IT制件精密级进模关键技术的现状与发展

信息(IT)产品的需求量与日俱增,并向“轻、薄、短、小”发展,给用于生产这类产品中的金属IT制件的精密级进冲模的设计、制造以及高速冲压成形带来很大的困难,阻碍了IT业的发展。针对超薄、微型、高精度、难成形、生产批量大的IT制件的精密级进冲模设计、制造、及IT制件的高速、高效产业化生产中的关键技术问题进行研究和探讨,提出了一些解决方法,提出从系统工程的角度出发,综合地考虑各种影响因素,针对模具设计、模具材料选用、模具制造、工艺处理、高速冲压等过程,全方位的提高模具寿命、产品质量、冲压速度等。

高速精密级进冲压中的冲裁断面质量实验研究

运用正交实验方法,研究了冲裁间隙、模具表面粗糙度、冲压速度对高速精密级进冲压中的冲裁断面质量的影响,结果显示,模具表面粗糙度对冲裁断面质量的影响最大,模具表面精度越高,冲裁断面质量越好。因此,尽量采用先进的加工设备和加工工艺以获得尽量高的凸、凹模表面加工精度,对于保证高速精密级进冲压中的冲裁断面质量非常重要。

基于成形过程的闭塞式冷锻工艺优化

针对闭塞式冷锻工艺复杂、单纯在某个成形阶段优化金属填充性和成形力无法使工艺参数达到最佳值的问题,提出了一种基于成形过程的冷锻工艺多目标优化方法.结合有限元模拟技术和正交试验方法,在闭塞式冷锻基本成形阶段使金属填充性达到最佳,实现金属填充性的优化,获得相应的工艺参数组;然后采用目标函数值拟合优化方法研究了飞边槽高度与凸模下压量之间的关系,通过控制飞边槽高度使成形力在最终填充阶段达到最小,实现了成形力的优化,在保证金属填充性最优的前提下获得了新的使成形力最小的优化工艺参数组,实现了金属填充性和成形力的分过程优化,优化得到的工艺参数组与物理实验数据一致.研究结果表明,所提出的方法充分考虑了闭塞式冷锻工艺的成形特点,能更简便、更准确、更合理地实现闭塞式冷锻工艺的参数优化.

高速冲压中硬质合金级进模磨损研究

通过高速冲裁试验和金相检测,对比了硬质合金级进模刃口磨损前后的表面形貌、微观结构和Co元素含量百分比的变化,并结合骨架理论和复合增强理论,从微观结构方面解释了Co元素丢失对硬质合金级进模磨损的影响。对于提高精密级进模的寿命和提高电子零件的生产效率具有重要的意义。

连接器端子悬臂变形问题的工艺预防

悬臂变形问题是连接器端子在高速精密级进冲压过程中最常见的问题。经分析认为,分步冲裁导致的间隙和压边力不均匀是引起连接器端子悬臂变形问题的主要原因;分析了用集中冲裁法、两步冲裁法、压印工艺预防和控制悬臂变形问题的特点和原理;开发了某端子产品的工艺方案,在方案中采取合理的刃口分割、压印工艺措施来预防和控制悬臂变形;分析和应用结果表明,这些措施起到了从根本上预防和控制端子悬臂变形的作用。

HyperXtrude在铝型材挤压成形仿真中的应用

详细研究专业铝型材挤压仿真系统(HyperXtrude)中的几何建模、几何清理、网格划分、边界条件设置等关键技术。运用HyperXtrude系统构建某幕墙横梁挤压仿真模型并进行了求解,获得了型材流速和型材变形情况,最后将仿真结果与试模结果进行比照,结果显示仿真结果与试模结果一致,根据分析结果,提出了模具修正意见。

