厚壁球形封头热冲压成形的数值模拟和优化

本文在 ANSYS软件上经二次开发后 ,对带直边半球形厚壁封头的冲压成形过程进行了二维有限元模拟。分析了坯料与模具之间的摩擦系数、下模形状、模具间隙及坯料形状等因素对封头成形的影响     

基于Deform-3D的铝合金封头冲锻成形模具应力分析

应用Deform-3D软件对小型铝合金封头整体冲锻成形过程中的模具进行应力分析,讨论容差值大小对施加模具受力分析的影响,并分别讨论凸模下压速度、摩擦系数、凹模圆角半径对凹、凸模具应力的影响规律,并通过模具应力分析确定对模具有利和能减少封头缺陷的最佳工艺参数。结果表明:容差值的大小严重影响模具受力分析,当容差值≥2时,模具沿各方向的受力与坯料对应方向受力基本吻合;凹模圆角半径对模具受力影响最大,摩擦系数次之,凸模下压速度影响最小。同时,确定凹模圆角半径11 mm、凸模下压速度120 mm·s~(-1)、摩擦系数0. 02为最佳铝合金封头冲锻工艺参数。     

有限元模拟用于优化镁合金板碟形拉深成形的模具参数

运用有限元的方法,对厚度1.2mm、直径52mm的AZ31B镁合金板常温冲压成直径为29mm的碟形件进行模拟,通过分析模具参数对最大主应力值及拉深性能的影响,优化出适合于该工艺的模具参数,并进行相应的试验。模拟结果表明,凹、凸模圆角半径、凹凸模间隙的优化,能降低最大主应力值并延缓裂缝的产生,从而提高镁合金塑性成形性能;模拟得到较优凹模圆角半径2.6mm、凸模圆角半径1.8mm,适宜的凹凸模单边间隙为1.3mm。试验结果表明,高径比随着模具参数的变化而增加,材料的成形性能大幅提高,验证了有限元模拟结论的可靠性。     

基于模具变形分析的防撞梁回弹预测精度研究

以某车型材料为DP780的防撞梁制件及其冲压模具为研究对象,利用有限元数值模拟与试验相结合的研究方法,探讨模具弹性变形对制件回弹预测精度的影响。结果表明:当制件成形时,压边圈与凹模接触压强在0.02～0.04GPa之间,凸模与凹模中心区域的接触压强在0～0.01GPa之间,通过不等间隙型面和理想等间隙型面预测的制件回弹量与实际试模结果相比,前者预测精度误差平均减少17%以上,有效提高了超高强度钢板制件的回弹预测精度。     

基于模具变形分析的防撞梁回弹预测精度研究

以某车型材料为DP780的防撞梁制件及其冲压模具为研究对象,利用有限元数值模拟与试验相结合的研究方法,探讨模具弹性变形对制件回弹预测精度的影响.结果表明:当制件成形时,压边圈与凹模接触压强在0.02～0.04GPa之间,凸模与凹模中心区域的接触压强在0～0.01 GPa之间,通过不等间隙型面和理想等间隙型面预测的制件回弹量与实际试模结果相比,前者预测精度误差平均减少17％以上,有效提高了超高强度钢板制件的回弹预测精度.     

防止废料上跳的措施

<正> 在冲压生产时,常常会出现废料(或冲压零件)上跳到回模表面的现象,这不仅使冲压生产中断,而且还会因叠片而损坏凸模、凹模,以至使整副模具报废。因此废料上跳是使模具产生故障的一个重要因素。 产生废料上跳的原因是凸模与废料之间形成油封、凸模未退磁、凸模与凹模间隙太     

不锈钢件套裁级进模设计

介绍了冲压不锈钢制件的同时 ,利用该零件的冲裁废料冲压成形另一不锈钢零件的工艺过程 ,并介绍了冲压成形两不锈钢零件的级进模结构及模具凸、凹模间隙的选择、模具材料及热处理工艺。     

