叠层紫铜母排冲裁成形研究

发布时间：2024-04-25 03:04

　　为提高叠层母排的加工质量,研究了多层无粘接薄紫铜母排的叠层冲裁成形过程和叠层母排的冲裁断裂机理。采用冲裁实验装置对6层紫铜母排进行实验,研究其在冲裁成形过程中的变形及断裂情况。利用ABAQUS有限元软件对叠层母排冲裁过程进行仿真分析,进一步揭示其冲裁过程的变化以及韧性断裂机理。结果表明:在冲裁初期,靠近冲裁模具的母排最先断裂,并且靠近凸模的母排比靠近凹模的母排先断裂;在冲裁中期,除了中间层母排发生颈缩现象外,其余母排均完成冲裁断裂;在冲裁后期,发生颈缩的中间层母排所受拉伸应力增大进而发生拉伸断裂,至此所有母排均完成断裂。叠层母排冲裁断裂完成后,第6层母排的冲裁质量最高,塑性形变小,冲裁质量好;而中间层母排塑性形变大,冲裁质量差。实验与分析表明:叠层母排的冲裁断裂是较为复杂的过程,各层母排受到剪切断裂和拉伸断裂的共同作用,其中靠近冲裁模具的母排以剪切型韧性断裂为主,远离冲裁凸模的中间层母排以拉伸型韧性断裂为主。

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【部分图文】：

图1叠层母排冲裁初期受力示意图

图1为叠层母排在冲裁初期的受力示意图，其受力状态与单层板料相似。叠层母排受到凸模的下行力F、压边模具的压边力P1和凹模的支撑力P2;第1层母排受到凸模的垂直作用力F1、侧压力F3、凸模侧面摩擦力μF3和凸模端面摩擦力μF1;第6层母排受到凹模的垂直反顶力F2、侧压力F4、凹模侧面....

图2叠层母排冲裁初期剪切区应力状态

将式(1)的张量分解为偏张量和应力球张量之和:1.2冲裁中期紫铜母排的受力及应力分析

图3冲裁中期中间层母排变形区受力示意图及应力状态

由式(4)和式(6)可知，中间层母排受到拉应力σz作用发生颈缩变形，进而发生拉伸断裂;中间层母排受到剪切应力σy发生剪切断裂。2叠层紫铜母排冲裁实验研究

图4冲裁初期凸模下压深度为24%时紫铜母排在不同位置冲裁后的图像(a)第1层(b)第3层(c)第4层(d)第6层

图4所示为当硬质凸模下压深度为叠层母排总厚度的24%时叠层紫铜母排冲裁初期断裂情况。第1和第6层紫铜母排由于受到硬质凸模的下压，出现明显的“牙痕”———剪切断裂，这两层母排尚未完全断裂，正处于断裂分离的阶段;第3和第4层母排出现明显的“压痕”———下压塌陷，正处于塑性变形阶段。在....

本文编号：3963908