顺序注塑成型技术改善超薄笔记本外壳质量的研究

超薄笔记本外壳相比其他塑料件而言具有表面积大、厚度很薄的特点,为了实现其平衡填充,需要采用多浇口浇注系统。但是在多浇口注塑成型过程中,普通的冷流道浇注系统很容易使制品表面产生大量的熔接痕,严重影响塑件的外观质量和力学性能。提出将热流道顺序阀控制技术应用于超薄笔记本外壳的多浇口注塑成型,以提升制件表面质量。通过Moldflow模流分析软件对针阀顺序控制过程进行模拟,并对各个阀浇口的开关时间进行优化,有效地减少和消除笔记本外壳表面的熔接痕和气泡,最终提高笔记本外壳的质量和性能。最后将优化后的方案投入试生产,所得到的结果与模拟预测结果基本一致。

基于有限元模拟的通讯机箱板冲铆工艺与质量研究

针对通讯机箱板冲铆点特征,基于Abaqus软件建立冲铆有限元模拟模型,并以凹模半径、凸台底部半径、凸台高度、凹模深度为影响因子,设计4因素3水平冲铆试验方案,开展9组冲铆模拟试验;以底部切除量、底部厚度、钉头高度和剩余厚度为分析目标,研究冲铆模参数对成形后接头质量的影响规律。试验结果显示:冲铆模参数对钉头高度影响较小,模具零件半径对接头质量影响反应最灵敏,优化模具零件半径可以改善冲铆质量。

听筒T铁级进模冷锻工艺研究

应用有限元模拟技术,对小型、精密听筒T铁的级进模冷锻工艺进行研究,分析对比了分别采用小飞边模锻和闭塞式模锻工艺时的金属填充能力、成形力大小和模具结构可行性。结果表明:闭塞式模锻方案更适合于听筒T铁的级进模冷锻成形,提出了闭塞式模锻+开式锻造整形的听筒T铁级进模冷锻工艺路线,所提出的工艺方案不仅能有效控制材料填充,而且能减小总成形力。

基于有限元模拟的极限拉深系数优化

结合0.618优化算法,运用ANSYS分析软件,通过改变坯料尺寸的方法,对板料的成形过程进行模拟,对板材的极限拉深系数进行逼近优化,并将模拟和优化结果与物理拉深试验结果进行了比较。

椭圆形类铝型材挤压模优化设计

根据生产实际中存在的问题,以调节挤压型材金属流速和流量为目标,应用有限元模拟技术,对椭圆形铝型材挤压模分流桥部位结构进行了优化,在降低挤压力、提高模具强度、平衡金属流速等方面都取得了显著效果,该方法对铝型材挤压模设计具有重要的指导意义。

薄板精密冲裁的变形过程和机理研究

本文构建了料厚为0.3mm的薄板精密冲裁变形有限元模型,运用该模型研究了薄板精密冲裁变形过程,分析结果显示冲裁断面质量与生产实际非常接近。论文分析了薄板精密冲裁变形过程中的静水应力的分布特征、影响机理。研究表明,强压边条件增加了静水压应力区域的范围和程度,从而延迟了裂纹的初始和发展,提高了冲裁断面的质量。

听筒T铁精密冷锻级进模开发

开发了一种小型、精密T铁的冷锻级进模,介绍了模具条料承载方式、排样方式、定距定位机构和卸料压料机构的特点;模具强度高、精度高、压料可靠、定位精确和维修方便。

WC-Co硬质合金精密级进模断裂失效研究

对精密级进模常用材料WC-Co硬质合金进行了研究,对高速冲裁过程中磨损断裂的硬质合金级进模样件进行了金相观测和能谱分析,对比了模具工作表面在断裂前后组织结构和Co元素含量的不同,分析了硬质合金级进模磨损断裂的微观过程,得出的结论是Co元素的丢失是造成高速冲裁中硬质合金级进模磨损断裂的重要微观原因。

铝型材挤压成形仿真技术研究

介绍了铝型材挤压成形的特点,对目前用于铝型材挤压仿真的FEM、FVM技术进行了详细地对比,对国内外铝型材挤压仿真技术的应用情况进行了介绍和分析;最后对专用铝型材挤压成形仿真软件HyperXtrude的功能和应用情况进行了介绍。

