钢板冲压圆盘知识介绍

冲压模具是生产钢板的必要装备,在钢铁生产过程中起着重要作用。钢板冲压圆盘作为重要的冲模之一,其结构复杂、精度要求高、加工制造难度大等缺点一直制约着我国钢板的生产。

为解决这一问题,近年来国内外学者对冲模的结构及设计方法进行了大量的研究,取得了不少进展。本文结合国内外的研究成果,针对钢板冲裁工艺的特点,从理论和实践相结合的角度,对板带材的成形过程和模具的设计进行了分析,并提出了一些新的见解。

1. 弯曲成形过程中的塑性变形特点及其影响

(1) 板料弯曲时形成的是弹性变形。弹性变形是由于外力作用使板料内部产生应变能而引起的。当力足够大且方向与应变方向相同或相近时,即可以引起弹塑性变形。由于屈服后的应力集中,所以屈服点附近将发生较大的残余应力。这种残余应力会阻碍裂纹的发展,从而限制材料在屈服点的继续扩展,故称为强度极限。但此时已接近材料的抗拉强度。因此,要获得较高的强度极限值就必须增大拉伸率;同时,还要提高材料的韧性以降低断裂韧度因子(CT)。

(2) 板料弯曲时产生的塑性变形成因于:1)外力的反复作用。2)内应力的重新分布。3)材料的延展性。4)温度升高。5)金属的塑性好。6)材料中夹杂物的影响。7)润滑条件的影响。8)其他因素的作用如轧制压力过大等。

2. 板材冲压成型中的力学模型及数值模拟结果

根据以上原理,我们建立了一种基于有限元法计算平板型材弯曲性能的三维离散单元模型。该模型包括三个子系统:一是在平面内的自由表面边界上施加弯矩,二是在平面上施加弯矩后得到两个不同的面,三是将两个面进行叠加得到最终的面——曲面的顶点。通过对上述过程的描述,我们可以建立一种用于求解平板型材弯曲性能的数学模式。通过实验验证了该模式的正确性和实用性。

3. 优化设计的思路和方法

3.1 对原方案进行优化设计

在对现有的几种方案(B—1、D-1、C-2等)的分析比较后发现,这些方案的形状尺寸都比较大,不利于下道工序的操作。为了便于操作、减少工装数量以及减轻劳动强度和改善产品的质量,我们对原有的几个方案进行优化改进。主要考虑以下几个方面:(1)减小零件的壁厚;(2)增加零件的厚度;(3)减小零件的长度;(4)