对Q235钢进行普通冲裁和负间隙精密冲裁实验，获得了冲裁力的变化曲线．通过Deform软件对Q235钢在

  普通冲裁与负间隙精密冲裁的冲裁过程中冲裁力的变化、冲裁件的损伤和冲裁件断面质量进行了有限元模拟研究．结果

  表明：用Deform软件模拟出的冲裁力比实验得出的冲裁力大；普通冲裁的最大冲裁力比负间隙精密冲裁的最大冲裁力

  小；负间隙精密冲裁能够获得更好的冲裁件质量．研究结果为生产应用提供了理论依照和实验数据，具有较强的指导意

  力 在各 个 阶段 的最 大 值要大 ，但并 没有 大 出太多 ，其 中

  较 陡 峭 ，无论 正 、负 间 隙冲 裁 ，冲 裁力 上 升 的 第一 个 阶

  段 ，都是 凸模 接触 到 板材 ，还未 挤 入 板 材 ；冲 裁力 上 升

  面积减 少 ，但 材料 冷 作硬 化 的影 响超 过 其 受 剪 面积 减

  瞬 间 ，冲裁力 就达 到 了最 大 值．然 后 ，受 剪 面 积减 小 的

  对称 ，所 以将模 型作 为轴 对 称模 型来 分 析．其 中 ，将 模

  冲裁板 料 为塑性体 ．主 冲 凸模 的 冲裁 速度 为 2 mm／s ，

  预处 理界 面 ，进行 运 算 分析 ．在 运 算 分 析后 ，进 入 后 处

  理分 析界 面进行 后处 理 ，得 出负 间 隙精 密 冲裁 和 普 通

  个阶段 ，冲裁力上升 到 42．84E3 N(F1) ；第二个阶段 ，冲裁

  段 ：第一个阶段 ，冲裁力上升到 45．21E3 N(FI) ；第 二个阶

  负 间 隙精 密冲 裁 模 拟 冲 裁 力 的 变 化 曲线 所示 为模拟 普通 冲裁和负 间隙精 密 冲裁 冲裁

  浩 ，等 ：Q235 钢负间隙精密冲裁与普通 冲裁 冲裁力 的实验研究及模拟分析

  从 表 3 和表 5 可 以看 出 ，两 种 冲 裁 的模 拟 冲裁 过

  程 得 出的 冲裁力 变化 与实 验 得 出 的 冲裁 力 变 化 类 似 ，

  比普通 冲裁 的模 拟 冲 裁力 在 各 个 阶 段 的最 大 值 要 大 ，

  下行 冲裁 时 ，凸模 在 行 进 过 程 中不 断 地 拉 扯 、撕 裂 材

  料 ，使材 料发 生断 裂所 致 ．由于 凸模 冲出 材料 下 底 面 ，

  图．从 图 6 可 以看 出 ，光洁 的断 面有力 地证 明 了负 间隙

  精 密 冲裁 的优越性 ．负 间 隙精 密 冲 裁独 特 的挤 压 冲裁

  原 理 可以有 效地 封 闭裂 纹 ，阻 止 材 料 内部 的裂 纹 继 续

  扩 展 ，增 强材 料 相互之 间 的结合 力 ，较 好地 抑制 材料 的

  晶间变 形 ，减 少破 坏 ，从 而 得 到更 好 的 冲裁 质量 ．独 特

  的凸模 行进 到预 留量 处 ，再 让 反 顶 凸模 冲掉 预 留量 的

  个 冲孔 过程 中负 间 隙值 保 持恒 定 ，因此 其 瞬 时 间 隙 也

  可保 持 恒定 ( 即该 冲孔 工 艺 的 瞬 时 间隙 是 不 变 的) ．在

  应 力状 态 ，材 料 的塑性状 态也 是恒 定 的 ；而在 普通 冲孔

  过 程 中 ，随 着 冲 孔 的 进 行 ，材 料 的厚 度 及 强 度 逐 渐 降

  变 为拉 伸 、撕 裂 过 程 ，造 成 冲孔 剪 口产 生 占板 料 厚 度

  下挤入 凹模 型腔 内 ，则 材料 不 易 断 裂 ，产 生位 错 、滑 移

  度 的冲裁零 件．而普 通 冲裁 中 ，对 材 料 的 拉 深 、撕 裂 作

  用 比较容 易导致 材料 的断 裂 和 冲裁 件 缺 陷 的产 生 ，从

  对 比情况 ．从 表 6 可 以看 出 ：①实验 得 出的 冲裁力 变化

  没有 模拟 冲裁 过程 得 出 的 冲裁 力 变化 稳 定 ，这 是 因为

  模 拟 冲裁 过程 的 冲裁 参数 都 是 处 于 理想 状 态 下 ，而 实

  料 的缺陷等各 种 因素 的影 响 ；② 模 拟 冲裁 过程 得 出 的

  仿真 时 ，材 料 内部 以及 材 料 与材 料 之 间 的摩 擦 系数 设

  从 图 1一 图 4 可 以看 出 ，模 拟 冲 裁 过程 得 出 的冲

  冲裁 过 程 得 出的 冲裁 力 曲线 的上 升 过 程 分 为 2 个 阶

  3 个 阶段 ，比模 拟 冲裁 过 程 得 出 的 冲裁 力 曲线 多 了一

  为在 冲裁实验 中 ，材 料 内部 相互 交 错 、牵 连 ，使 材料 发

  减 小 的影 响时 ，材 料 内部 的机 械性 能发生 巨大 的变化 ，

  塑性变 差 、硬 度变 大 、韧性 降低 ，使 冲 裁 力不 能 按 照 原

  来 的趋 势继 续上 升 ，而 有 了一个从 Fz 上升 到 F⋯ 的阶

  Q235 钢负 间隙精 密 冲裁 和 普通 冲裁 的 冲裁 过 程 进行

  裁 力并没 有 大出太 多 的情况 下 ( 实验 得 出 的最 大 冲 裁

  浩 ，等 ：Q235 钢负 间隙精密 冲裁 与普通 冲裁 冲裁力 的实验研究及模拟分析

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