圆钢管无凹模冲孔的凸模结构优化设计

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针对钢管无凹模冲孔工艺中的平凸模、尖凸模等传统凸模结构无法解决的凹坑、塌陷量大等缺陷,提出一种新型螺旋型凸模结构。通过有限元模拟分析,研究了螺旋型凸模中上刃角β与下刃角α对冲裁力和冲裁质量的影响规律。采用正交试验设计研究螺旋型凸模中上刃角β和下刃角α的匹配关系,优化后的凸模结构参数为上刃角β为45°和下刃角α为40°。采用优化后的凸模结构参数进行模具设计,在可倾开式压力机上进行冲压试验,钢管冲孔的凹坑小、毛刺小,冲孔成形质量满足要求,试验结果与模拟结果一致。 In view of the defects such as flat punchers and sharp punchers such as flat punchers and concave punchers that can not be solved in the punching process of steel tubes, a new type of spiral puncher is proposed. Through the finite element simulation analysis, the influence rule of blanking force and blanking quality on the upper blade angle β and the lower blade angle α in the helical punch was studied. The orthogonal experiment was used to study the matching relationship between the upper blade angle β and the lower blade angle α in the screw-type punch. The optimum punch structure parameters were 45 ° for upper blade angle and 40 ° for lower blade angle. The mold design was carried out by adopting the optimized structure parameters of the punch. The punching test was carried out on the tiltable press. The pit of the punching was small and the burr was small. The quality of punching forming met the requirements. The test results were in good agreement with the simulation results.
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