疊層銅母排是多層銅片疊合組成的柔性導電連接件,廣泛應用于電力牽引設備、電力開關系統(tǒng)和新能源汽車等電氣行業(yè),根據(jù)使用需要進行打孔和切邊等沖裁加工。在疊層銅母排沖裁加工時中層板及層間會影響沖裁質量,而目前關于疊層沖裁中各層板的剪切分離、材料塑性變形、損傷斷裂的問題研究較少,因此對于疊層沖裁成形及質量的影響研究是必要的。本文主要對單層0.3mm紫銅母排進行疊六層沖裁,針對板料沖裁成形與疊層沖裁成形以及疊層銅母排沖裁成形質量影響因素進行了深入的科學分析研究。首先介紹了板料沖裁、疊層沖裁及復合板沖裁的國內外研究現(xiàn)狀。然后深入的分析了板料沖裁與疊層銅母排沖裁在成形過程中變形區(qū)域內的基本理論。其次通過ABAQUS有限元軟件對疊層銅母排建模并對其進行沖裁模擬,分析疊層銅母排在沖裁成形過程中的應力、應變、斷裂以及材料性能對疊層銅母排沖裁的影響。最后設計疊層銅母排沖裁成形實驗裝置,確定實驗方案,收集實驗數(shù)據(jù),通過試驗的方法研究了疊層沖裁成形的過程以及沖裁間隙、銅母排厚度、材料性能對沖裁質量的影響,探討了提高沖裁斷面質量的新思路。通過對比疊層銅母排沖裁成形與板料沖裁成形過程,發(fā)現(xiàn)疊層銅母排沖裁過程中整個疊層... 

【文章來源】：昆明理工大學云南省

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

沖裁中板材的變形過程

昆明理工大學碩士學位論文12裁間隙越大板料產生的拱彎與翹曲變形越大。在金屬板料的彈性階段，如果將沖裁力卸掉，金屬板料將恢復原來的形狀。（2）塑性變形階段：如圖2.1（b）所示，隨著凸模的繼續(xù)下壓，當變形區(qū)內的板料應力達到材料的初始屈服強度時，板料將進入塑性變形階段。此時凸模開始擠入板料，板料的變形區(qū)主要集中在以凸模與凹模刃口連接中心處，其中凸模與凹模刃口處的材料產生塑性剪切變形。當金屬板料沖裁變形區(qū)域內所受到的應力與抗拉極限相等時，金屬板料沖裁過程的塑性變形階段結束。金屬板料在塑性階段內板料主要發(fā)生塑性流動，內部不會產生微裂紋，因而不會導致金屬板料發(fā)生沖裁斷裂。（3）斷裂分離階段：如圖2.1（c）所示，凸模擠壓板料到一定深度時，板料首先在凹模刃口區(qū)域側面方向對應的位置上萌生微裂紋，隨后在凸模刃口區(qū)域側面方向對應的位置上也開始萌生微裂紋，如圖2.1（d）、（e）、（f）。隨著沖裁的繼續(xù)下壓微裂紋繼續(xù)擴展、匯合、最后材料斷裂，整個沖孔過程結束。2.1.2板料沖裁成形中的受力與應力狀態(tài)金屬材料在外力的作用下發(fā)生塑性變形，使材料發(fā)生永久變形的能力稱為金屬的塑性。其加工成形具有提高金屬力學性能、提高材料利用率、高生產率等很多的優(yōu)點。沖裁也是塑性成形的一種。在沖裁初期，凸模接觸板料并壓入，其受力簡圖如2.2所示。F為沖裁時的沖裁力，PF與qF是使板料產生剪切的作用力。因為不在同一個垂直線上產生彎曲力矩M，使板料產生彎曲，翹曲等現(xiàn)象。沖裁模具側面與材料接觸是會產生1F、2F摩擦力，同時端面產生pF、qF摩擦力[48]。1-凹模；2-板料；3-凸模圖2.2沖裁材料受力簡圖Fig.2.2Theforcediagramofblankingmaterial

第二章疊層銅母排的沖裁力學原理13沖裁成形由于彎曲的影響，變形區(qū)的應力應變狀態(tài)非常的復雜，其塑性變形區(qū)域主要有五個特點。如圖2.3所示。A點位于凸模側面，在凸模擠入材料后，1為板料彎曲與凸模側面產生的徑向壓應力，切應力2是側壓力導致的拉應力與彎曲產生的壓應力的合應力。3為凸模下壓是使板料產生的軸向拉應力。B點位于凸模下端面。由于材料彎曲與被凸模擠壓，為強壓區(qū)產生三向壓應力。C點位于板料沖裁剪切區(qū)域，1與2是材料被剪切時的拉應力與壓應力。D點位于凹模上端面。板料彎曲時產生的徑向拉應力1與切向拉應力2，3為凹模擠壓板料而產生的軸向壓應力。E位于凹模側面。1與2分別為材料彎曲產生的拉應力和凹模側面產生的壓應力，3為凸模下壓產生的軸向拉應力。圖2.3沖裁過中程變形區(qū)的應力狀態(tài)Fig.2.3Thestressstateofthemedium-rangedeformationzoneiswashed圖2.4剪切區(qū)的應力狀態(tài)Fig.2.4Stressstateofshearzone選取沖裁變形區(qū)的一點，進行應力狀態(tài)分析，如圖2.4所示，因為沖裁時其變形主要發(fā)生在XOY平面，所以在分析時，不考慮Z軸的應變。即有z=0、


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