本文分析了關(guān)于精沖成形零件尺寸研究的重要意義，基于工藝參數(shù)對仿真進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，利用DEFORM-3D有限元軟件對精沖過程進(jìn)行模擬，對仿真結(jié)果進(jìn)行多角度分析，進(jìn)而找出精沖零件尺寸在不同評價標(biāo)準(zhǔn)下工藝參數(shù)的最優(yōu)組合。

做好雨污分流，有利于減少污水產(chǎn)生量，降低運(yùn)營成本，有利于降低垃圾堆體含水率，減少臭氣產(chǎn)生量，提高堆體穩(wěn)定性，是實(shí)現(xiàn)生活垃圾衛(wèi)生填埋的關(guān)鍵所在。

充分挖掘德州市交通、經(jīng)濟(jì)與地理區(qū)位優(yōu)勢，依托現(xiàn)有農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場、物流基地和集散中心，與特色農(nóng)業(yè)資源與規(guī)模化生產(chǎn)基地銜接，重點(diǎn)打造“一綜、一園、多節(jié)點(diǎn)”的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物流體系。

精密沖壓是一種較為先進(jìn)的塑性成形技術(shù)，通過精沖模具在精沖壓力機(jī)上，使板料在三向壓力的作用下沿所需輪廓進(jìn)行純剪切分離，得到剪切面光潔、平整度好、尺寸精度高的精密成形產(chǎn)品。隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，人們對汽車不僅要求“量”的提高，更要求“質(zhì)”的提升。精沖成形產(chǎn)品作為汽車的重要組成部分，在汽車生產(chǎn)中被大量使用。因此，隨著汽車行業(yè)“量”和“質(zhì)”需求的提高，對精沖技術(shù)的要求也不斷提升。目前，對精沖成形產(chǎn)品成形質(zhì)量，如塌角、光亮帶、撕裂等的研究較多，而對于精沖零件尺寸的研究較少。精沖零件尺寸的研究對于精沖技術(shù)向更高精度發(fā)展是十分必要的。本文通過研究16MnCr5合金鋼精沖成形過程，利用有限元軟件DEFORM-3D分析了凸凹模間隙和圓角半徑對成形零件尺寸的影響規(guī)律，從而優(yōu)化模具工藝參數(shù)設(shè)計(jì)，進(jìn)而提升成形尺寸精度。

圖1為某墊圈零件圖。該墊圈外圓直徑為76mm，厚度為8mm。為簡化仿真計(jì)算，且更直觀的反映工藝參數(shù)對精沖零件尺寸的影響，本文只考慮墊圈的落料，忽略墊圈內(nèi)孔成形。

有限元分析

③定義接觸。系統(tǒng)默認(rèn)板料和模具有四個接觸關(guān)系，因摩擦類型屬于剪切摩擦，故摩擦系數(shù)為0.12，此數(shù)據(jù)是軟件自帶的。

1)對于照明負(fù)荷，重合閘時間從1 s提升至2.5 s，均會導(dǎo)致照明中斷，但是時間上的差異對人體感受也沒有太顯著的區(qū)別，不會影響負(fù)荷的使用感受。

在實(shí)際沖裁過程中，沖裁力是很大的，板料除了發(fā)生剪切分離，還會發(fā)生彈性變形進(jìn)而被壓入凹模。當(dāng)成形后的零件在反頂力的作用下被頂出后，由于凹模內(nèi)壁約束力消失，壓應(yīng)力釋放，零件會發(fā)生微量的彈性變形，即回彈。由于一般鋼材的彈性模量都比較大，因此精沖成形零件的回彈量一般較小，但是對于外形尺寸要求較高的零件，回彈現(xiàn)象對精沖零件尺寸造成的影響還是不容忽視的，特別是對于大尺寸精沖零件，回彈現(xiàn)象會更加明顯。塌角和回彈現(xiàn)象的存在會大大影響精沖成形產(chǎn)品的尺寸以及板料規(guī)格的選擇。因此，為研究不同工藝參數(shù)對精沖成形零件尺寸的影響，利用DEFORM自帶的測量工具分別對9組模擬試驗(yàn)的結(jié)果對塌角和精沖成形完成的情況進(jìn)行對比，對零件被頂出后的半徑進(jìn)行測量記錄，測量結(jié)果見表4。

⑵參數(shù)化設(shè)置。

在引導(dǎo)學(xué)生開展整本書閱讀時，教師十分有必要對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。教師不僅要將優(yōu)秀的閱讀書目推薦給學(xué)生，還要鼓勵每個學(xué)生都參與到閱讀當(dāng)中，對學(xué)生的能力、個性以及愛好充分尊重，由學(xué)生來選擇閱讀時的角色，從而積極投入到這本書的閱讀當(dāng)中。教師引導(dǎo)學(xué)生開展課堂導(dǎo)讀的過程，其實(shí)就是將學(xué)生的閱讀興趣進(jìn)行激發(fā)的過程。學(xué)生在進(jìn)行課外書閱讀時，老師應(yīng)該對學(xué)生的好奇心進(jìn)行全面激發(fā)，可以通過課外書的內(nèi)容設(shè)置懸疑問題，學(xué)生主動去解答這些懸疑問題，進(jìn)而讓學(xué)生積極地展開課外書閱讀。

①定義板料屬性。為簡化模擬，可僅采用實(shí)際模型的1/8進(jìn)行模擬。根據(jù)精沖模具結(jié)構(gòu)特征在三維建模軟件中繪制三維模型并導(dǎo)入DEFORM-3D中，對板料進(jìn)行定義材料屬性、網(wǎng)格劃分等。

