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钢背无齿圈精冲成形模拟及工艺参数优化
| 论文题名： | 钢背无齿圈精冲成形模拟及工艺参数优化 |
| 关键词： | 汽车刹车片;钢背无齿圈;精冲成形;数值模拟;工艺参数优化 |
| 摘要： | 汽车摩擦制动刹车片是汽车刹车系统中极为重要的一个零件,其质量的好坏直接影响汽车制动性能,成为了人及车的保护伞,然而刹车片的质量受制于钢背冲裁面质量。目前钢背生产主要采用普通冲裁技术,为此钢背冲裁面不可避免地出现大量断裂面及毛刺,导致刹车噪音大、制动效果差,而且冲裁面硬度较低。若使用精密冲裁,则不仅增加企业生产设备的投入,而且极大地增加了多型号、小批量钢背件的生产成本,降低了产品竞争力。目前企业厂家通过改装普通压力机,实现了钢背无齿圈精冲,使得上述问题得到了解决。然而钢背无齿圈精冲技术尚没有技术指导,仅仅依靠经验进行试模,难以获得合理的工艺参数。因此开发钢背精冲无齿圈精冲技术,总结钢背形状、工艺参数对其的影响规律无疑具有重要的实际指导意义。 本文依据精冲技术原理,通过理论分析,求解了无齿圈精冲技术变形区域内静水压力与外力的关系,从理论的角度分析了静水压力的影响因素。同时对精冲冲裁面进行分析,得到了精冲件塌角面和毛刺的起因及其影响因素。继而利用pro/E三维软件建立钢背无齿圈精冲三维模型,并将此导入DEFORM-3D模拟软件建立钢背无齿圈精冲数值模拟模型。 钢背是一个形状复杂的非轴对称图形,不同的形状在无齿圈精冲过程中所获得精冲质量不同。本文根据DEFOM-3D数值模拟的结果,分析了钢背形状对变形区域内静水压力分布的影响。并分析了不同形状区域内塌角面、光亮面、断裂面所占的百分比,所得的结果有利于进一步分析工艺参数的影响规律。 通过设定不同的工艺参数,分析了压边力、冲裁间隙、凹模圆角、反顶力对钢背无齿圈精冲的影响规律。数据表明压边力、冲裁间隙、凹模圆角、反顶力四个工艺参数对钢背无齿圈精冲的影响较大,据此得到了单个因素下的最佳工艺参数值。然后根据最佳工艺参数值,依据正交试验设计思想,对压边力、冲裁间隙、凹模圆角、反顶力四个工艺参数进行了工艺优化,得到了四个工艺参数对该技术的影响顺序以及最佳工艺参数组合。 |
| 作者： | 郭飞 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 朱春东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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