基于正交试验的汽车哈克钉铆套冲孔工艺优化及模具磨损研究

作     者：朱倩倩 刘臣富 尤富仪 Zhu Qianqian;Liu Chenfu;You Fuyi

作者机构：江苏省连云港工贸高等职业技术学校交通运输系江苏连云港222061 天津职业技术师范大学汽车与交通学院天津300222 

出 版 物：《锻压技术》 (Forging & Stamping Technology)

年 卷 期：2022年第47卷第11期

页      面：62-69页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：江苏省职业教育教学改革研究课题(ZYB100)。 

主　　题：哈克钉铆套 冲棒磨损 冲孔 涂层 模具寿命 

摘      要：为了解决哈克钉铆套冲孔工序中下冲棒磨损严重的问题,基于Deform-3D仿真平台,建立了铆套冲孔模型、材料断裂模型以及磨损模型。首先,采用正交试验法,以降低下冲棒磨损为主旨,对关键冲孔参数及下冲棒尺寸进行了优化,优化结果为:上模冲孔速度为20 mm·s^(-1),下冲棒硬度为65 HRC,顶角为10°,下冲棒圆角半径为0.6 mm。其次,引入涂层技术,研究了TiN、TiCN和TiAlN涂层对下冲棒的强化效果,结果显示:TiAlN涂层的抗磨损能力更强。最后,通过连续模拟,建立了下冲棒的寿命预测模型,对优化后各下冲棒的寿命进行了预测,并经实际冲孔试验进行了验证,结果表明:磨损严重部位与数值模拟结果一致,各下冲棒实际寿命与预测结果极其接近,误差均控制在5%以内,验证了结果的正确性。采用TiAlN涂层的下冲棒寿命可从17388件增加至39405件,有效地解决了铆套成形中冲孔工序模具寿命短的问题。