基于数值模拟的级进模筒形拉深工步工艺分析

在带有拉深工步的级进模设计中,用数值模拟技术对其拉深工步进行工艺分析是非常重要的。由于级进模中的拉深工步要受到其他工步的牵制,其拉深成形比单个零件的拉深要困难一些,因此在对拉深工步的工艺性进行数值模拟时,所建立的毛坯几何模型、边界条件和压边条件等也都与单工序模有差别。结合某工厂的攻关项目,运用ANSYS对级进模中筒形拉深工步的成形性能和数值模拟的关键技术进行了研究,经生产实际验证,该分析过程合理、准确。

超薄笔记本外壳注射模设计

超薄笔记本外壳属大面积板状薄壁塑件,在注射成型过程中易产生翘曲、充填不足和充填不平衡的缺陷。经分析,采用11点进料的多浇口平衡流道系统可实现型腔的平衡充填,避免出现充填不足和其他明显的注射缺陷。通过对模具的排气系统和冷却系统进行优化,达到了均匀冷却和良好排气的目的,减少甚至消除了成型塑件表面的翘曲和裂纹。最后在注塑机上进行试模,并对成型的塑件进行性能测试,能够满足使用要求。

3104铝合金薄板本构模型

研究了3104铝合金薄板的各向异性本构模型。通过单向拉伸试验获取3104铝合金薄板与轧制方向呈0°、45°及90°方向的力学性能参数,分析了3104铝合金薄板的各向异性和硬化特性。根据拉伸试验所得数据,通过应变各向异性的标定方法,在Hill48准则和Barlat89准则的基础上标定出了两种不同的材料本构模型,并利用数值仿真模拟技术,分别利用所标定的两种本构模型进行了凸模胀形模拟试验。对比分析了凸模胀形试验结果和模拟预测结果的胀形极限高度和减薄率分布情况,验证了两种本构模型的准确性。结果表明,所标定的Hill48本构模型能够更准确地描述3104铝合金薄板的变形行为。

短切碳纤维增强尼龙66平板抗冲击性能研究

碳纤维增强塑料是近几年新兴的优异轻质材料,被广泛用于汽车、电子、电器等行业的外壳零件,这些零件在使用过程中经常有被撞击或跌落的风险,所以对产品的抗冲击性能要求非常高。为了加深对短切碳纤维增强塑料抗冲击性能的了解,以短切碳纤维增强PA66平板为研究对象,开展落锤冲击试验。对试验后的损伤断口进行超声形貌检测和SEM断面形貌检测,通过研究平板冲击损伤模式和冲击过程位移-冲击载荷曲线,对比分析碳纤维含量对短切碳纤维增强PA66平板损伤行为和抗冲击性能的影响。结果表明:冲击过程中碳纤维增强PA66平板中除了尼龙基体的断裂和裂纹扩展外,还发生了纤维拔出和纤维断裂;随着碳纤维含量的增加,塑料平板冲击损伤面积和裂缝数目显著减小,比吸能显著提高,材料的抗冲击性能显著提高。

基于遗传算法的6063铝合金矩形管材挤压模具的结构优化

铝合金矩形管材是最常见的铝材制品,大量应用于建筑领域。铝合金矩形管材挤压模具一般采用十字交叉分流桥结构,其十字桥的宽度比值对矩形管材流速影响很大。以分流桥主桥宽度以及辅/主桥宽度的比值作为优化变量,以材料在模孔出口处的流速均方差作为优化目标,通过正交试验和模拟仿真获得训练样本,应用BP人工神经网络建立起优化变量与优化目标之间的映射关系,再结合遗传算法优化模具十字桥结构。将模拟和工厂实际生产结果对优化结果进行验证表明,该方法可以优化型材流速,对矩形管材挤压模具结构优化具有指导意义。