搜索精沖技術專題問答連載（一）
2016-11-14 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
針對精沖企業研發生產過程中的焦點問題,邀請了精沖行業知名專家對一些問題進行專題解答。
本期解答嘉賓介紹:
張祥林,華中科技大學科學與工程學院教授,博士生導師,主要從事金屬塑性成形理論、工藝與模具的研究與教學,2005年以來持續開展精沖工藝與模具技術研究。
問題1、在精沖模具加工中有哪些特殊的措施可以增加核心件的殘余壓應力,減少核心件的殘余拉應力,增加模具壽命?涂層殘余應力隨涂層厚度增加而遞增,厚度是不是越厚越好,實際生產中厚度取多少是最經濟最合適的?
專家答疑:增加凸模、凹模、凸凹模等核心件表面的殘余壓應力有利于提高模具的疲勞壽命,表面拋光和研磨都是增加壓應力的手段。改善線切割的工作參數有利于減少線切割的拉應力,多道次慢走絲精修也是去掉白亮層從而減小拉應力的重要步驟。現代精沖愈來愈多采用涂層技術(如通過PVD方法產生TiN涂層等),涂層主要是減少表面磨損,但涂層中確實產生了很大的壓應力,也有利于阻止表面微裂紋的產生。涂層的厚度應根據使用經驗來定,如果大多數崩刃發生時涂層都還完好就可以減小厚度,反之如果涂層都已經磨得很嚴重了也沒有發生崩刃等現象,可以再適當增加厚度。某些企業的涂層厚度在2μm左右。
問題2:模具沖頭經線切割加工后存在殘余加工應力,經高溫回火后的變形量是否影響模具沖裁間隙精度?切割后表面涂層處理是否具有時效性?
專家答疑:對于某些線切割以后變形的材料或者形狀,可以粗加工進行熱處理釋放應力后,再慢走絲切割和精修,就比較容易保證間隙的均勻性和精度。切割后進行表面涂層時溫度一般達500℃以上,有一定的應力釋放效果。
問題3:精沖模具失效分析主要用什么軟件?
專家答疑:要看何種失效,對于強度超載導致的開裂、折斷等失效可用Ansys等彈性有限元仿真,若要精確仿真刃口的受力,還要結合塑性有限元軟件得出邊界施力加載。對于疲勞壽命的預測雖然有很多人做過,但我覺得結果存疑,因為現有的仿真軟件都沒有很好地考慮模具表面的加工質量,而被仿真件本身的加工狀況也很難精確獲得。
問題4:擠壓精沖成形的力怎么計算?精沖模擬軟件有哪幾種?
專家答疑: ⑴擠壓精沖成形的力一般是不能用常規精沖力公式計算,可以通過相關手冊用擠壓公式粗算。例如,
根據此公式計算出來所需的沖裁力力分別為工位圓形半沖孔:?88640N,沖裁力公式計算出來所需的沖裁力42700N,擠壓力公式計算出來的沖裁力基本為精沖沖裁力計算出來的兩倍。
⑵塑性成形的模擬軟件應該用Deform,Abcus等軟件,不能用Danaform、Autoform等薄板件拉深的軟件。
問題5:在精沖機上加中心支柱能否解決模具(級進模)的受力不平衡的問題?
專家答疑:正規的精沖機上插入環上都有幾個中心支柱,可以提高插入環的導向精度,減小插入環的傾斜;但這不能完全解決受力不平衡問題,因為各個傳力桿受力是不一樣的。
本文來源:精沖技術培訓班 《鍛造與沖壓》
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