薄膜冲裁技术的研究及模具设计

发布时间：2017-10-04 17:06

  本文关键词：薄膜冲裁技术的研究及模具设计

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【摘要】：冲裁加工由于其高速、高效、高精度、高材料利用率、低成本等优点被广泛应用于各行各业。近几年，由于我国大力扶持和发展高精、高端行业，如IT、仪器仪表、电子通讯等。人们对轻薄、精细的薄膜冲裁制件的需求量日益加大。如何通过冲裁得到断面质量好、外形尺寸佳、尺寸精度高的薄膜制件，成为了目前关注度极高的研究方向之一。在这些薄膜制件中，最为常见的就是金属箔材冲制的零件。对于这种厚度最大仅0.2mm的冲裁制件，在实验研究和理论分析过程中，我们遇到了很多无法用传统方法或传统理论解决的难题。对于这类冲裁，目前的研究还十分有限。 本文通过对北京清大天达光电科技有限公司的手机扬声器自动化生产线项目中的铝片冲裁机展开薄膜冲裁的研究，其主要研究对象为手机扬声器中Plate（华司）的冲裁。Plate（华司）材料为6061铝箔，厚度范围为0.1m m~0.25mm，，通过对其的冲裁设计出一套满足客户需求的模具，此模具的设计过程也是对薄膜冲裁的研究过程。 此外，为了研究薄膜冲裁的最佳间隙值，本文利用经验确定法及Deform-2D有限元仿真软件相结合，来确定厚度为0.1mm的6061铝箔的最佳冲裁间隙。并将薄膜冲裁中应力应变、模具磨损及冲裁温度场变化作为研究重点。最后对薄膜冲裁制件进行对比研究，理论与实际相结合，验证数学模型以及有限元仿真的准确性。
【关键词】：薄膜冲裁 冲裁间隙 有限元仿真 模具设计
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG386.2;TG385
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1. 绪论9-15
• 1.1 薄膜冲裁加工概述9
• 1.2 研究课题的来源、目的及意义9-11
• 1.2.1 研究课题的来源9-10
• 1.2.2 研究课题的目的及意义10-11
• 1.3 薄膜冲裁中模拟技术的研究现状11-13
• 1.4 课题研究的主要内容及目的13-14
• 1.4.1 课题研究的主要内容13
• 1.4.2 课题研究的主要目的13-14
• 1.5 本章小结14-15
• 2. 薄膜冲裁成形理论15-26
• 2.1 薄膜冲裁变形过程的理论分析15-18
• 2.1.1 薄膜冲裁变形过程15-16
• 2.1.2 薄膜冲裁变形时的应力状态分析16-18
• 2.2 冲裁件质量分析18-20
• 2.2.1 冲裁切断面分析18-19
• 2.2.2 提高冲裁件断面质量的措施19-20
• 2.3 冲裁模间隙的理论研究20-23
• 2.3.1 间隙对冲裁件质量的影响20-22
• 2.3.2 间隙对冲裁力的影响22
• 2.3.3 间隙对模具使用寿命的影响22-23
• 2.4 合理间隙的确定23-25
• 2.5 本章小结25-26
• 3. 总体方案的设计与确定26-35
• 3.1 Plate（华司）在手机扬声器中的重要性26-27
• 3.2 系统总体设计思路27-28
• 3.3 薄膜冲裁加工工艺方案的确定28-34
• 3.3.1 零件简图28
• 3.3.2 冲裁件的工艺分析28-29
• 3.3.3 针对Plate（华司）的冲裁的工艺选择29
• 3.3.4 加工工艺方案的确定29-34
• 3.4 本章小结34-35
• 4. 薄膜冲裁模具的结构建模35-48
• 4.1 工作零件刃口尺寸的计算35-36
• 4.2 排样与搭边36-39
• 4.3 冲裁力的计算39-40
• 4.4 凸、凹模材料的选择40-41
• 4.5 卸料装置及顶件装置41-44
• 4.5.1 卸料装置的设计41-42
• 4.5.2 顶件装置的设计42
• 4.5.3 冲裁装置结构42-44
• 4.6 提高模具寿命的措施44-47
• 4.6.1 合理设计模具结构及形状45
• 4.6.2 正确选择模具材料45-46
• 4.6.3 采用合理的模具热处理及表面处理46
• 4.6.4 不断改进和完善模具制造工艺46-47
• 4.7 本章小结47-48
• 5. 薄膜冲裁基本原理的仿真分析48-69
• 5.1 Deform软件在金属塑性成形中的应用48
• 5.2 Deform软件介绍48-50
• 5.2.1 Deform系统简介48-49
• 5.2.2 Deform软件的模块结构49
• 5.2.3 Deform的网格重划技术49-50
• 5.3 刚塑性有限元法50-52
• 5.3.1 刚塑性基本假设50
• 5.3.2 刚塑性有限元法基本方程50-52
• 5.4 薄板冲裁有限元分析52-65
• 5.4.1 有限元模型的建立53-54
• 5.4.2 数值模拟参数的设定54-59
• 5.4.3 仿真结果分析59-65
• 5.5 现场装配调试及冲裁结果分析65-68
• 5.6 本章小结68-69
• 6. 结论与展望69-71
• 6.1 主要研究结论69-70
• 6.2 后续研究的展望70-71
• 参考文献71-75
• 攻读硕士学位期间发表的论文75-76
• 致谢76-77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：971809