免责声明：本文援引自网络或其他媒体，与扬锻官网无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。

转发自：专题报道

作者：文/罗丞，屈亚奇，张祥林，华中科技大学材料科学与工程学院

减小精冲齿形件（尖角处）的塌角是业界十分关注的工作，本文通过成形流速仿真形象说明了塌角的形成机理，即条料上压边部分对零件部分的牵扯力，导致零件塌角部分材料向下运动的速度小于其他部分的材料。目前减小塌角的改进方法有增大反顶力、对向凹模精冲、负间隙精冲、修整、预压以及级进分步切角等方法。扬州锻压\扬州冲床\扬锻\yadon\冲床厂家\压力机厂家\锻造厂家\

题

罗丞，硕士研究生，主要从事精冲工艺设计及模具开发方向的研究。

本文对这些方法进行了一一分析对比。

丶 用精冲工艺生产齿形件（可引申为

表1精冲工艺参数

厶带尖角零件）越来越成为一种趋势，但若塌角过大会使零件的工作面积显著减小，进而削弱零件的使用性能。本文通过有限元方法，探索了塌角产生的机理，并比较了几种方法的优缺占

精冲塌角成形机理有限元分析

有限元型建立表结栗为了说明塌角的形成机理，运用有限元模拟软件DEFORM—2D对冲裁过程进行数值模拟。采用二维轴对称模型，精冲工艺参数见表1，板料为弹塑性体，凸模、凹模、压边圈、反顶器皆为刚性体，模拟中不考虑温度变化对材料的影响。有限元模型及网格划分，如图1所示 划分10000个网格，为防止网格畸变，整体网格每计算5步进行一次网格重划分，以保证运算顺利进行。

项目 工艺参数

材料 AIS141 37

冲裁间隙 o，025mm

凹模圆角 o，3mm

压边力 280kN

反顶力 1 10kN

材料厚度 5mm

图1精冲有限元模型

29

专题报道 Features

在零件的中间和边缘产生塌角的位置各取一占进行点迹跟踪，根据模拟结果观察它们的速度变化。图2a为塌角产生的初始时刻，材料的运动速度图，图2b为塌角产生之后，材料的运动速度图。可通过颜色分布观察到在塌角开始产生的时候，零件由内向外的运动速度是逐渐减小的，在零件边缘速度最小，图中的速度曲线分别为靠近零件中心部分的PI点和零件边缘处的P2点的速度曲线。精冲的塌角大部分是在冲头刚进入零件的前一小段时间内产生，这段时间零件中心和零件边缘的速度差较大，故导致产生了相应的高度差。图2b中标记的时刻为塌角产生过程结束的时刻，此时零件边缘的速度和零件中心的速度相等，塌角不再增大。在此之后零件边缘产生一定的回弹

时间/s

圄塌角产生的初始时刻

闷塌角产生之后图2速度模拟结果

30 锻造与冲压2016 / 2

速度会稍稍大于零件中心的速度，此时塌烏会有细微的减小。

在冲裁塑性变形区域中的废料侧从上到下选取三个点，P3、P4、P50这三点的速度曲线起伏情况接近，主要在0一0．13s内有较大的速度，这个区间刚好是塌角产生的区间，如图 3所示。理想状态下，零件部分的材料向下运动的速度应该相等，而事实上在零件边缘会出现塌角的部分，材料的运动速度是小于零件中心部分的速度。在大致忽略材料冲压过程发生弹性形变产生的势能的情况下，根据能量守恒原理，此时塌角部分材料所损失的动能应该等于废料部分产生的动能，所以废料区域速度较大的时间段也就是塌角产生的时间段。

图3废料区域的材料速度状态

减小精冲塌角的改进方法增大反压力法

精冲过程中施加反压力可以使零件拥有较好的平面度，同时反压力使变形区的静水压增大，变形区材料的塑性得以提高。反压力模拟参数见表2，经过数值模拟得到，不同反压力参数下的塌角大小，如图4所示。可以看出，随着反压力的增大，塌角逐渐减小，所以可以通过增大反压力来减小塌角。反压力的增大可以使得零件中心部分的运动速度减小，变相的使塌角部分的速度接近零件中心的速度，导致塌角的减小，但是反压力使塌角减小的同时会导致能耗增多，并且会一定程度上减小零件的厚度，导致零件精度得不到保障，此外，其对塌角的减小也有一定的极限，并不适合在精冲工艺设计中当作解决塌角的独立方法，可以和其他方法进行组合，在其他方案中将反压力调整到一个合适的大小来进一步的减小塌角的大

表2反压力模拟参数

o，03 8