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1、第21卷摇第1期材摇料摇科摇学摇与摇工摇艺Vol.21No.1摇摇2013年2月MATERIALSSCIENCE&TECHNOLOGYFeb.,2013摇摇摇摇摇摇基于田口方法齿圈压板精冲模具参数优化1112丁日显,郭摇成,张缓缓,陈摇维(1.西安交通大学机械工程学院,西安710049;2.西北工业集团有限公司,西安710043)摘摇要:在精密冲裁过程中,精冲模具结构参数和板料的摩擦系数显著影响精冲剪切面质量.采用有限元模拟和田口方法,对齿圈压板精冲模具精冲H62黄铜板料过程中凹模圆角半径、V形齿齿高、V形齿齿边距和板料摩擦
2、系数对剪切面撕裂比的影响进行了研究.结果表明:参数按照减小撕裂比能力由大到小排序依次是凹模圆角半径,V形齿齿高,板料-模具摩擦系数和V形齿齿边距.研究发现:采用优化参数可显著减小剪切面上撕裂比,撕裂比最大减小24.8%,并可抑制凹模刃口附近微裂纹萌生,使剪切带内裂纹由凸模单向扩展至凹模刃口,避免裂纹的双向扩展-贯通导致较大撕裂比剪切面的出现.关键词:精密冲裁;田口方法;有限元模拟;撕裂比;H62黄铜;裂纹扩展中图分类号:TG386文献标志码:A文章编号:1005-0299(2013)01-0092-05Optimizatio
3、nofparametersoffine鄄blankingdiebasedontheTaguchimethod1112DINGRi鄄xian,GUOCheng,ZHANGHuan鄄huan,CHENWei(1.SchoolofMechanicalEngineering,Xi忆anJiaotongUniversity,Xi忆an710049,China;2.CNGCNorthwestIndustriesGroupCo.,LTD,Xi忆an710043,China)Abstract:Infine鄄blankingprocess,s
4、tructuralparametersoffine鄄blankingdieandfrictioncoefficientofthesheetsignificantlyinfluencetheedgequalityofthefine鄄blankedpart.FEMsimulationwithTaguchimethodwascarriedouttoinvestigatetheinfluenceofthefine鄄blankingparameters(i.e.,dieradius,Vindenterheightandposition
5、,coefficientoffrictionofthesheet)onthecrackratioofthefine鄄blankedsurfaceintheprocessoffine鄄blankingH62brassplate.Theresultsindicatethatthedescendingorderofimportanceoftheparametersisthedieradius,theV鄄ringindenterheight,thecoefficientoffrictionandtheV鄄ringindenterpo
6、sition.Themaximumreductionofcrackratiowasabout24.8%usingthefine鄄blankingdiewiththeoptimizationparameters,whichcouldsuppressthenucleationofmicro鄄cracknearthedieradiusandmadethecrackpropagatedfromthepunchsidetothedieside.Crackcoalescencewasavoidedintheshearingzoneint
7、hepunchingprocessbe鄄causeofthereductionofthecrackratioonthefine鄄blankingsurface.Keywords:fine鄄blankingprocess;Taguchimethod;FEMsimulation;crackratio;H62brass;crackpropagation摇摇精冲作为一种先进材料分离技术,能以低成点,如使用压边圈、V形齿、冲裁间隙小、凹模圆角[1]本和极少的加工工序生产出高品质零件.与常半径较大等.精冲零件剪切面质量的主要评价标[3]
8、规冲裁相比,精冲零件具有尺寸精度、平整度和剪准是剪切面上的撕裂比,即撕裂带宽度与剪切[2]切面光洁度更高、垂直度更好的优点,广泛用面宽度的比值,如图1所示.在最近几年的研究于汽车、仪器仪表、办公用品等设备.中,采用有限元模拟精冲过程并通过实验验证其精冲零件的高品质源于精冲模具的结构特可信性
