成形力的求解及其在模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應(yīng)用.pdf

1、面對汽車沖壓模具競爭激烈的現(xiàn)狀，縮短產(chǎn)品的設(shè)計周期，提升設(shè)計質(zhì)量，降低模具成本具有非常重要的意義，然而隨著模具結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，結(jié)構(gòu)參數(shù)不斷增多，求解規(guī)模不斷擴(kuò)大，傳統(tǒng)方法已不能滿足產(chǎn)品設(shè)計的效率及精度要求。因此，在汽車沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中迫切需要引入實時計算方法，提升復(fù)雜結(jié)構(gòu)的分析精度，進(jìn)而實現(xiàn)結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計。眾多學(xué)者對實時計算方法進(jìn)行了研究，尋找計算精度與效率較高的算法，已取得諸多成果，但仍有較多問題值得進(jìn)一步探索。本文針對金屬

2、薄板沖壓成形過程中成形力在板料與模具之間傳遞的關(guān)系，提出一種不同網(wǎng)格類型之間的載荷映射計算方法。該方法通過映射單元的精確定位，在板料殼單元與模具實體的單元之間建立了一種對應(yīng)關(guān)系，構(gòu)建板料單元節(jié)點上的成形力與模具網(wǎng)格之間載荷映射的關(guān)系模型，從而得到模具表面的精確的載荷分布。將該方法應(yīng)用于模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化中，在精確計算模具各部分所受載荷的基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，得到了滿足強(qiáng)度要求的優(yōu)化結(jié)構(gòu)模型，實現(xiàn)了模具的輕量化。
　　 圍繞載荷映射法以

3、及在汽車沖壓模具中的應(yīng)用這一主題，本論文主要開展了以下幾方面的研究內(nèi)容：
　　 (1)對板料成形力精確求解進(jìn)行研究。在對沖壓成形相關(guān)理論闡述的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程實例，研究了不同工藝參數(shù)及不同單元尺寸對成形力的影響；
　　 (2)基于成形力的求解對模具載荷映射方法進(jìn)行研究。映射方法研究包括映射方向的選擇，節(jié)點的精確定位，成形力的插值計算，并對其進(jìn)行實例分析及其通過實驗對比確定方法的正確性。
　　 (3)結(jié)合載荷映射及