【摘 要】
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冲裁加工是板料成形最常用的工艺之一,其因加工效率高、生产成本低等优点而在汽车、仪器仪表、家用电器等产品制造领域得到了广泛的应用。板料经过冲裁后,制件边缘往往会产生高低不等的毛刺。毛刺的存在不但会影响冲裁件的断面质量,还会影响产品的使用性能,同时也会对产品生产和使用带来安全隐患。随着对冲裁件断面质量要求的不断提高,实现冲裁毛刺的有效抑制越来越受到国内外学者的重视。本文以板材的落料加工为研究对象,主要
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冲裁加工是板料成形最常用的工艺之一,其因加工效率高、生产成本低等优点而在汽车、仪器仪表、家用电器等产品制造领域得到了广泛的应用。板料经过冲裁后,制件边缘往往会产生高低不等的毛刺。毛刺的存在不但会影响冲裁件的断面质量,还会影响产品的使用性能,同时也会对产品生产和使用带来安全隐患。随着对冲裁件断面质量要求的不断提高,实现冲裁毛刺的有效抑制越来越受到国内外学者的重视。本文以板材的落料加工为研究对象,主要研究工作及贡献有:（1）基于国内外的研究现状,提出通过原位预压冲裁技术实现对冲裁毛刺的抑制。分析了普通冲裁的变形过程以及冲裁变形区的受力状况,探讨了裂纹产生与毛刺形成机理的内在联系,并以此为基础对原位预压冲裁毛刺抑制技术的工艺过程、原理及特点进行了阐释;（2）利用DEFORM-2D软件建立了有限元模型,对原位预压冲裁过程进行了数值模拟,分析了冲裁过程中的应力应变分布以及材料流动情况等,揭示出原位预压冲裁件断面由四个区域构成,即第二光亮带、断裂带、光亮带以及圆角带,相较于普通冲裁,原位预压冲裁抑制了冲裁毛刺的形成,所得落料件断面质量较好;基于控制变量法,指出了相对间隙、预压深度、预压角度等单一因素对光亮带以及第二光亮带的影响趋势;（3）对10钢板料进行了原位预压冲裁实验,将仿真结果与实验结果进行了对比验证,并借助显微镜对原位预压冲裁件的断面形貌进行了观测,指出第二光亮带表面虽不如光亮带光滑平整,但其表面粗糙度明显比断裂带要好;通过将三种不同材料的原位预压冲裁试验结果与10钢进行对比,探讨了不同材料对原位预压冲裁的影响;（4）基于正交试验设计法对多种工艺参数组合进行了有限元仿真,明确了各因素在冲裁件断面质量控制中的主次顺序,并结合具体情况给出了原位预压冲裁工艺参数的优化控制方案。本研究进一步丰富和发展了冲裁毛刺抑制技术,所获得的主要结论对该技术的进一步研究及应用具有一定的指导意义。
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