平面板料斜刃冲裁的冲裁力研究

通过对斜刃冲裁和倾斜板料冲裁的大量研究,笔者发现长期使用的斜刃冲裁的冲裁力计算公式是不完整的。本文对斜刃冲裁的冲裁力进行了推求,得到了一个新公式。该公式与以前的公式共同表达了斜刃冲裁的冲裁力。     

斜刃冲裁的最优刃口与冲裁力

分析了斜刃冲裁的冲裁力。该力不仅与板料和斜刃高度有关,还与刃口形状有关,据此提出了刃口形状的最优设计问题。获得了最优刃口的一般微分方程及对应的圆弧与直线轮廓冲裁件最优刃口的解析解,也给出了一般冲裁件最优刃口的求解方法。对给定斜刃高度与零件采用最优刃口可使冲裁力及断裂噪声降至最低。     

厚板冲裁力的计算与分析

分析了冲裁时板料厚度对冲裁力的影响，提出了最大冲裁力的精确计算方法，并对最大冲裁力的其他影响因素进行了分析。     

基于AMESim的冲裁液压机缓冲系统仿真分析

简要介绍冲裁液压机液压系统的工作原理,运用AMESim构建仿真模型,仿真分析得到冲头位移曲线、负载力变化曲线和能量变化曲线。通过分析冲裁过程中负载力的变化以及在板料断裂前后液压机能量的变化,探究板料断裂时冲裁液压机冲击与振动的原因。同时对不同的副缸直径参数进行批处理,分析缓冲力与最大冲裁力的比值对于缓冲性能的影响。结果表明,冲裁断裂瞬间液压机冲击与振动的主要原因是液压机失载后增速缸腔体内液压能的急剧释放,当缓冲力为最大冲裁力的40%~60%时缓冲效果较为理想。此种仿真建模的研究方法避免了繁琐的流体计算和大量的测试实验,为冲裁液压机的设计、改造和维修提供了一种参考方法。     

对影响冲裁件质量的几个参数的讨论

重点讨论了冲裁过程中板料的翘曲角与模具的间隙之间的关系以及板料的翘曲对冲裁力的影响，并对冲裁力的经验公式P=Ltσb∧[1]给予理论分析，这对提高冲裁件的质量和正确选择冲裁力具有重要的意义。     

特厚板冲裁技术

冲裁加工中,常用的最大板厚为几毫米。对板厚大于110mm 的冲裁加工,则很少介绍.笔者积累了厚度为10～25mm 特厚板材冲裁加工的经验和数据,现对此做一介绍。1.特厚板冲裁的机理与冲裁力的计算众所周知,一般冲裁时,为了获能良好的冲裁断面,需选取合适的凸凹模间隙。该间隙一般是随板材厚度增加和板料强度的提高而增大。但对于普通板厚来说,该间隙值总是很小的。因此一般以为,冲裁时的板料处于单向应力状态(图1)。即认为在冲裁力的作用下,冲裁面上受到单向剪应力σ的作用。当σ的值达到材料的抗拉强度极限σ_b 时,材料即被冲离.由此得出冲裁力的计算公式为:     

斜刃冲裁与平刃冲裁的关系及斜刃冲裁力的计算

通过比较平刃冲裁与斜刃冲裁的特点，介绍了斜刃冲裁最大冲裁力的计算公式及其在不同刃口高度与板厚关系时的应用。     

新型全自动板料冲裁模结构设计

为改变现有板料冲裁模生产中存在的自动化程度较低的人工送料和取件方式,对板料冲裁模结构设计进行了研究。从工艺方案的确定、模具结构尺寸计算和冲裁力计算等方面阐述了冲裁模设计的流程,设计了新型冲裁模具的自动送料和自动取件装置;并利用3D软件的运动仿真功能对板料冲裁过程进行了模拟。结果表明,设计出的新型自动冲裁模,可以实现冲裁过程中的送料、定位、成形和取件等工序的全自动化生产,极大地提高冲压加工的生产效率,实现冲压加工的完全自动化。     

基于概率统计的冷冲模冲裁力计算建模

从概率统计的角度出发, 建立了冷冲模冲裁力计算的数学模型, 导出了考虑在板料力学性能和厚度的随机影响下冷冲模冲裁力计算的公式, 因此可以定量给出板料影响的程度和进行冲裁模的概率设计, 克服了经典方法进行冲裁力计算的局限性, 并得出结论 经典方法为本文公式的特例.     

负间隙冲裁与普通冲裁的冲裁力研究

用实验的方法对凸、凹模负间隙冲裁与普通冲裁的冲裁力曲线进行了分析,发现负间隙冲裁冲裁力曲线与普通间隙冲裁冲裁力曲线差异很大,解释了冲裁力曲线的变化规律,得出了冲裁力与凸、凹模间隙值的变化关系,总结了影响冲裁力的因素,对了解负间隙冲裁冲裁力的变化规律与模具设计有一定的指导意义。     

金属材料冲裁过程的有限元模拟

介绍了利用弹性有限元对金属冲裁加工模拟的基本原理,包括弹塑性大变形木匠,裂破坏模拟以及网格重划分等技术,利用商业化有限元程度DEFORM－2D^TM对不锈钢（AISI304）板料的冲裁工艺进行了模拟,模具采用刚体模型,工件采用弹塑性模型,材料断裂破坏采用Cockroft-Latham破坏准则,分析了冲裁过程中裂纹生成、扩展以及材料断裂分离的过程,冲载力的变化等,模拟结果中的材料断裂和冲裁力的变化与已发表文献中的实验结果一致。     

斜刃、阶梯凸模在冲裁模中的应用

在冲裁模中结合使用斜刃凸模和阶梯凸模,对冲裁力进行合理分配,很好地降低了冲压设备所需的冲裁力,解决冲压设备压力不足的问题.     

