论文部分内容阅读
模具是工业生产中重要的工艺装备,是国民经济各部门发展的重要基础之一。级进模是一种复杂、精密的冲压模具,它具有高效率、高精度和高寿命等优越性,适用于各种冲压行业的自动化生产。级进模涉及冲压成形理论、冲压工艺、模具设计与制造以及模具材料中的许多关键技术。因此,从技术综合方面对级进模进行研究是十分有意义的。 本文根据国内级进模研究现状,针对级进模关键技术问题,对大型、精密、复杂级进模开展了综合研究,选择空调翅片类级进模作为研究对象,以结合研制一套大型模具实例进行验证。 从冲压成形理论入手,探讨了金属在塑性状态下的力学行为和特征,包括塑性变形的力学基础、板料冲压成形的力学特点及力学分析方法和冲压成形极限,从中找出板料冲压变形的基本规律。 对典型的级进模中包含的四种冲压工序拉深、冲裁、翻边和卷边弯曲变形特性进行了分析,推导了各种冲压工序的应力应变关系式,并从模具结构角度对各工序变形影响因素进行了讨论。这些工作为级进模设计和计算提供了理论依据。 在进行上述冲压成形理论探讨和各种冲压工序变形特性分析基础上,提出了模具子模采用分立式结构的设计思想,通过对模具详细设计和计算,建立了一种大型精密复杂级进模设计方法体系。设计部分有模具的总体设计(包括排样图设计、整体结构设计)、各子模结构设计和辅助机构送料传动设计;计算部分有模具精度计算,凸凹模主要结构参数计算和模具压力中心计算等。 由于模具子模采用分立式结构,这样对模具装配提出了一个新问题,即如何确定各子模间的装配精度。作者提出了建立装配尺寸链、精度优化的数学模型,对模具装配精度进行优化分配。同时,还对模具制造中关键工艺也进行了研究,解决了级进模中高精度零件的加工问题。 模具的另一个重要问题是模具的寿命问题,对此作者对模具进行了失效分析。级进模是在高速冲压的工作环境下用于大批量制件生产的,它的寿命直接影响到产品成本和质量,为此研究模具材料的抗磨损性十分重要。在对产生模具失效条件进行分析的同时并对模具磨损机理进行了探讨,主要通过对两种模具材料 Cr12MoV(普通模具钢)和 CPM10V(粉末模具钢)进行磨损试验,对其材料的显微组织对磨损的影响进行了研究;对国产钢结硬质合金的磨损特 性也进行了应用研究,为国产模具材料替代进口材料提供理论依据和实践基础。 上述工作的总体效果,在完成了一套大型精密复杂级进模具产品的研制过程,得以验证。 在经模具厂家一年多的使用证明,制件产品质量达到了规定的技术标准,模具总使用寿命在 6000万冲次以上。