支撑板冲压成形模具磨损分析及优化

以某支撑板冲压成形为研究对象,基于Archard磨损理论,采用有限元分析软件DEFORM-3D对其冲压成形过程中出现的模具磨损进行模拟分析,探索了其磨损原因;为最大化模具使用寿命,采用正交试验对影响模具磨损的工艺参数进行优选。选取冲压速度、摩擦系数、模具硬度、压边力作为因素,设计4因素4水平的正交试验,通过对试验结果进行极差和方差分析,得出各因素对结果的影响趋势,综合考虑后确定最优参数组合为:冲压速度为5 mm·s^-1、摩擦系数为0.12、模具硬度为64 HRC、压边力为280 kN,同时,根据模拟结果对模具使用寿命进行预测。采用优化后的参数进行试模,发现模具的使用寿命与模拟结果基本一致,模具使用寿命大幅延长,验证了有限元分析结果的正确性。     

摩擦系数对高强度钢弯曲件回弹的影响研究

基于Dynaform软件对高强度钢弯曲件冲压成形过程进行了模拟分析,包括分别改变凸模、凹模和压边圈与板料之间的摩擦系数。模拟后得出弯曲件的回弹结果。结果表明,凸模与板料之间的摩擦系数为0.4,凹模和压边圈与板料之间的摩擦系数为0.15时弯曲件的成形质量较好。     

基于有限元分析的精冲凸模的变形及其对成形质量的影响

采用DEFORM-2D有限元分析软件模拟了精冲过程中凸模的变形,研究了凸模材料、凸凹模间隙和凹模圆角等对精冲凸模应力、应变及成形件质量的影响.结果表明:采用弹性模量较大的凸模材料可以降低精冲过程中凸模的变形量,提高成形工件的质量;精冲间隙对模具的应力、应变和工件的成形质量有很大的影响;一定的凹模圆角可以降低凸模的应力,减小凸模的变形,对提高模具寿命和改善零件质量有着重要的作用.     

基于正交试验的不锈钢冲压模具磨损分析及优化

模具磨损是影响模具使用寿命的重要因素之一,将正交试验法与冲压数值模拟相结合,综合评估了不锈钢冲压模具的模具硬度、摩擦系数和冲压速度对冲压模具磨损的影响,并确定最优影响因素组合。以汽车消音器外壳冲压模具为例,建立了冲压件和模具的计算机辅助工程模型,分别运用正交试验及参数试验方法进行仿真计算方案的设计。通过正交试验分析,获得了各因素对模具磨损的影响按从大到小的顺序依次为模具硬度、摩擦系数、冲压速度;同时,通过极差、方差等分析,发现模具硬度和摩擦系数对模具的磨损有显著影响。由两种试验方法对比发现,正交试验获得的磨损量比参数试验获得的磨损量减少了61.4%,最优参数组合为模具硬度65 HRC、摩擦系数0.08、冲压速度200 mm·s~(-1),该优化组合为减少模具的磨损量提供了一种参考。     

基于正交试验的车用螺母成形分析及模具磨损优化

以某车用锁紧螺母冷镦成形为研究对象,基于Archard磨损理论,采用有限元分析软件DEFORM-3D对模具磨损及成形载荷进行模拟分析。结果表明:制件成形符合工艺要求。为得到更优的成形效果,选取上冲头切入角、冲压速度、模具表面硬度、摩擦系数作为因素,设计正交试验,以降低模具磨损和成形载荷为目标对因素进行优选。分析得出各因素对结果的影响趋势,并通过综合考虑生产效率、能量消耗、设备磨损等因素,得到了最优工艺参数组合为上冲头切入角20°、冲压速度5 mm·s-1、模具表面硬度61 HRC、摩擦系数0. 12。采用最优参数重新进行模拟,上冲头使用寿命得到了大幅提升,并予以试模验证。     