A novel laboratory blanking apparatus for the experimental identification of blanking parameters

High-quality blanking depends on several blanking parameters that are difficult to investigate with industrial blanking presses. In this research, a novel laboratory blanking apparatus that allows quasi-static and dynamic blanking at different blanking speeds is presented. With a clear focus on the dynamics of the blanking process, the inertial correction of the punch force, the surface velocity and the surface temperature of sheet-metal are researched. In addition, measurements of the punch–die misalignment and the punch–die inclination-angle are discussed. The apparatus is also able to perform a partial penetration of the punch to a selected depth with an accuracy of better than 10 μm. The apparatus was shown to offer us a new insight into the blanking process that can increase our understanding and therefore result in better numerical models and better products.     

精冲压边与间隙的有限元模拟优化研究

运用DEFORM2D软件对板料精冲过程中压边与间隙进行了数值模拟分析。将NormalC＆．L断裂准则应用于预测精冲韧性断裂,分析了不同压边力、压边方式、反顶力以及冲裁间隙对材料涡流流动特性、冲裁断面圆角和撕裂带的影响;根据模拟结果提出了新的工艺建议。     

大型零件精冲尺寸精度控制

针对钢板的各向异性以及制件外形的非对称性所导致的精冲零件非规则变形的问题,以某汽车变速箱连接板零件为例,根据其结构特点、尺寸精度和所需精冲力大小,拟定了先落料后冲孔的精冲方案。通过试验研究了在不同材料轧制方向下,制件渐开线齿形内孔的跨齿距、齿顶圆、齿根圆以及4个圆孔位置度尺寸的变化规律。根据试验获得的制件尺寸与模具设计尺寸之间的差异,采用尺寸补偿方法,对精冲模具尺寸进行优化设计,进而加工出符合图纸精度要求的制件。为便于模具维护,对冲孔精冲模具的齿形孔凸模采用了特殊的上、下分体式设计。实际生产应用表明,制件渐开线齿形内孔尺寸及4个圆孔的位置度尺寸稳定,精度能够达到图纸要求。     

铝合金浅筒形件冲挤复合成形模拟与优化

板料冲挤复合成形技术是一种板料成形与体积成形复合的近净成形技术,在汽车、电子和家电等领域具有广阔的应用前景.本文利用冲挤复合成形技术成形铝合金浅筒形件,分析成形过程中的速度场、应力应变场,得出成形特点.利用H-M断裂准则,结合DEFORM-3D软件子程序功能分析成形缺陷.利用正交试验分析凸模与板料间的摩擦系数、反顶力及压边力对裂纹缺陷的影响,再运用BP神经网络和遗传算法对工艺参数进行优化,结果表明优化后工艺参数能够抑制裂纹的产生与发展.     

精密垫片精冲工艺与模具设计

分析了精密垫片的冲压工艺性 ,介绍了精密垫片的精冲工艺和精冲压力的计算及在普通冲床上实现精密冲裁的精冲复合模的设计。该模具投入生产后 ,冲出的零件毛刺极小 ,断面平整光滑 ,达到了预期的要求 ,保证了产品的质量。     

Determination of forces in high speed blanking using FEM and experiments

The increasing demand for micro-formed and stamped parts such as connectors in the electronic industry is forcing manufacturers to push the speed limit of conventional press technologies to improve throughput. Designing dies/tooling for higher speeds and obtaining extended tool life requires a thorough understanding of the process. This paper discusses an experimental study of the interaction between punch, stripper plate and sheet material at various blanking velocities up to 1600 mm/s. The effect of velocity on punching force is also studied. A methodology to obtain high strain and strain rate dependent material flow stress data using blanking test and finite element modelling is presented.     

基于光亮带长度的冲裁凸模磨损的仿真预测

磨损是冲裁模具常见的一种失效形式,以预减振盖板零件为分析对象,利用Pro/E软件建立板料冲裁的几何模型,应用Deform-2D模拟软件对板料的冲裁过程进行有限元仿真,分析了冲裁过程中的应力分布状态,研究了冲裁工艺参数对零件光亮带长度及凸模磨损深度的影响。仿真结果表明:光亮带的长度随着冲裁间隙与凸模刃口圆角半径的不断增大而减小,而随着冲裁速度的逐渐增大而增加;凸模的磨损深度随着冲裁间隙的不断增加而减小,而随着凸模刃口圆角半径与冲裁速度的增大呈现出逐渐增加的变化趋势。此外,设计了一副冲压级进模进行试验验证,光亮带长度的模拟值与试验值分别为0.569与0.518 mm,两者之间的相对误差为9.85%,从而验证了利用光亮带长度间接衡量模具磨损情况的可行性。