外文翻译--综合成形模拟和优化模具结构的模具设计分析(译文）

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1、PDF外文：http:/ 4330 字     毕业设计 (外文翻译 )        指导老师：   学     生：   班     级：   学     号：   专     业：材料成型及控制工程（模具设计与制造）   时     间： 2011 年 3 月            出处： AIP CONFERENCE P

2、ROCEEDINGS. IOP INSTITUTE OF PHYSICS PUBLISHING LTD, 2005, 778(A): 96 综合成形模拟 和优化模具结构的模具设计分析   Venkat Aitharaju*, Malcolm Liu, Jennifer Dong, Jimmy Zhang, Chuan-tao Wang General Motors Corporation, Manufacturing Engineering - Die Center 2000 Pontiac Centerpoint Parkway, M/C: 483-520-276, Pontiac

3、, MI 48341 摘要 ： 通用公司在采用冲压成形模拟分析和验证凹模表面 成形性分析 的发展方面，获得巨大成功后 , 它在冲压工艺方面，总生产力向前迈了一大步。其中 ,保证模具的 结构完整性和最小重量是其中的重要举措之一。冲压模具设计 (或实体模型的冲压模具 )通常是参照由以下的模具设计手册和标准完成的。对于任何标准以外的设计改变，没有数据分析基础来验证模具设计工具结果的改变。模具结构分析 (DSA)提供了一个数据库来验证设计的安全因素变化。几年前 ,通用汽车制造工程 -模具中心开始模具的结构分析 ,在各种领域 ,以满足客户不断增长的需求，如下：（ 1）验证设计上的变化；（ 2）在调试模具

4、冲压操作和维修方案的建议中确定破损的主要原因；（ 3）优化模具结构 ,降低体重；（ 4）按吞吐量优化了废口槽开口；（ 5） 提供数学基础工具来验证目前修改的模具设计标准。在综合分析成形和模具结构分析成功后  ，形成模具表面负荷力 (压边力、挤压力 ,成形力 )将被提取应用于在模拟和应用固态压铸结构的应力应变分析。在过去的几年中 ,模具中心为许多模具设计要求的变化和冲压模具结构的模具进行了静态、动态和疲劳分析。本文提出一些基本问题 ,综合成型及模具的结构分析和阐述了在模具设计 ,模具结构及生产冲压件上模具结构分析的影响。  介绍：  用于制作汽车板料零件的模具成本占

5、到了生产车辆预算项目总成本的 40%左右。这些模具的制造成本成为了汽车公司评估开发新汽 车计划的基准。这些冲压模具设计是根据公司内部生产过程中，一个特定的模具设计标准基础、安全指导和新的规定来制定的。这些模具经常受到不同加工方式的影响，从而影响到他们的生命周期。这些模具按照一种安全的模具结构设计，有可能会导致严重的破坏，安全处理这些问题是最重要的。因此 ,在模具设计应提供足够的安全系数 ,以防止任何结构破坏的出现。同样 ,在生产过程中  模具的损坏能引起一个完整的生产流水线瘫痪。由于这种极端的重要性 ,这些模具是整个安全生产周期的过程中最为重要的环节。由于各种冲压模具设计标准存在综合

6、形成与结构的分析不准 确性 ,于是传统的模具设计与整体结构通常很重。由于这些沉重的结构，模具费用、原材料、施工成本、运营成本 (电费用于移动模具 )是巨大的。但现在触手可及的有限元分析 ,准确的形成与结构的分析 ,能帮助冲压模具执行各种线操作和优化结构减少的模具重量和降低营运成本。同样 ,冲压模具破损是严谨分析问题的根本原因，可以固定在一个更有效率的方式。根据目前的结构分析的成分对于那些过去的方法来确定载荷的形成是不准确的讨论，最大的挑战是将综合形成的结构分析应用在各种冲压成形载荷96%的情况下。本文提出了一些解决的问题 ,结合实例分析成形方 案和模具的结构。首先 ,作者讨论简单设计荷载对模具

7、的结构零件 ,其次建模策略 ,并对模具进行结构分析 (DSA),基准研究通过 NASTRAN软件提供各种各样的四要素的通用结构分析 . ,利用模具的结构分析最终解决一些问题。也进行了简要的回顾与供应商合作计划介入发展一套综合的模具结构分析和模型分析的 DSA数据包。  模具设计载荷：  负载的模具结构元件可以分成 (a)和 (b)处理负荷运行负载。处理的是将静态负荷重量转移到模具零件之间。模具在荷载作用下运行 ,应用于模具在冲压成形的操作。例如 ,较低的粘合剂为三种模具设计 ,通过吨位 气垫或低硝基持钣金冲压成形工作期间。对于一个修模具、较低的适配器受修剪负载所需剪切的空白

8、。对于一个法兰模下垫应该承受垫吨位而进行了板边操作。在通用模具开发中心适用期间 ,有一个方法是提取这些负载使其在每个冲压模具成形仿真运行。在验证了该方法的基础上 ,提高系统的反馈能力。目前 ,所有的压力系统 (气缸数为低 ,数量的探针硝基一个气垫 )设计输入来自详细的模具成形模拟试验。  DSA 建模：  模具结构分析团队在通用模具中心进行了几个基准研究中，进行了三维有限元模型 ,公司员工利用 UG、 mesher Unigraphics提供了 工程技术革新。许多特征对模具的结构组成都不影响结构的刚度 ,但只有当他们变成复杂模型包括在最后的分析模型都会有一定的影响。在通用模

9、具中心 ,UG创造了坚实的模型 ,最近它有了许多的优势 ,利用 UG /场景建模为它节省了相当多的时间，但在在删除 /抑制特性并无实质性的意义。自动网格生成可在 UG场景中产生了网格单元，尺寸大小取决于在计算机辅助设计 (CAD)和用户输入的几何特征。但这种做法并不是最佳的时候，需要精确捕捉应力分布区域的集中应力。 mesher啮合算法 ,克服了这个限制革新用户选择精制 /粗的完整的网域。根据大小和几 何形状复杂的模具结构部件的网格程序被选为创造了坚实的啮合， 4node / 10-node四面体元素被用来网格结构部件的体积网格划分后的实体模型 ,Hypermesh用来检查网格节点 (吻合 ,

10、固态元件翘曲、长宽比、倾斜、雅可比 )的质量。而检查后 ,在网格质量标准的质量跟踪批准了坚实的网格进行分析。翘曲 98%的元素 :30度以下 ,98%的元素的长宽比 :下面 10%雅可比 :98%的元素在 1到 10的上述检查完后 ,Hypermesh被用来指定边界条件和加载条件。一个 NASTRAN程序文件的准备和提交 NASTRAN程序的能手。分 析结果的 NASTRAN程序处理 Hypermesh职位。以下是一个基准测试比较 4节点及节点元素在 10应力和挠度预测结果的实体模型。  单元基准测试：  以悬臂梁在重力荷载作用下的分析来评估自己的效率和海格萨的元素。尽管汽车网用于模具的结构分析的产能只有四个节点 ,10-node 四元素 ,海格萨元素是用来研究进行比较。下面给出了这个问题的细节。