精沖技術(shù)專題問答連載（一）

2016-11-14 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

針對精沖企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)過程中的焦點(diǎn)問題,邀請了精沖行業(yè)知名專家對一些問題進(jìn)行專題解答。

本期解答嘉賓介紹:

張祥林,華中科技大學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院教授,博士生導(dǎo)師,主要從事金屬塑性成形理論、工藝與模具的研究與教學(xué),2005年以來持續(xù)開展精沖工藝與模具技術(shù)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(yīng)力,減少核心件的殘余拉應(yīng)力,增加模具壽命?涂層殘余應(yīng)力隨涂層厚度增加而遞增,厚度是不是越厚越好,實(shí)際生產(chǎn)中厚度取多少是最經(jīng)濟(jì)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(yīng)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(yīng)力的手段。改善線切割的工作參數(shù)有利于減少線切割的拉應(yīng)力,多道次慢走絲精修也是去掉白亮層從而減小拉應(yīng)力的重要步驟。現(xiàn)代精沖愈來愈多采用涂層技術(shù)(如通過PVD方法產(chǎn)生TiN涂層等),涂層主要是減少表面磨損,但涂層中確實(shí)產(chǎn)生了很大的壓應(yīng)力,也有利于阻止表面微裂紋的產(chǎn)生。涂層的厚度應(yīng)根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)來定,如果大多數(shù)崩刃發(fā)生時(shí)涂層都還完好就可以減小厚度,反之如果涂層都已經(jīng)磨得很嚴(yán)重了也沒有發(fā)生崩刃等現(xiàn)象,可以再適當(dāng)增加厚度。某些企業(yè)的涂層厚度在2μm左右。

問題2:模具沖頭經(jīng)線切割加工后存在殘余加工應(yīng)力,經(jīng)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(shí)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(jìn)行熱處理釋放應(yīng)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(jìn)行表面涂層時(shí)溫度一般達(dá)500℃以上,有一定的應(yīng)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(qiáng)度超載導(dǎo)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(jié)合塑性有限元軟件得出邊界施力加載。對于疲勞壽命的預(yù)測雖然有很多人做過,但我覺得結(jié)果存疑,因?yàn)楝F(xiàn)有的仿真軟件都沒有很好地考慮模具表面的加工質(zhì)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(jì)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(guī)精沖力公式計(jì)算,可以通過相關(guān)手冊用擠壓公式粗算。例如,

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