板料精冲与挤压复合成形研究

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精冲作为一种精密成形技术,具有优质、高效、低耗的特点,已广泛应用于汽车、摩托车、仪器仪表、轻工机械、家用电器和办公设备等领域。轮廓精冲与其它成形工艺如挤压、精锻、弯曲、压印等相结合的精冲复合(联合)成形技术综合发挥各自的优势,成为精冲技术发展的必然趋势。板料精冲挤压在板料上有效结合挤压与轮廓精冲,是精冲复合成形技术的典型工艺之一。目前,在板料挤压和板料冲挤方面理论研究不多。本文采用刚塑性有限元软件从模拟板料挤压成形着手,分析板料挤压过程中网格畸变与金属流动状态,确定变形过程中任意时刻的速度场、等效应力场和等效应变场,按变形特征不同划分不同的变形区域,进而揭示板料挤压工艺的成形特点。同时分析了挤压速度与挤压比对材料流动、缩孔产生及力能参数的影响,对工艺优化提供一定的依据。在板料挤压的基础上,本文也模拟分析了板料冲裁挤压过程中的网格畸变与金属流动状态,确定冲挤过程中任意时刻的速度场、等效应变场、等效应力场和力能曲线,揭示冲挤工艺的成形特点。基于Hancock.J.W与A.C.Mackenzie提出的断裂判据和数值模拟结果,分析了板材冲挤成形裂纹产生的主要影响因素,并预测裂纹产生位置,提出缺陷预防措施。设计模具在YT32-315C油压机和Y26-315精冲机上进行工艺试验,通过实验观察关键参数对结果的影响,测定板材冲挤成形中裂纹产生情况,验证了用有限元模拟分析板材冲挤复合成形并运用断裂准则预测缺陷,能真实有效地揭示板材冲挤成形特点,对板材冲挤复合成形工艺应用提供一定的指导意义。最后,通过工艺试验试制板料精冲挤压复合(联合)产品,成功表明精冲工艺与其它板料成形工艺的连续复合,能扩大其应用范围。
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