双重正间隙冲裁试验研究及数值模拟

论文摘要

随着现代冲压技术的迅速发展及其应用范围的不断扩大，为提高劳动生产率及冲裁件质量，降低生产成本，前人为此提出了多种冲裁成形工艺，但是，许多工艺在实际生产中，相对于普通冲裁而言，生产成本太高，而且冲裁时冲头受力条件恶劣，在设计、制造、使用过程中的种种因素都可能导致冲头弯曲、折断、磨损严重而导致模具寿命过低。另一方面，对于厚板冲裁的冲件产品，就普通冲裁而言，其冲裁件之断面质量很差，尤其是断面之剪切面不高，影响冲裁件质量。本论文在综合查阅消化吸收大量国内外技术资料的基础上，为提高冲裁件冲裁断面之剪切面高度，对冲裁成形工艺进行了研究。首先，列举了国内外一些提高冲裁件断面质量的冲裁工艺，提出了一种新的冲裁工艺——双重正间隙冲裁法，并进行了大量的原理试验验证。其次，简要介绍了计算机仿真技术所依赖的有限元理论基础，并对体积成形专用有限元模拟仿真软件Deform的应用特点及功能做了总结和分析。然后运用模拟仿真软件Deform 2D分别进行了应力应变分析及变形过程的分析。最后，利用双重正间隙冲裁法对汽车钢圈轮辐冲大孔做了生产性试验研究，对试验结果进行了相关分析。本文提出的双重正间隙冲裁法丰富了冲压成形技术，在理论上也有所创新，得出的试验结果能够满足生产应用的基本要求，对于冲压加工成形技术的进一步研究及推广都将具有普遍的指导和参考意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 冲裁加工概述
• 1.2 选题意义及冲裁工艺的研究现状
• 1.2.1 选题意义
• 1.2.2 冲裁工艺的研究现状
• 1.3 主要研究目的及内容
• 1.3.1 研究的目的
• 1.3.2 主要研究内容
• 第2章 冲裁加工工艺原理
• 2.1 冲裁机理
• 2.1.1 冲裁概念
• 2.1.2 冲裁变形过程
• 2.1.3 冲裁变形力学分析
• 2.2 冲裁件断面质量及其影响因素
• 2.2.1 断面特征
• 2.2.2 材料的性能对断面质量的影响
• 2.2.3 模具冲裁间隙大小对断面质量的影响
• 2.2.4 模具刃口状态对断面质量的影响
• 2.2.5 冲裁间隙
• 2.3 整修机理
• 2.4 精密冲裁
• 2.4.1 精冲特点
• 2.4.2 精冲机理
• 2.5 半精密冲裁
• 2.6 本章小结
• 第3章 双重正间隙冲裁法
• 3.1 引言
• 3.2 双重正间隙冲裁工艺原理
• 3.3 双重正间隙冲裁原理性试验
• 3.3.1 试验条件
• 3.3.2 原理试验结果及分析
• 3.4 双重正间隙冲裁生产性试验
• 3.4.1 试验条件
• 3.4.2 试验结果及分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 冲裁的有限元理论基础
• 4.1 引言
• 4.2 相似理论及塑性理论基础
• 4.2.1 屈服准则
• 4.2.2 流动准则
• 4.2.3 硬化准则
• 4.2.4 加载与卸载
• 4.3 基于 DEFORM 的网格重划技术
• 4.4 DEFORM 有限元分析软件介绍
• 4.4.1 DEFORM 软件的模块结构
• 4.4.2 DEFORM 软件的主要功能
• 4.4.3 DEFORM 软件的求解步骤
• 4.4.4 断裂问题的处理
• 4.5 本章小结
• 第5章 双重正间隙冲裁有限元模拟分析
• 5.1 引言
• 5.2 模型的建立
• 5.3 应力应变分析
• 5.4 变形过程分析
• 5.5 工艺参数的模拟与择优
• 5.6 本章小结
• 第6章 总结
• 6.1 主要研究结论
• 6.2 后续研究期待
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间的研究成果