②模具條件設(shè)置。精沖模具中的凸模、凹模、齒圈板和反壓塊均設(shè)置為剛體。

為探究凸凹模間隙和圓角半徑對精沖零件尺寸精度的影響，減少模具設(shè)計(jì)成本和周期，借助DEFORM-3D有限元仿真軟件，對一圓形件的精沖落料成形過程進(jìn)行有限元模擬分析，通過優(yōu)化工藝參數(shù)，來獲得尺寸精度較好的零件，從而指導(dǎo)模具設(shè)計(jì)和維護(hù)。

圖3為精沖成形過程的四個階段，(a)圖為齒圈板在壓邊力的作用下將齒圈板上的V形齒壓入板料，(b)圖為板料在凸模沖裁力的作用下板料發(fā)生剪切分離，(c)圖為板料完全發(fā)生分離，(d)圖模擬了精沖成形完成后將成形零件頂出的過程。在壓邊力的作用下，精沖開始時，齒圈板的V形齒首先壓入板料，以減小后續(xù)過程中板料的材料流動。隨著凸模的壓入，板料在凸模的作用下沿著凹模輪廓發(fā)生剪切分離，直至完全分離。由圖3中(c)圖可知，在靠近凹模側(cè)會產(chǎn)生塌角，在凸模側(cè)存在少量的毛刺。為了研究凸凹模間隙和圓角半徑對精沖成形零件尺寸的影響，我們需要利用軟件自帶的測量工具對成形后板料外形尺寸和塌角高度進(jìn)行測量。

⑤運(yùn)動參數(shù)設(shè)置。模具運(yùn)動參數(shù)的選擇主要是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算精沖成形所需力的大小，進(jìn)而進(jìn)行壓力機(jī)的選擇，在本次模擬試驗(yàn)中，根據(jù)公式計(jì)算出壓邊力和反壓力的大小，設(shè)置凸模速度為1mm/s。設(shè)置模擬計(jì)算步長和終止條件，保存數(shù)據(jù)并生成計(jì)算文件，退出前處理然后提交計(jì)算。三維仿真模型如圖2所示。

模擬結(jié)果

④邊界條件設(shè)置。因?yàn)樵撃Ｐ蜑?/8模型，故對板料的兩個沿直徑方向的切面設(shè)置對稱面。

對凸凹模間隙和圓角半徑兩個工藝參數(shù)分別設(shè)置了三個水平等級，具體參數(shù)見表1。因本次仿真只涉及到兩個因素，即凸凹模間隙和圓角半徑，因此可對這兩個因素進(jìn)行三個水平的全試驗(yàn)，以找到最優(yōu)的參數(shù)組合。全試驗(yàn)方案見表2，具體的模擬條件參數(shù)見表3，其中壓邊力和反壓力的值可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算所得。

⑴試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

結(jié)果分析

由表3模擬條件參數(shù)表我們可知，在9組仿真試驗(yàn)中所采用的凹模半徑均為38mm，因此在表4結(jié)果統(tǒng)計(jì)表中的半徑測量值可以發(fā)現(xiàn)，9組模擬試驗(yàn)的半徑均大于38mm，均有回彈現(xiàn)象的產(chǎn)生，對于大尺寸高精度的精沖成形產(chǎn)品，回彈現(xiàn)象不可忽略。由于實(shí)際精沖過程中不存在絕對的剛體，而在仿真試驗(yàn)中，將除板料的部分均視作剛體，因此在實(shí)際精沖過程中，由于凸凹模等的彈性變形的存在，回彈現(xiàn)象會更加明顯。

今年來全球貿(mào)易摩擦日益加劇，也為中加木材貿(mào)易帶來了新的機(jī)遇。中國作為加拿大木材及木產(chǎn)品重要的出口市場，將發(fā)揮更加重要的作用。會上來自加拿大BC省最大的幾家林產(chǎn)品公司：加福(Canfor)，威斯福(West Fraser)，英特福(Interfor)及Tolko的市場銷售負(fù)責(zé)人在小組討論環(huán)節(jié)對未來一年中國市場充滿期許，也表示會將更多高規(guī)格林產(chǎn)品銷售逐步更多轉(zhuǎn)向潛力無限的中國市場。

精沖成形零件的塌角無法避免，對于部分產(chǎn)品小塌角甚至無塌角的要求，只能通過改進(jìn)模具結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)以減小塌角的大?。粚τ诔鲆蠓秶鷥?nèi)的塌角，需要通過后續(xù)工藝進(jìn)行去除如雙面磨。部分塌角去除后，精沖零件的厚度會不可避免的減小，所以為了滿足產(chǎn)品厚度的要求，在原材料的選擇上，應(yīng)根據(jù)塌角高度和零件厚度要求選擇原材料的厚度。

結(jié)束語

借助于有限元軟件DEFORM，使用不同工藝參數(shù)組合對精沖成形過程進(jìn)行模擬，研究了不同工藝參數(shù)組合對成形尺寸如半徑、塌角的影響，模擬結(jié)果對實(shí)際模具設(shè)計(jì)有一定的指導(dǎo)意義，對提高精沖成形產(chǎn)品尺寸精度、降低精沖成本具有參考價值。由于本文將除板料的其他部位視為剛體，因此，為了提高模擬的準(zhǔn)確性，后續(xù)可將其他部位設(shè)置為彈性體，進(jìn)行相應(yīng)的網(wǎng)格劃分，研究各部件剛度對精沖成形尺寸精度的影響。