W6Mo5Cr4V2钢冷冲压模具热处理工艺探讨

冷冲压模具要求具有较高的硬度、强度、韧性和耐磨性,而较高的强度和硬度往往会给冷冲压模具带来韧性不足,因此改善冷冲压模具的强韧性对提高模具的使用寿命十分重要。本文探讨了具有高硬度、高强度、高耐磨性的高速工具钢W6Mo5Cr4V2钢模具热处理工艺参数的改进和提高其韧性的关系,从而提高模具的使用寿命。     

DC pulsed plasma deposition of nanocomposite coatings for improved tribology of gray cast iron stamping dies

Automotive stamping dies are very large in size with sizes ranging up to 2 m × 2 m × 1 m. The primary material used in the manufacturing of these dies is gray cast iron that is relatively cheap with good castability, machinability and reparability. Due to its lack of adequate hardness, die wear is a major problem at highly loaded die features such as corners, bead-radii, punch-radii etc. The greater is this wear, the greater is the die-related down times and production losses. This problem of die wear has become even more significant in recent times due to the introduction of Advanced High Strength Steels (AHSS) and Ultra High Strength Steels (UHSS) in automotive stamping. Stamping of these materials is accompanied by higher contact pressures on the die surface, higher abrasion and higher surface temperature from frictional heat.This paper presents a novel DC pulsed plasma based approach to the deposition of triplex coating on cast iron substrates that can withstand high normal pressures, shears, sliding and abrasion experienced during stamping. This triplex coating consists of silicon enhanced nanocomposite a-C:H film supported by plasma nitrocarburized duplex case. This nanostructured-composite film is shown to have high toughness and extremely low coefficients of friction. A unique feature of this plasma processing is the industrial size of chambers used in the coating development. This paper also includes results of film characterization and its performance evaluation in simulated wear tests that generate stresses similar to actual stamping dies. By carefully designing the plasma processing treatment, a good hardness gradient and elastic modulus gradient is achieved that provide an improvement in life of about 5 times that of the currently used hard chrome plating.     

铝合金压铸模表面等离子喷涂强化的研究

针对铝合金压铸模具极易出现点蚀、磨损以及脱模性能差等问题,采用等离子喷涂工艺在模具材料H13 钢基体上制备Al2O3-TiO2 陶瓷硬质涂层,通过正交试验优化了喷涂电流、喷涂电压、喷涂距离。分析结果表明:采用优化工艺对模具材料进行表面强化处理,显著改善了模具材料的硬度、耐磨性及脱模性,表面平均硬度最高可达976. 1HV,摩擦系数在0. 4 左右,浸高温铝液后的粘铝较少。     

硅钢片冲模的稀土硼共渗工艺

介绍了硅钢片冲模热处理工艺的改进。试用结果表明,稀土硼共渗可以明显提高冲模的表面硬度和耐磨性,显著提高冲模的使用寿命和产品的表面质量。     

Evaluation of coefficients of friction in hot stamping by hot flat drawing test

The coefficient of friction in hot stamping was measured using a tribosimulator. Simulative experiments were carried out using SPHC steel and 22MnB5 steel under dry conditions. The coefficient of friction of 22MnB5 steel was higher than that of SPHC steel. The obtained coefficients of friction were effective for use in numerical simulations by finite element analysis. The obtained coefficients of friction under lubricated conditions for both steels were lower than those under dry conditions. It could be understood that the use of lubricants is effective for decreasing of the stamping load and die wear.     

热作模具钢高温销-盘磨损实验研究

为研究3种常用热作模具钢的高温硬度和在100和300℃温度条件下的磨损率、摩擦因数的变化规律,通过高温硬度实验和高温摩擦磨损实验获得了3种热作模具钢的硬度、摩擦因数、磨损率随温度的变化规律.结果表明:随着温度的升高,硬度逐渐下降,表面渗氮处理虽能够大幅度提高材料硬度,但渗氮处理后的硬度随着温度升高而下降的幅度更明显;3...     

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。