织构化冲压模具的应力数值模拟分析

• 作者: 刘晓杰 单斌 金康宁 陈平
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 数值模拟 表面微织构 冲压模具 应力集中 摩擦系数
• 年，卷（期）: 2019,（8）
• 所属期刊栏目: 专题——表面织构制备、性能及作用机理
• 页码范围: 9-15
• 页数: 7页
• 分类号: TH117
• 字数: 4312字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.08.002

摘要

目的 研究不同形状织构化模具在冲压后的应力大小和分布情况,从织构化模具应力集中角度,为改善模具寿命提供理论指导.方法 利用SolidWorks建立冲压模具三维模型,并且在模具的凹模圆角区域设置三角形、圆形以及二者复合图形,来模拟模具表面的三角形微织构、圆形微织构和复合织构.利用HyperMesh进行网格划分,并在ABAQUS中对冲压过程进行仿真分析,研究表面微织构对冲压模具凹模应力的影响.结果 加工织构的模具,在织构周围出现了应力集中,应力集中主要存在于模具表层很小的范围内,没有延伸至深处.当摩擦系数为0.1时,三角形和圆形复合织构化模具最大应力为1520 MPa,相对于单一的三角形织构化模具,最大应力减小了3.5％,相对于圆形织构化模具,最大应力增加了13.6％.随着摩擦系数的增加,织构化模具在织构处的最大应力均表现出减小的趋势,而单一的三角形和圆形织构化模具在摩擦系数较大时,板料会发生断裂.织构化模具最大应力数值由大到小依次为:三角形织构化模具>三角形和圆形复合织构化模具>圆形织构化模具.结论 表面织构化会造成模具在织构处的应力集中,而且不同形状的织构产生应力集中的程度不同.因此,考虑从改善摩擦学性能的角度提高冲压成形件的成形质量时,需要兼顾考虑模具因表面微织构而产生应力集中,影响其寿命的问题.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈平	北京科技大学机械工程学院	38	179	7.0	11.0
2	刘晓杰	北京科技大学机械工程学院	18	80	4.0	8.0
3	单斌	北京科技大学机械工程学院	2	0	0.0	0.0
4	金康宁	北京科技大学机械工程学院	1	0	0.0	0.0