复杂截面高强钢零件冲切工艺与模具设计研究

发布时间：2022-02-16 14:06

　　复杂截面高强钢零件如汽车前后防撞梁及门槛加强件在完成型面加工后常采用冲切的方式实现批量化生产。由于材料强度的提高,冲切模具的设计不合理,在零件批量化切断的过程中,模具磨损崩刃严重,使用寿命低,同时,由于冲切参数的选择不合理,导致零件断面质量较差,影响零件使用性能。因此,设计合理的模具轮廓,选择适当的冲切参数,对提高零件断面质量,降低模具修模频率从而提高生产效率,节省制造成本具有重要的意义。本文从零件冲切工艺和冲切模具设计两方面入手,对复杂截面高强钢零件的冲切问题展开了研究。研究了不同参数对零件冲切断面几何形貌及冲裁力的影响规律;建立了准确的复杂截面高强钢零件冲切有限元模型,基于有限元仿真研究了冲切模具的设计方法,并总结了复杂截面零件冲切模具的设计原则。本文的主要研究内容如下:1)搭建高强钢板材直边剪切与冲孔实验平台,基于直边剪切实验,研究了工艺参数及材料参数对零件断面几何形貌的影响规律;基于冲孔实验,获得了计算不同高强钢材料所需冲裁力的经验公式,并研究了冲裁间隙对冲裁力的影响规律,结合直边剪切与冲孔实验获得了合适的工艺参数。2)在所确定的工艺参数基础上,基于ABAQUS/Explici... 

【文章来源】：上海交通大学上海市211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景与研究意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 高强钢零件冲切实验研究
        1.2.2 高强钢冲切有限元仿真研究
        1.2.3 高强钢零件冲切模具设计研究
        1.2.4 研究现状总结
    1.3 研究目标和研究内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
第二章 高强钢板材冲切实验研究
    2.1 前言
    2.2 冲切实验平台搭建
    2.3 高强钢板材冲切断面几何形貌评价
        2.3.1 冲切间隙对断面几何形貌影响规律研究
        2.3.2 模具刃口半径对断面几何形貌影响规律研究
        2.3.3 材料厚度及强度对断面几何形貌影响规律研究
    2.4 高强钢板材冲裁力实验研究
        2.4.1 高强钢板材冲裁力经验计算公式
        2.4.2 冲切间隙对冲裁力影响规律研究
    2.5 本章小结
第三章 复杂截面高强钢零件冲切有限元仿真建模方法
    3.1 前言
    3.2 冲切有限元建模方法
        3.2.1 冲切模型基础参数设置
        3.2.2 冲切仿真关键技术处理
    3.3 冲切仿真结果及模型验证
        3.3.1 冲切仿真结果
        3.3.2 冲切模型验证
    3.4 本章小结
第四章 复杂截面高强钢零件冲切模具设计研究
    4.1 前言
    4.2 冲切模具受载分析
        4.2.1 问题描述
        4.2.2 模具受载分析
    4.3 冲切模具设计方法
        4.3.1 模具刃口倾角设计
        4.3.2 模具切断顺序设计
        4.3.3 冲切模具最终设计方案
    4.4 冲切模具量产跟踪验证
    4.5 复杂截面高强钢零件冲切模具设计原则
        4.5.1 模具冲切方向
        4.5.2 模具刃口倾角
        4.5.3 零件预冲孔处理
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的学术成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]槽钢快速切断模工艺分析与模具设计[J]. 达文朋,师红.  模具制造. 2013(10)
[2]防盗门门框切断模设计与工艺[J]. 解金榜,韩沂霏.  模具工业. 2013(08)
[3]汽车轻量化及其材料的经济选用[J]. 王利,陆匠心.  汽车工艺与材料. 2013(01)
[4]薄板型材切断工艺分析及模具设计[J]. 余五新,杨俊杰,李尧.  机械制造. 2011(04)
[5]门部件左右限位块冲裁模的设计[J]. 董利,程一凡,唐伍健.  装备制造技术. 2009(12)
[6]复杂断面冷弯型钢在线切断模具设计[J]. 乔自平,韩静涛,刘靖.  锻压技术. 2007(05)
[7]异形发动机支撑梁切断模设计[J]. 孙雨.  模具技术. 2006(02)
[8]超塑自由胀形中空穴发展过程的有限元模拟[J]. 李园春,刘马宝,吴诗惇.  西北工业大学学报. 1996(03)
[9]异型钢管切断模的设计[J]. 任秀清.  模具工业. 1994(02)
[10]成形件的冲切模具设计[J]. 初维亭.  模具工业. 1993(09)



本文编号：3628103