本文選題：精沖模具　切入點：崩刃　出處：《華中科技大學》2015年碩士論文

【摘要】：精沖是一種精密的近凈成型工藝,被廣泛應用于各個工業(yè)領域。國內(nèi)精沖企業(yè)在對于含多齒等特征的復雜零件的精沖生產(chǎn)中頻繁受模具崩刃的困擾。這類局部重載精沖模具的頻繁及無規(guī)律的崩刃已經(jīng)成為精沖技術(shù)向復雜零件沖壓和高強鋼沖壓方向發(fā)展的瓶頸。所以研究局部重載精沖模具崩刃機理,進而針對崩刃問題提出預防解決方案,具有重大的理論研究和現(xiàn)實意義。本文首先通過對沖壓過程中凸模底面形貌演變的間接跟蹤實驗,基本否認了局部重載精沖模具崩刃產(chǎn)生的裂紋源處在直接承受沖壓力的模具底面的假說。然后,通過對模具刃口附近側(cè)表面、剖切面及底表面上凹坑、裂紋等形貌的系統(tǒng)的顯微觀察分析,確定了引起崩刃產(chǎn)生的疲勞裂紋源處在模具側(cè)面距刃口一定高度的位置。隨后,本文提出了一種符合局部重載精沖模具實際使用工況及崩刃特征的崩刃機理假說,并通過模具應力應變CAE分析和實際精沖模具側(cè)表面殘余應力跟蹤實驗對其進行驗證。該假說的核心是:現(xiàn)有國內(nèi)精沖模具側(cè)面手工研磨工藝未能將線切割引起的表面缺陷完全去除,這些殘留缺陷很有可能成為崩刃裂紋源;模具上多齒等特征導致模具刃口在沖壓過程中應力集中,產(chǎn)生微區(qū)塑性變形;在模具側(cè)面該塑性變形微區(qū)靠近彈性變形區(qū)的邊界區(qū)域內(nèi),不但在沖壓中承受最大的應力,而且在卸載后產(chǎn)生最大的殘余壓應力退化,致使其內(nèi)的裂紋源在沖壓循環(huán)中優(yōu)先擴展成主裂紋,直至崩刃。最后,分別提出了提高模具側(cè)表面加工質(zhì)量、優(yōu)化模具刃口倒角設計及改善重載模具受力狀況三種精沖工藝改善方案。
[Abstract]:Precision punching is a kind of precision near net forming process, It is widely used in various industrial fields. Domestic precision stamping enterprises frequently suffer from die breakage in the production of complex parts with multi-teeth and other characteristics. This kind of local heavy duty precision die breaks frequently and irregularly. It has become a bottleneck in the development of precision stamping technology towards the direction of complex parts stamping and high strength steel stamping. Furthermore, it is of great theoretical and practical significance to put forward a preventive solution to the breakage problem. Firstly, an indirect tracking experiment on the evolution of the bottom surface of the punch is carried out in this paper. This paper basically denies the hypothesis that the crack source produced by local heavy-duty precision punching die is located on the bottom surface of die directly subjected to impact pressure. Then, by the side surface near the cutting edge of the die, the cut surface and the pit on the bottom surface, The microscopical observation and analysis of the crack and other morphology indicate that the fatigue crack source caused by the breakage edge is located at a certain height from the edge of the die, and then the crack source is located at a certain height from the edge of the die. In this paper, a hypothesis of breakage mechanism is presented, which accords with the actual working conditions and the characteristics of breakage of the local heavy-duty precision blanking die. It is verified by CAE analysis of die stress and strain and residual stress tracking experiment on the side surface of precision stamping die. The core of this hypothesis is that the existing domestic precision stamping die side surface grinding technology can not lead to wire cutting. The surface defects are completely removed, These residual defects are likely to be the source of crack at the edge of the die, and the characteristics of multi-teeth on the die lead to the stress concentration of the cutting edge of the die during the stamping process, resulting in plastic deformation of the micro-region. In the boundary region of the plastic deformation microzone near the elastic deformation zone on the side of the die, not only the maximum stress is subjected to during stamping, but also the maximum residual compressive stress degenerates after unloading. As a result, the internal crack source is preferentially propagated into the main crack in the stamping cycle until the edge is broken. Finally, the improvement of the machining quality of the side surface of the die is proposed, respectively. Optimization of die cutting edge chamfering design and improvement of heavy-duty die stress condition three kinds of fine-blanking process improvement scheme.
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG385

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本文編號：1672864