板料挤压成形技术经常被用来与精冲工艺相结合,从而制造形状复杂的高质量零件。然而,板料挤压成形过程工况复杂,导致模具容易发生磨损,从而降低模具寿命。多年来,国内外学者针对模具磨损开展了许多工作,并进行了大量的模具磨损实验。由于磨损过程是多种因素共同作用而产生的,且磨损实验周期长,人力和物力消耗都比较大。因此,大多数的磨损实验都只是作为实验验证的措施,针对模具磨损不同阶段磨损规律的研究仍显不足。本文围绕板料挤压成形,较为全面地研究了板料挤压凸模的磨损情况,并结合有限元模拟分析板料挤压成形过程中凸模的磨损规律。主要的研究内容如下:通过拉伸试验,获得了板料挤压实验中凸模(材料:ASSAB88)与板料(材料:42CrMo4)的材料力学性能曲线,并利用外推和拟合的方法得到材料的应力-应变关系。此外,详细给出了板料挤压工艺及实验流程。围绕板料挤压实验,对凸模表面磨损形貌进行了定性观测与表征。经观察发现,凸模的磨损主要表现为划痕、粘着物和凹陷点等特征,且随着挤压次数的增多凹陷点会逐渐合并,导致凸模表面质量严重下降。开展了不同挤压次数下凸模表面磨损轮廓与磨损深度分布的定量表征。研究结果表明:凸模刃口的磨损程度最大,凸模端面次之,凸模侧面最小;在不同挤压次数下,凸模圆弧段区域的磨损呈现“三段式”的规律,而凸模直线段区域的磨损基本上则只经历初始阶段和稳定阶段,破坏阶段趋势并不明显。结合DEFORM软件,研究了不同挤压次数下凸模表面磨损深度的分布,以及磨损系数对凸模磨损的影响。结果发现,凸模刃口的磨损深度都呈现“抛物线”式分布,且最大磨损深度出现在刃口中间区域位置。通过调整磨粒磨损模型中的磨损系数K值,可以较好地预测板料挤压凸模的磨损情况。