复合精冲是精冲技术的延伸,精冲与其他成形方法的复合精冲工艺可以节省工序,提高生产效率。旋转精冲是一种新型复合精冲工艺,可以用该方法来加工斜齿圆柱齿轮,具有高效、材料利用率高的优点。关于旋转精冲技术的研究,国内外均处在起步阶段。另外,模具磨损是精冲成形领域的难点之一,对于加入旋转运动的精冲模具磨损的研究几乎处于空白。模具的磨损会直接影响到模具使用寿命和精冲件的成型质量。因此,为了推动精冲模具技术和旋转精冲工艺的发展,关于斜齿圆柱齿轮旋转精冲模具磨损方面的研究具有重要意义。基于此,本文在旋转精冲模具磨损方面的主要研究内容包括:建立准确的摩擦磨损模型是分析模具磨损的第一步,在Deform-3D软件中Archard模型需要输入的参数有摩擦因子和磨损系数。本文在MM-W1B立式万能摩擦磨损实验机上进行销盘式摩擦磨损实验,测定精冲模具和精冲材料之间的摩擦因子和磨损系数,对Archard磨损模型进行修正,提高模型准确性。以PRO/E三维造型软件和DEFORM-3D有限元模拟软件为平台相结合,对斜齿和直齿精冲成形过程进行了模拟,对比分析了精冲成形过程中的材料损伤、流动速度、静水应力和光亮带等方面,探究了斜齿与直齿成形过程中模具磨损的异同点,并深入剖析了旋转精冲模具磨损分布不对称和沿齿廓方向磨损不均匀的机理。研究表明:旋转精冲过程中磨损最严重的部位是模具刃口处。基于旋转精冲模具磨损三维模拟模型,探究了压边力、反顶力、凹模初始硬度、凹模刃口尺寸、凸凹模间隙和冲裁速度等精冲参数及其水平对旋转精冲模具磨损的影响规律,结合磨损理论和Archard磨损模型分析了模具磨损随工艺参数变化规律的机理。研究表明:增大冲裁间隙和凹模初始硬度,模具磨损量减小,使用寿命增加。通过正交实验,以凹模最大磨损量、凸模最大载荷和断面光洁度优化目标,通过计算平均信噪比的思路,分别获得了使模具磨损量最小,凸模最大载荷最小,断面光洁度最大的工艺组合。求解结果表明优化后旋转精冲模具单次最大磨损量为6.26e-6mm,相比优化前磨损量(6.87e-6mm)有了很大的改善。