《表1 主要材料参数：缝翼滑轨冲点成形关键工艺参数的数值研究》

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《缝翼滑轨冲点成形关键工艺参数的数值研究》

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滑轨本体材料为Ti6Al4V，孔尺寸?80+0.02；销轴材料为15-5PH H1025，尺寸?8+0+0..022030；手工冲点工具如图1所示，材料为5CrW2Si，表面热处理硬度为56～60HRC。为提高计算效率、简化工况，利用平板模型代替滑轨腹板面，平板厚度与腹板厚度相同，同时将平板、销轴设置为变形体，冲点工具设置为刚体，且仅保留工具的工作部分进行建模。结合冲点工具轴线与孔轴线距离5.6mm的要求，整体有限元网格仿真模型如图2所示，其中孔轴配合区域为网格细化区域，材料性能有关参数设置见表1。通过结构化网格划分方法，采用八节点六面体单元C3D8R对平板和销轴进行网格划分；通过Sweep网格划分方法采用C3D8R单元对冲点工具进行网格划分[11-12]；在接触设置方面，建立冲点工具表面与平板上表面、销轴环面与孔周面之间的“面对”关系，并定义冲点工具表面和销轴环面为主面，法向属性设为硬接触，切向属性设为罚函数，在摩擦因数μ的选取上，考虑到材料选取、加工制造水平的差异等因素，推荐值为0.12～0.2之间[13-14]，故本文选取0.1、0.2、0.3三种情况进行研究。此外，材料塑性应变过程中伴随着材料失效损伤行为，J-C损伤模型（见式（1））综合考虑了应变、应变速率、应力及温度的影响，在冲击动力学工程问题中应用广泛[15-16]，本文采用的TC4损伤参数见表2。