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基于表面织构技术的高性能冲压模具设计

发布时间: 2022-10-21

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式： 技术许可
成果类型： 新技术
行业领域：
新材料技术,制造业
成果介绍
表面织构技术是采用特种加工方法，在需要加工的表面制备出按一定规则排列的微几何形貌。在冲压模具表面加工微织构可以改善模具表面的摩擦磨损性能，以提高模具寿命和工件成形质量。激光表面微织构技术是目前应用最广泛的表面微织构加工技术，其具有加工方便、加工效率高、精度高、加工对象范围广、织构几何尺寸和形貌可控制等优点。但如果设计出的表面微织构不合理，还可能起到负面作用。因此，表面微织构的优化设计是改善摩擦磨损性能的关键。 在板料冲压成形过程中，成形模具与板料界面上的摩擦特性扮演着极其重要的角色，不同区域的摩擦特性对板料的成形性能有着截然不同的影响。首先通过计算机数值模拟仿真与试验研究相结合，探究模具表面增摩区域和减摩区域的分布对于成形件均匀性的影响，研究成形模具表面织构化的主动设计制造及其摩擦和成形机理，以指导新型高寿命模具的研发使用。
成果亮点
性能指标： 成形性能：在研究的三个研究区域中，凹模圆角区的摩擦系数对板料成形的影响最大；表面织构能够改善板料成形性能，织构化模具成形件的减薄率和增厚率较无织构模具成形件都有所减小。 耐磨性能：结合冲压实验，发现表面织构技术在模具中的应用，能够充分发挥织构储存磨屑、提高接触面承载力以及储存润滑油产生二次润滑等积极作用，降低模具表面的磨损。 成果亮点： 1. 论文发表情况：在国际高水平期刊发表了多篇相关论文。 2. 技术先进性：国际领先，尽管表面织构加工技术正在被应用于生产制造的各个方面，但应用在冲压成形模具凸凹零件表面织构的研究仍然不多，更未被应用于实际的生产制造当中。
团队介绍
团队负责人陈平教授长期从事摩擦磨损与系统工程的研究，先后主持和参与国家自然科学基金项目3项，参与国家重点研发计划重点专项3项，主持中央高校基本科研业务费及其他项目共6项；近年发表学术论文30余篇，合作出版学术专著《摩擦学材料及表面工程》。 团队骨干成员12人，其中35岁以下青年教师3人、博士研究生3人。其中，杨潍旭副教授主要从事表/界面接触与摩擦学的研究，主持中国博士后科学基金面上项目及中央高校基本科研业务费项目（人才）各一项，参与国家自然科学基金重点项目和面上项目各一项；乔小溪老师主要致力于机械摩擦学及表界面科学的研究，主持北京科技大学基本科研业务费，博士后基金各一项。骨干成员多年来一直围绕表面织构方面开展研究，从事相关技术研究和现场生产管控等工作，发表过多篇相关论文，并申报了多项相关专利。
成果资料
路演文件
产业化落地方案
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