固定支架的沖壓工藝分析與模具設(shè)計(jì)

《固定支架的沖壓工藝分析與模具設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、固定支架的沖壓工藝分析與模具設(shè)計(jì)1、相關(guān)定義1.1、冷沖模的定義和分類一、冷沖模的定義在常溫下,把金屬或非金屬板料放入模具內(nèi),通過壓力機(jī)和安裝在壓力機(jī)上的模具對(duì)板料施加壓力,使板料發(fā)生分離或變形制成所需的零件。這類零件稱為冷沖模。二、冷沖模的分類及成形特點(diǎn)1、拉延模:將平板毛坯在壓力機(jī)上拉延,得到曲線形空心件或覆蓋件。2、修邊模:將平的、空心的或立體實(shí)心零件多余外邊切掉。3、沖孔模:將零件內(nèi)的材料以封閉輪廓分開,使零件得到孔。4、翻邊模:用拉深的方法使原沖孔的孔邊形成凸緣。5、整形模:將原先壓彎或拉深的零件通過模具壓成所需形狀。1.2、模具與板料材料的定義考慮沖壓模擬過程中的

2、模擬需要分別錄入模具和板材的材料參數(shù)。使用隱式求解器對(duì)有限元軟件計(jì)算彈性變形的參數(shù)有楊氏模量和泊松比。如果考塑性的話,需要材料的真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線。由于后續(xù)分析中不僅僅使用隱式求解器,由于隱式求解器在計(jì)算大型模型時(shí)計(jì)算成本過高,分析的多種方案中會(huì)考慮使用顯示求解。故材料中也需要提供密度。模具和板材的彈性性能如表5.1所示。表5.1使用的材料Tab5.1Theuseofmaterials楊氏模量/MPa泊松比密度/T/mm3模具材料(球墨鑄鐵)2000000.37.80E-09板材材料(BL104LA)0.37.56E-09對(duì)于板材材料的塑性參數(shù),可以根據(jù)材料的拉伸試驗(yàn)獲得。獲得

3、的拉伸曲線見圖5.6所示。由于拉伸試驗(yàn)測(cè)量出來的是名義應(yīng)力應(yīng)變曲線,在有限元分析時(shí)使用的是真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線。故通過公示5.式中e為真實(shí)應(yīng)變,ε為名義應(yīng)e2=所變∫示可以進(jìn)行變換。,12d得x到=的ln真(1實(shí)+應(yīng))力應(yīng)變曲線如圖5.6所(示5.。2)37沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文圖5.6真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線Fig5.6Thetruestressstraincurve1.3、碰撞干涉檢測(cè)問題的定義碰撞干涉檢測(cè)問題剛一開始不是作為一個(gè)特定的方向來研究,剛開始是研究涉及一60些相對(duì)運(yùn)動(dòng)和空間布局的相關(guān)問題,問題也比較明顯和局限,算法的復(fù)雜度也不是很高。例如組合體裝配的干涉問題和沖壓模具運(yùn)

4、動(dòng)過程中的碰撞干涉檢測(cè)問題,我們一般是應(yīng)用將被檢測(cè)的零件進(jìn)行求交的辦法來解決。但是隨著越來越多新技術(shù)的不斷應(yīng)用,這些新技術(shù)的發(fā)展為碰撞干涉檢測(cè)的研究提出了新的內(nèi)容和要求,算法的可靠性,準(zhǔn)確性,應(yīng)用范圍的要求都很大程度上提高了算法的復(fù)雜程度。碰撞干涉檢測(cè)問題要求在空間和時(shí)間都存在的情況下,迅速準(zhǔn)確地檢測(cè)出物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生的碰撞,我們可以在得到碰撞發(fā)生的同時(shí)對(duì)這些運(yùn)動(dòng)體做出在滿足設(shè)計(jì)要求下的相應(yīng)調(diào)整,從而可以避免物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生不應(yīng)有的碰撞和干涉。我們可以從數(shù)學(xué)角度來定義碰撞干涉檢測(cè)問題:定義時(shí)間t為自變量,t的取值范圍為[t0,t1];定義有M個(gè)物體,用M1,M2,M3,,Mn

5、來表示;它們?cè)诳臻g中的準(zhǔn)確位置是以t為自變量,以[t0,t1]為定義域的函數(shù)f1,f2,f3,,fn。我們所定義的碰撞干涉問題就是研究這些物體在同一時(shí)間域的相同時(shí)刻它們是否存在公共的空間。根據(jù)以上我們對(duì)碰撞干涉檢測(cè)問題的數(shù)學(xué)定義,了解到物體所占有的空間是和時(shí)間有很大關(guān)系,我們由此引出動(dòng)態(tài)干涉檢測(cè)和靜態(tài)干涉檢測(cè)的概念。動(dòng)態(tài)干涉檢測(cè):動(dòng)態(tài)干涉檢測(cè)和經(jīng)歷時(shí)間有關(guān)系,物體的空間位置是跟隨時(shí)間的變化而變化的,這也就是之前提過的碰撞檢測(cè)。可以分為兩種不同的情況:①在所限制的空間中一個(gè)物體是運(yùn)動(dòng)的,其他參照物相對(duì)靜止。比如列車在鐵軌上運(yùn)動(dòng),列車是運(yùn)動(dòng)的,鐵軌是靜止不動(dòng)的。②在所限制的空間中

6、至少有一對(duì)物體在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的情況。比如數(shù)控機(jī)床上的加工刀具和機(jī)床上的導(dǎo)軌在機(jī)床上就會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。靜態(tài)干涉檢測(cè):靜態(tài)干涉檢測(cè)和時(shí)間沒有關(guān)系,物體所在空間的位置不隨時(shí)間變化,但是它的位置是由其他參數(shù)定義的,我們判斷有幾個(gè)物體是否存在公共的空間占有。裝配過程中的干涉檢測(cè)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)當(dāng)中的空間布局問題就屬于靜態(tài)干涉檢測(cè)的范疇。但是,在這里我們研究的不管是動(dòng)態(tài)干涉檢測(cè)還是靜態(tài)干涉檢測(cè),其主要的目的就是為了避免物體之間發(fā)生不必要的碰撞,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程中,相應(yīng)提前進(jìn)行的碰撞干涉檢測(cè)試驗(yàn)就可以提前預(yù)見設(shè)計(jì)中的缺陷,為更改初始設(shè)計(jì)提供好的參考和依據(jù)。確保61產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求和質(zhì)量要求。1.4

7、、分析步的定義此模擬過程共有3個(gè)分析步,分析步類型為默認(rèn)的Static,General,把Nlgeom都設(shè)為On。分析步1:將板料中面的端點(diǎn)沿豎直方向的位移固定,防止板料初始移動(dòng),在壓邊圈頂面上設(shè)置一垂直向下的速度v2=0.0001mm/s,這個(gè)速度很小,是為了使壓邊圈70第6章模具壽命預(yù)測(cè)更好的與板料相接觸。此分析步時(shí)間為0.1s。分析步2:去除分析步1中對(duì)板料中面端點(diǎn)的約束以及壓邊圈頂面施加的速度,施加10MPa的壓邊力,凸模向下有一小位移,即U2=-0.01mm,使凸模和板料之間的接觸關(guān)系平穩(wěn)的建