随着经济的快速发展,银行卡已经成为人们生活中的必须品。智能IC卡作为银行卡,由于其具有不易消磁且卡号不易磨损等特点,越来越受到人们的喜爱。面对如此巨大的银行卡需求,我国的智能IC卡制卡设备却完全依赖进口,从信息安全和经济成本考虑,研制出我国自主研发的智能IC卡制卡设备显得尤为重要。智能IC卡制卡设备应具有:为卡片注磁;封装芯片;平印卡片表面上的信息;冲压出卡片上的卡号等凸起字符;为凸起字符烫金等功能。本文作者与沈阳某公司合作共同研发智能IC卡制卡设备,其中“智能IC卡凸起字符的冲压技术研究”是本文作者的主要研究工作。针对智能IC卡凸起字符在冲压过程中容易出现卡片变薄、起皱、开裂等问题,通过数值模拟的方法,以Dynaform有限元软件为仿真平台,评估了冲压过程中的冲压力、冲压速度、压边力、字模间隙和摩擦系数等工艺参数对字符成形质量的影响规律,得出字符成形过程中卡片厚度的变化趋势。通过成形极限图分析出冲压过程中潜在的质量缺陷。通过测得不同数字表面积的大小,得出冲压字符过程中所需合适冲压力的比例关系。本论文的具体研究内容如下:首先,对智能IC卡材料在冲压过程中的应力应变关系进行分析,探讨其应遵循的屈服准则,根据字符成形的特点选择有限元模拟时的单元类型、接触类型以及摩擦的处理方法。对影响智能IC卡凸起字符成形的起皱和开裂两种质量缺陷进行分析,对影响摩擦系数和字符成形质量的字模磨损情况进行分析。其次,采用专业冲压成形有限元软件对智能IC卡凸起字符的成形进行模拟,并对影响冲压成形的关键工艺参数如冲压力、冲压速度、压边力、字模间隙和摩擦系数等进行详细分析和优化。通过多次的模拟得出字符小号数字7成形质量最佳时的工艺参数:冲压力为500N,冲压速度为1.25m/s,压边力为1000N,字模间隙为0.12mm,摩擦系数为0.125。最后,根据不同字符表面积的比例关系,采用不同的冲压力与压边力,其它工艺参数相同,进行冲压工艺方案的有限元仿真模拟验证和IC卡制卡设备的实际冲压试验验证。最终验证的字符冲压成形质量好,冲压工艺方案合理。