超高强钢厚板精密热冲裁数值模拟研究

提出对超高强钢厚板冲裁变形区快速加热,再对其进行精密热冲裁的方式以获得性能良好的冲裁件。采用有限元数值模拟方法研究高强钢精密热冲裁变形机制,建立超高强钢厚板精密冲裁有限元模型,分析板材精冲的变形过程与凸、凹模间隙、压边力及反顶力对精冲断面质量的影响规律和力学性能。研究表明:建立的超高强钢厚板精密热冲裁有限元数值模型可靠,获得了凸、凹模间隙、压边力及反压力对冲裁断面质量的影响规律。     

圆盘件精冲工艺的数值模拟与分析

建立了V形齿圈压边精密冲裁的有限元模型,分别选用不同的压边力和反顶力,使用Deform 3D有限元软件,对材料为45钢、板厚为3mm、直径为18mm的圆盘落料件精冲过程进行了模拟,并总结了压边与反压力对于精冲件质量的影响。这一研究有利于精冲工艺及模具的优化设计,为精冲技术的进一步发展提供了理论依据。     

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。     

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。     

压边圈齿距与精冲质量的关系研究

本文建立了V形齿圈压边精密冲裁的有限元模型,选用齿高为1．5mm、齿距分别为2．4、3．2、4．1、5．0、7．6mm的五种压边圈,对材料为45钢、板厚为2．9mm、直径为φ50mm的圆形零件精冲过程进行了模拟,通过数值模拟在计算机上直观地了解到材料在精冲过程中的应力场分布,并给出了坯料的最佳相对齿形距离。这一研究有利于精冲工艺及模具的优化设计,为精冲技术的进一步发展提供了理论依据。     

冲裁过程中压边力对成形质量的影响

运用DEFORM-3D软件,对304不锈钢板料冲裁过程中产生的等效应力、等效应变以及材料流动特性进行了有限元模拟,研究了不同压边力作用下冲裁过程中板料的变形过程以及压边力对断面轮廓的影响,得到板料冲裁过程中的冲裁力-行程曲线和冲裁件断面图。通过MATLAB软件拟合分析发现:当作用在板料上的压边力较小时,圆角带长度、宽度、锥度和毛刺长度随着压边力的增大而减小;当作用在板料上的压边力超过某一临界值时,圆角带长度、宽度、锥度和毛刺长度随着压边力的增大而增大。最后通过实验对有限元模拟结果进行验证,在实际生产中选用合适的压边力可以提高冲裁件的断面质量。     

基于数值模拟的厚板精冲件剪切面缺陷研究

借助有限元分析软件Deform-2D,以材料为AISI1020钢、直径为Φ30 mm、厚度为7 mm的精冲落料件的剪切面缺陷作为研究对象,以齿圈压边精冲工艺为精冲成形方法对厚板的精冲成形展开模拟研究。从精冲成形过程和力学角度描述了厚板精冲件剪切面撕裂带和塌角的形成过程,并得到影响剪切面缺陷的因素有:凹模圆角半径、精冲材料弹性模量、凹模摩擦系数、反压板摩擦系数、反顶力等;以上述各因素作为参考变量建立有限元模型,进行单因素影响的模拟研究,得到各因素对厚板精冲件剪切面缺陷的影响规律;最后利用正交试验方法进行多因素影响研究,得出上述各因素对厚板精冲件剪切面缺陷影响的主次关系,取得剪切面缺陷最小的优化参数组合。     

板料冲裁过程中材料流动与断面形成的有限元模拟

运用有限元方法对精冲过程中不同压边力和反顶力对材料流动特性的影响进行分析,研究表明,较大的压边力和反顶力可以显著抑制精冲过程中材料涡流的形成。继而分析了断面光洁面随着压边力和反顶力增加而提高的原因,提出有限元分析方法可以有效地预测精密冲裁零件的断面质量。     

高强度钢厚板冲裁研究

介绍了高强度钢30CrMnSiA厚板的冲裁研究,包括传统热冲裁,同步剪挤式冲裁、双间隙冲裁、齿圈压板精冲等,开展了工艺试验.结果表明,小间隙圆角刃口700℃冲裁所得到的剪切面基本都是光亮带,齿圈压板精冲可使冲裁面全部为光亮带,双间隙冲裁可使剪切面的光亮带达到50%以上.研究工作对高强度钢厚板冲裁工艺设计有一定参考价值.     

精密冲裁的材料

精密冲裁,1935年起源于瑞士,1958～1960年得到普遍应用。精冲能用于厚板。譬如,能冲厚为10～14毫米的板材并且断面光滑,不会出现普通剪切那种断面。精冲能达到的表面光洁度为Ra0.2～1微米。还能省掉大大增加生产成本的普通冲裁所需要的某些工序,如刮、磨、去毛刺等。普通冲裁的剪切面真正剪切的部分只有材料厚度的1/3;对于精冲,材料的切割线内外分别被顶件器(推板)与凸模、齿圈压板与凹模牢固地压紧,冲裁时凸模完全贯穿到材料的全部厚度(见图)。