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《沉頭孔沖鍛成形工藝及模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文沉頭孔沖鍛成形工藝及模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化專業(yè)：材料工程碩士生：梁凡指導(dǎo)教師：楊程副教授摘要本文以90°沉頭孔和臺階沉頭孔為研究對象，基于沖鍛復(fù)合成形工藝，分別制定了90°沉頭孔和臺階沉頭孔的三種沖鍛復(fù)合成形方法。采用DEFORM分析比較了每種成形方法的行程-載荷曲線、等效應(yīng)力應(yīng)變分布和材料流動規(guī)律，獲得了90°沉頭孔和臺階沉頭孔的沖鍛復(fù)合成形機理和最優(yōu)成形工藝。90°沉頭孔的最優(yōu)成形工藝為沖預(yù)孔-壓90°沉頭孔，臺階沉頭孔的最優(yōu)成形工藝為沖預(yù)孔-壓臺階孔-修孔。按照模擬獲得的最優(yōu)成形工藝進行了沉頭孔的沖鍛實驗，結(jié)果表明最優(yōu)工
2、藝可以獲得尺寸合格、變形均勻的沉頭孔?；讷@得的沉頭孔的最優(yōu)成形工藝，制定了鏈條零件上兩個90°沉頭孔和兩個臺階沉頭孔的連續(xù)模沖鍛復(fù)合成形工藝，實際生產(chǎn)中常出現(xiàn)小沖頭折斷、啃刃、磨損嚴(yán)重和制件精度超差等問題。結(jié)合生產(chǎn)實踐和有限元分析，發(fā)現(xiàn)壓沉頭孔工序時材料會沿長度方向流動導(dǎo)致工序件伸長，這種伸長變形使得前序和后序的沖孔和修孔小沖頭承受較大的側(cè)向力。分析了壓邊力、摩擦系數(shù)和沖預(yù)孔直徑等對工序件伸長量的影響規(guī)律，提出了隔離法和疏導(dǎo)法來降低伸長變形對成形的影響。隔離法，即在壓沉頭孔工序前后增設(shè)大的隔離定位銷來隔離各工序；疏導(dǎo)法，即在壓沉頭孔之前，將首
3、尾相連的兩個工序件沖切獲得一個易變形的連接帶，來吸收工序件的伸長變形。在實際生產(chǎn)中，沖頭的主要失效形式為斷裂和磨損。通過理論計算獲得了沖頭工作段長度的范圍，為15.6mm≤L≤49.8mm。分析了不對中沖裁時沖頭的等效應(yīng)力分布以及沖頭的硬度、金相組織、表面粗糙度，獲得了沖頭斷裂的原因為應(yīng)力集中。測量了零件硬度，發(fā)現(xiàn)沉頭孔周圍產(chǎn)生了較大的加工硬化，導(dǎo)致修孔小沖頭磨損嚴(yán)重。分析了沖頭硬度、摩擦系數(shù)、壓邊力和凸凹模間隙對沖頭磨損的影響規(guī)律。設(shè)計了沖頭刃口為平刃口、圓角刃口等8種刃口形狀以及不同沖頭工作段長度的沖頭結(jié)構(gòu)，分析了沖裁力和沖頭等效應(yīng)力，獲得
4、了最優(yōu)沖頭結(jié)構(gòu)為西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文圓角刃口結(jié)構(gòu)。采用優(yōu)化后的工藝和模具結(jié)構(gòu)進行了生產(chǎn)實踐，獲得了尺寸合格的工件，小沖頭壽命從20000件以下穩(wěn)定到50000件以上。關(guān)鍵詞：沖鍛復(fù)合成形；沉頭孔；連續(xù)模；沖頭；有限元模擬西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文OptimizationoftheStamping-forgingHybridFormingProcessandDieStructureforCountersunkHoleSpecialty:MaterialEngineeringAuthor:LiangFanSupervisor:A/Prof
5、.YangChengABSTRACTInthispaper,aimingat90°countersunkholeandsteppedcountersunkholeastheresearchobject,basingonthestamping-forginghybridforming,threekindsofstamping-forginghybridformingmethodsfor90°countersunkholeandsteppedcountersunkholewereworkedoutrespectively.Theprocess-lo
6、adcurve,effectivestressandstraindistributionandmaterialflowofeachformingmethodwereanalyzedandcomparedbythefiniteelementsimulationsoftwareDEFORM.Theformingmechanismandtheoptimalformingprocessof90°countersunkholeandsteppedcountersunkholewereobtained.Theoptimalformingprocessfor
7、the90°countersunkholeistopunchthepre-holefirstandthentoextrudethe90°countersunkhead.Theoptimalformingprocessofthesteppedcountersunkholeistopunchthepre-holefirst,thenpressthestep,andpunchholefinally.Donestamping-forgingexperimentofcountersunkholeaccordingtotheoptimalformingpr
8、ocessobtainedbysimulation,andanalyzedthemetalstreamline.Theresultsshowoptim
