16、金属加工工艺的研究与优化

金属加工工艺的研究与优化

在金属加工领域，多种工艺和技术不断发展，以满足不同行业对金属部件的需求。本文将介绍几种金属加工工艺的研究成果，包括模具设计分析、材料应变硬化行为研究以及摩擦搅拌点焊工艺参数优化。

1. 玻璃支架级进模的设计与分析

为了生产用于车辆把手的支架部件，设计了八阶段级进模。该部件采用厚度为1.5mm的冷轧D2钢，间隙为0.36。

1.1 理论与分析计算

考虑D2钢冲头所受的力，进行了理论和分析计算。以D2钢的极限抗拉强度（600MPa）作为可接受性的参考。通过有限元分析（FEM）得出结果，并与分析结果进行比较，具体数据如下表所示：
| 序号 | 阶段操作 | 应力 (MPa) | 变形 (mm) |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| 1 | 裁剪 | 199 | 0.041 |
| 2 | 圆形冲孔 | 306.7 | 0.134 |
| 3 | 椭圆形冲孔 | 294.2 | 0.12 |
| 4 | 切口1 | 135.4 | 0.059 |
| 5 | 切口2 | 138.99 | 0.061 |
| 6 | 切断 | 392.64 | 0.27 |
| 7 | 弯曲1 | 2.38 | 0.001 |
| 8 | 弯曲2 | 9.33 | 0.0041 |

同时，还对其他冲头（如裁剪冲头、切口冲头、弯曲冲头、切断冲头）的变形和应力进行了分析，结果如下表：
| 部件 | 挠度 (mm) - 理论 | 挠度 (mm) - 分析 | 应力 (MPa) - 理论 | 应力 (MPa