本文以90°沉頭孔和臺(tái)階沉頭孔為研究對(duì)象,基于沖鍛復(fù)合成形工藝,分別制定了90°沉頭孔和臺(tái)階沉頭孔的三種沖鍛復(fù)合成形方法。采用DEFORM分析比較了每種成形方法的行程-載荷曲線、等效應(yīng)力應(yīng)變分布和材料流動(dòng)規(guī)律,獲得了90°沉頭孔和臺(tái)階沉頭孔的沖鍛復(fù)合成形機(jī)理和最優(yōu)成形工藝。90°沉頭孔的最優(yōu)成形工藝為沖預(yù)孔-壓90°沉頭孔,臺(tái)階沉頭孔的最優(yōu)成形工藝為沖預(yù)孔-壓臺(tái)階孔-修孔。按照模擬獲得的最優(yōu)成形工藝進(jìn)行了沉頭孔的沖鍛實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明最優(yōu)工藝可以獲得尺寸合格、變形均勻的沉頭孔�；讷@得的沉頭孔的最優(yōu)成形工藝,制定了鏈條零件上兩個(gè)90°沉頭孔和兩個(gè)臺(tái)階沉頭孔的連續(xù)模沖鍛復(fù)合成形工藝,實(shí)際生產(chǎn)中常出現(xiàn)小沖頭折斷、啃刃、磨損嚴(yán)重和制件精度超差等問題。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐和有限元分析,發(fā)現(xiàn)壓沉頭孔工序時(shí)材料會(huì)沿長(zhǎng)度方向流動(dòng)導(dǎo)致工序件伸長(zhǎng),這種伸長(zhǎng)變形使得前序和后序的沖孔和修孔小沖頭承受較大的側(cè)向力。分析了壓邊力、摩擦系數(shù)和沖預(yù)孔直徑等對(duì)工序件伸長(zhǎng)量的影響規(guī)律,提出了隔離法和疏導(dǎo)法來(lái)降低伸長(zhǎng)變形對(duì)成形的影響。隔離法,即在壓沉頭孔工序前后增設(shè)大的隔離定位銷來(lái)隔離各工序;疏導(dǎo)法,即在壓沉頭孔之前,將首尾相連的兩個(gè)工序件沖切獲得一個(gè)易變形的連接帶,來(lái)吸收工序件的伸長(zhǎng)變形。在實(shí)際生產(chǎn)中,沖頭的主要失效形式為斷裂和磨損。通過(guò)理論計(jì)算獲得了沖頭工作段長(zhǎng)度的范圍,為15.6 mm≤L≤49.8 mm。分析了不對(duì)中沖裁時(shí)沖頭的等效應(yīng)力分布以及沖頭的硬度、金相組織、表面粗糙度,獲得了沖頭斷裂的原因?yàn)閼?yīng)力集中。測(cè)量了零件硬度,發(fā)現(xiàn)沉頭孔周圍產(chǎn)生了較大的加工硬化,導(dǎo)致修孔小沖頭磨損嚴(yán)重。分析了沖頭硬度、摩擦系數(shù)、壓邊力和凸凹模間隙對(duì)沖頭磨損的影響規(guī)律。設(shè)計(jì)了沖頭刃口為平刃口、圓角刃口等8種刃口形狀以及不同沖頭工作段長(zhǎng)度的沖頭結(jié)構(gòu),分析了沖裁力和沖頭等效應(yīng)力,獲得了最優(yōu)沖頭結(jié)構(gòu)為圓角刃口結(jié)構(gòu)。采用優(yōu)化后的工藝和模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)踐,獲得了尺寸合格的工件,小沖頭壽命從20000件以下穩(wěn)定到50000件以上。
【學(xué)位單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG306
【部分圖文】：

圖 1.1 具有沉頭孔的零件(a) 自動(dòng)變速箱圓盤 (b) 空調(diào)壓縮機(jī)閥板 (c) 液壓泵蓋板(d) 馬達(dá)配重塊 (e) 液壓泵止推環(huán)Fig. 1.1 Parts with countersunk holes(a) Disk of automatic gearbox (b) Valve plate ofAC (c) Cover plate of hydraulic pump(d) Clump weight of motor (e) Thrust ring of hydraulic pump沉頭孔可分為兩大類[2]：（1）平面形，如圖 1.2 所示；（2）凸臺(tái)形，如圖 1.3 所示。圖 1.2 平面形沉頭孔Fig. 1.2 Plane contersunk hole

圖 1.3 凸臺(tái)形沉頭孔Fig. 1.3 Protruding countersunk ho藝主要是鏜削銑削等機(jī)加工工的材料成形理念。金屬板料適合此類不等厚板料的成形。簡(jiǎn)介展的關(guān)鍵，當(dāng)不同的學(xué)科、會(huì)產(chǎn)生理論突破和技術(shù)創(chuàng)新間交叉滲透，產(chǎn)生了許多新、焊接、粉末冶金等成形技形過(guò)程中將原來(lái)屬于不同范控制金屬的流動(dòng)和變形，從材料和能源，降低加工難度

沖裁拉深彎曲翻邊沖鍛復(fù)合成形變薄擠壓鐓粗模鍛圖 1.4 沖鍛復(fù)合成形技術(shù) Stamping and forging composite forming process tec生產(chǎn)中需要大量的用金屬板料加工成形的零件，于形狀較為復(fù)雜的零件，則采用機(jī)加工的方法，，但這些方法存在材料利用率低、零件機(jī)械性能考慮采用沖鍛復(fù)合成形技術(shù)。沖鍛復(fù)合成形工藝零件，如圖 1.5 所示。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2815793