金属薄板滚压冲裁过程数值模拟及模具参数
来源期刊：工程科学学报2013年第10期
论文作者：臧勇 穆磊 吴迪平 秦勤 郜志英
文章页码：1360 - 1367
关键词：钢板;金属冲裁;模具;数值模拟;运动学;
摘 要：研究了在没有压下辊的情况下滚压冲裁过程的运动学特性,据此提出了通孔滚压冲裁模具的设计方案.在此基础上,利用ABAQUS有限元软件进行了基于Shear Failure韧性断裂准则和任意拉格朗日-欧拉自适应网格技术的45号钢薄板滚压冲裁过程有限元仿真,分析了主要参数对断面质量的影响.仿真结果表明:方形孔滚压冲裁时,前后刃口依次经历板带弯曲、凸模压入、裂纹产生和发展、断裂和凸模拔出五个阶段;滚压冲裁断面的主要质量缺陷包括断面垂直度、毛刺、塌角、压痕等;影响滚压冲裁断面质量的主要因素包括侧隙、凸模高度、辊子半径等.减小标称侧隙和凸模高度、增大辊子半径均会使断面质量提高,其中又以对断面垂直度和毛刺高度的影响更为明显.对于45号钢一类的碳钢,后刃口标称侧隙以板厚的5%10%为宜,前刃口标称侧隙可以更小;辊子半径应以大于板厚的100150倍为宜;在保证板材完全断裂的前提下,应使凸模高度尽量减小.
臧勇，穆磊，吴迪平，秦勤，郜志英
北京科技大学机械工程学院
摘 要：研究了在没有压下辊的情况下滚压冲裁过程的运动学特性,据此提出了通孔滚压冲裁模具的设计方案.在此基础上,利用ABAQUS有限元软件进行了基于Shear Failure韧性断裂准则和任意拉格朗日-欧拉自适应网格技术的45号钢薄板滚压冲裁过程有限元仿真,分析了主要参数对断面质量的影响.仿真结果表明:方形孔滚压冲裁时,前后刃口依次经历板带弯曲、凸模压入、裂纹产生和发展、断裂和凸模拔出五个阶段;滚压冲裁断面的主要质量缺陷包括断面垂直度、毛刺、塌角、压痕等;影响滚压冲裁断面质量的主要因素包括侧隙、凸模高度、辊子半径等.减小标称侧隙和凸模高度、增大辊子半径均会使断面质量提高,其中又以对断面垂直度和毛刺高度的影响更为明显.对于45号钢一类的碳钢,后刃口标称侧隙以板厚的5%10%为宜,前刃口标称侧隙可以更小;辊子半径应以大于板厚的100150倍为宜;在保证板材完全断裂的前提下,应使凸模高度尽量减小.
关键词：钢板;金属冲裁;模具;数值模拟;运动学;
