刘鹏[1]2004年在《可调式悬浮精冲模架的研制》文中研究表明精冲又称精密冲压，属于无屑加工技术，它是在普通冲裁工艺的基础上为克服其表面粗糙度粗、精度低而发展起来的，可以取代扁平类零件的切削加工，具有优质、高效、低耗、面广的特点。能在一次冲压行程中获得比普通冲裁零件尺寸精度高、冲裁面光洁、翘曲小且互换性好的优质精冲零件，从而改变冲压生产技术的毛坯生产性质，直接提供符合产品装配要求的板料冲压件，达到降低成本、提高质量的目的。强力压板式精冲是使材料在变形区保持叁向压应力状态，使之在不发生裂纹的情况下利用塑性剪切而分离。强力压板精冲虽然有多种模具结构形式，但就模具结构、动作方式和材料变形而言，都基本类似，只是压板的形式不同。有带齿形的齿圈压板、还有锯齿形压板、锥形压板、凸台形压板等。其中带齿形的齿圈压板是普遍应用的强力压板式精冲形式，人们平时所指的精冲也大部分是指齿圈压板式精冲。我国虽然对精冲技术早在1965年便开始研究，而且北京机电所、济南铸锻所、西安交大和西安仪表厂等单位都取得了不同程度的研究成果，但精冲技术在我国的发展仍有不尽如人意之处。精冲生产在我国仍属于起步阶段，虽然改革开放的形势为我们从国外进口设备、模具、原材料等提供了方便。但是，我们要尽快走过这一阶段，提高我国自主知识产权的精冲技术水平。所以，开展精冲技术方面的研究对于提高我国的制造技术水平是十分有意义的。我国精冲技术研究虽然已经有一定的基础，且在某些技术环节上达到了国际水平，但成果的转化过程不顺畅，易造成产、研脱节，使大量的技术成果不能转化为生产力。造成这种问题的原因不但有机制上的问题，也有企业与高校、研究院所缺乏沟通的因素。现阶段为了加快国内冲压行业发展的步伐和迎接加入世贸组织后经济全球化的挑战，从国外引进部分设备、模具和原材料是不可避免的，也是十分必要的。但是，从发展的角度来看，无论是精冲机、精冲模具，还是精冲材料都应该立足于国内，尽早实现精冲技术的国产化。当前，加强技术队伍和人才的培养与开发，研制实用的精冲模具和工装，以便在普通压力机上进行精冲，降低生产成本是提高我国精冲技术应用的重点。普通压力机或液压机一般只有一个滑块，不可能满足精冲工艺所要求的同时提供叁种力（即主冲裁力、齿圈压料力和反顶力）的需要。如何设计模具在普通冲床上实现精冲，在机械加工领域是人们十分关心并致力解决的实际问题。要使板料能通过精冲模具在普通压力机上实现精冲，必须在模具上采取措施，即冲模在剪切过程中，除主压力直接来源于设备本身，其他辅助压力可以在工装上加一组强力弹性元件来得到。由于精冲试验机昂贵和稀少，国内对精冲的实验相对普通冲裁要少得多，阻碍了对精冲工艺试验的研究。于是在普通冲床上安装精冲模架进行精密冲裁就被普遍应用，双柱导向、叁柱导向和四柱导向的精冲模架不能在同一块较大板材的不同部位上进行多工位的冲孔和落料，而且存在导柱与导套间因磨损产生间隙，不易补偿的缺点。吉林大学超塑性与塑性研究所宋玉泉教授为了解决以上难题，申请了国家发明专利“多工位、高精度、高寿命的精冲模架”。本论文是宋玉泉关于“金属塑性精密加工”的一个组成部分。我们的目的是要研究制造一种高精度、高寿命适用于多工位生产的精冲模架。可以在普通压力机上使用，而不必使用价格昂贵的专用叁动压力机。要求模具既方便使用，同时又要保证模具的使用寿命和精度，尽量降低成本。同时，又是宋玉泉教授指导的应届研究生贺军涛同学题为“盒形件拉深的研究”硕士论文的加工手段，共同形成板材精成形的设备和工艺。高精度、高寿命的多工位精冲模架设计了一种气液组合弹性压力装置。这种装置的结构特点：在凸模固定杆与导向筒所形成的液压腔内密封着一定量的压力油，而在安装于模架上的蓄能器内密封着一定的气体，中间由管道相连，调整蓄能器里气体的压强就能改变压边模的压边力。设计了新的导向装置。当磨损到一定程度，产生间隙与晃动，影响精度时，可进行调节使间隙消失，保证模架继续正常工作。这样，不必使用高性能的模具材料也同样可保证模具的使用寿命和精度。磨损后也不用拆卸模架，更换零件，这样，保证了模架高寿命的特点。在Pro/E环境里对精冲模架进行了叁维参数化建模设计，并利用有限元分析软件ANSYS对U型模架建立了叁维弹性有限元模型，进行了应力应变数值模拟分析与校核。在叁维虚拟设计、有限元优化设计的基础上，制作工程图、设计加工工艺方案，联系工厂加工、在加工过程中发现问题、信息反馈处理、工艺方案改进。在精度要求高时，这种精冲模架可实现一次精密成形，大大降低劳动强度，提高劳动生产率，是一种先进而实用的加工方法。虽然这种模架结构不如叁动压力机上的模架的结构简单，但是既不必依靠进口的精冲压力机，又可以在保证加工精度的前提下降低成啊本，适合我国现阶段使用精冲技术的厂家进行精冲件的生产。
王永舵[2]2010年在《基于可调式悬浮精冲模架的精冲工艺模拟与实验研究》文中指出我的研究生论文是在我的导师宋玉泉教授提出的“科教产”一体化模式下进行的。宋老师强调,研究生的论文成果应该理论联系实际,对生产力的发展和经济建设有所贡献。本课题是在宋玉泉教授申报的专利“可调式悬浮精冲模架”的基础上进行的,该模架具有高寿命、高精度、多工位的特点,具有很多的创新点和很好的实用价值;目前精冲模架已经被加工制造出来,但尚未投入实际生产,仍处于试验阶段。本论文的目的是通过有限元模拟软件对精冲工艺过程进行模拟,对模拟结果进行分析,优化工艺参数,在此基础上应用精冲模架进行典型零件的精冲实验,从而验证精冲模架的优越性,使精冲模架从实验开发阶段向实际生产应用阶段转化,为其推广应用和系列化打下基础。同时,通过对精冲工艺过程的力学模型分析和模拟结果分析,得到了不同工艺参数对精冲结果的影响,为精冲工艺的发展提供理论依据。
参考文献：
[1]. 可调式悬浮精冲模架的研制[D]. 刘鹏. 吉林大学. 2004
[2]. 基于可调式悬浮精冲模架的精冲工艺模拟与实验研究[D]. 王永舵. 吉林大学. 2010
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