精冲模具的寿命预测模型研究

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精冲技术推广应用制约于精冲模具的低寿命和高成本。不可避免且难控制的磨损是模具寿命的主要决定因素,目前精冲模具方面研究较少,尚未有有效准确模具寿命预测方法的情况下,模具磨损与寿命的研究显得尤为重要。   本文针对精冲工艺技术特点,结合精冲工艺和磨损量预测方法的研究现状及发展趋势,以产品成型质量和凹模磨损量等为研究目标,研究精冲工艺参数对目标量的影响规律,并通过有限元分析技术、统计实验方法及人工智能技术构建了精冲模具寿命预测系统,提出了一种较为准确有效的预测方法。   利用有限元方法分析了精冲模具磨损量的分布特点和工艺参数对磨损量的影响规律,结果表明不同的工艺参数对模具的磨损情况的影响是各不相同的。选取精冲工艺参数:模具间隙、凹模圆角、压边力、反压力及冲裁速度为对象,通过正交试验和引进信噪比概念,进一步分析各参数影响程度,结果表明在诸多工艺参数中,冲裁间隙是影响精冲件成型质量最主要的因素;而模具的凹模圆角是影响精冲模具磨损量的主导因素,同时对成型质量有明显的影响作用。   采用神经网络技术构建了模具磨损量与精冲工艺参数之间的非线性关系模型,研究结果表明该预测系统能够快速准确映射成型工艺参数同模具磨损量之间的函数关系。结合非线性关系模型,工艺参数对磨损量影响规律和磨损量积累迭代模型构建了模具寿命预测系统。该系统的仿真结果表明,预测的模具磨损历程与实际情况相符。进一步地推导了模具间隙与冲裁质量的近似数学关系,对照实际的抽样试验结果,说明所提出的预测方法可以较准确预测精冲模的冲裁寿命,且具有可靠性。
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