薄膜冲裁技术的研究及模具设计

摘要

冲裁加工由于其高速、高效、高精度、高材料利用率、低成本等优点被广泛应用于各行各业。近几年，由于我国大力扶持和发展高精、高端行业，如IT、仪器仪表、电子通讯等。人们对轻薄、精细的薄膜冲裁制件的需求量日益加大。如何通过冲裁得到断面质量好、外形尺寸佳、尺寸精度高的薄膜制件，成为了目前关注度极高的研究方向之一。在这些薄膜制件中，最为常见的就是金属箔材冲制的零件。对于这种厚度最大仅0.2mm的冲裁制件，在实验研究和理论分析过程中，我们遇到了很多无法用传统方法或传统理论解决的难题。对于这类冲裁，目前的研究还十分有限。
　　本文通过对北京清大天达光电科技有限公司的手机扬声器自动化生产线项目中的铝片冲裁机展开薄膜冲裁的研究，其主要研究对象为手机扬声器中Plate（华司）的冲裁。Plate（华司）材料为6061铝箔，厚度范围为0.1mm~0.25mm，通过对其的冲裁设计出一套满足客户需求的模具，此模具的设计过程也是对薄膜冲裁的研究过程。
　　此外，为了研究薄膜冲裁的最佳间隙值，本文利用经验确定法及Deform-2D有限元仿真软件相结合，来确定厚度为0.1mm的6061铝箔的最佳冲裁间隙。并将薄膜冲裁中应力应变、模具磨损及冲裁温度场变化作为研究重点。最后对薄膜冲裁制件进行对比研究，理论与实际相结合，验证数学模型以及有限元仿真的准确性。

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1. 绪论

1.1薄膜冲裁加工概述

1.2研究课题的来源、目的及意义

1.3薄膜冲裁中模拟技术的研究现状

1.4课题研究的主要内容及目的

1.5本章小结

2. 薄膜冲裁成形理论

2.1 薄膜冲裁变形过程的理论分析

2.2冲裁件质量分析

2.3 冲裁模间隙的理论研究

2.4 合理间隙的确定

2.5本章小结

3. 总体方案的设计与确定

3.1 Plate（华司）在手机扬声器中的重要性

3.2 系统总体设计思路

3.3 薄膜冲裁加工工艺方案的确定

3.4本章小结

4. 薄膜冲裁模具的结构建模

4.1 工作零件刃口尺寸的计算

4.2排样与搭边

4.3冲裁力的计算

4.4凸、凹模材料的选择

4.5卸料装置及顶件装置

4.6 提高模具寿命的措施

4.7 本章小结

5. 薄膜冲裁基本原理的仿真分析

5.1 Deform软件在金属塑性成形中的应用

5.2 Deform软件介绍

5.3 刚塑性有限元法

5.4薄板冲裁有限元分析

5.5现场装配调试及冲裁结果分析

5.6 本章小结

6. 结论与展望

6.1 主要研究结论

6.2后续研究的展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