构。以及如何解决凸凹模间隙、选用小间隙冲孔时刃口磨损加剧的问题。研制出了降低磨损。提高模具寿命的润滑剂配方。设计了适合自由锻锤上厚板冲孔的模具，对在自由锻锤上厚板冲孔进行了有益的尝试。扩大了自由锻设备的加工范围。解决了不具备大型压力机情形下的生产难题。     

自由锻锤上冷冲厚板新工艺

介绍了自由锻锤上冷冲厚板工艺的特点和模具主要结构,以及如何解决凸凹模间隙、选用小间隙冲孔时刃口磨损加剧的问题。研制出了降低磨损,提高模具寿命的润滑剂配方。设计了适合自由锻锤上厚板冲孔的模具,对在自由锻锤上厚板冲孔进行了有益的尝试,扩大了自由锻设备的加工范围,解决了不具备大型压力机情形下的生产难题。     

板料成形过程的三维数值模拟

本文采用更新式拉格朗日描述，建立了基于连续介质力学的非退化四节壳单元有限元模型，使用自行开发的基于上述模型的有限元程序对杯形件的拉深过程进行了数值模拟，并与结果进行了比较。     

多弯曲型材冲裁刀具刃口形状的研究

分析平刃切刀、斜刃切刀、单尖对称切刀和双尖对称切刀4种冲裁刀具冲裁多弯曲型材的工作过程,通过比较冲裁力大小、多弯曲型材所受最大力矩和多弯曲型材变形大小分析冲裁效果,选出最合适的冲裁刀具刃口形状,可减小多弯曲型材冲裁过程中的变形,提高冲裁加工的质量。     

电瓶支座弯曲成形及其回弹模拟分析

本文利用Dynaform板料成形软件的动态显式与静态隐式联合求解功能,模拟了汽车电瓶支座冲压弯曲成形和卸载回弹变形整个过程.通过改变工艺、材料和模拟的参数值,模拟得到影响该零件回弹的主要影响因素及其规律.并成功利用这些规律进行了弯曲工艺参数的优化、模具加工和试模生产.     

汽车刹车片背板冲压加工与模具设计

汽车刹车片背板是汽车上易损零件,生产批量大。零件厚5mm,精度要求很高,大多采用精冲工艺生产。本文通过对汽车刹车片背板的工艺分析,采用普通冲孔落料、斜面成形和修整等工序）中压生产,并设计了相应各工序的模具,在模具结构设计中解决了诸如零件定位、圆弧斜面定位和模具偏载等问题,最终生产出了满足要求的零件。实践证明：背板生产工艺可靠,质量稳定。解决了用普通冲压工艺和设备生产精冲零件的问题,提高了企业的经济效益。     

金属塑性成形缺陷的数值模拟预测研究

论述了基于有限元的金属塑性成形过程缺陷预测涉及到的理论基础、数值模拟实现和具体的缺陷预测技术，最后以某零件的挤压成形过程为例，通过数值模拟结果显示了金属的充填情况和存在的缺陷，并分析了产生缺陷的原因。     

薄板精密冲裁的变形过程和机理研究

本文构建了料厚为0.3mm的薄板精密冲裁变形有限元模型,运用该模型研究了薄板精密冲裁变形过程,分析结果显示冲裁断面质量与生产实际非常接近.论文分析了薄板精密冲裁变形过程中的静水应力的分布特征、影响机理.研究表明,强压边条件增加了静水压应力区域的范围和程度,从而延迟了裂纹的初始和发展,提高了冲裁断面的质量.