外文翻译--复杂的级进模冲压件采用多步展开法的毛坯设计和成形性预测（译文）

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1、 PDF外文：http:/ 中文 4375 字     毕业设计外文资料翻译           学     院：       材料科学与工程学院                          专     业：       材料成型及控制工程        

2、;                  姓     名：                    外文出处：  Journal of Materials Processing                              

3、         Tech,2007,Vol.205(1),pp.425-431                               附     件：  1.外文资料翻译译文； 2.外文原文。   指导教师评语：                     &nbs

4、p;    签名：                                                          年    月    日        1  附件 1：外文资料翻译

5、译文   复杂的级进模冲压件采用多步展开法的  毛坯设计和成形性预测                                   摘要：      开发 出来了一个针对于复杂的级进模冲压件的毛坯设计和成形性预测的多步骤展开法（ MSUM）。在该方法中，根据该冲压工艺，将逆方法的有限元模型（ IA）显影在一个局部区域，并且展开一个中间形状在局部区域上的基准表面。在这个模型

6、中，不但考虑了连接、坯料夹持力和摩擦的影响，也将应变中性层的曲率在局部区域的不同半径的偏移的影响考虑在内，从而提高了在每一个步骤中毛坯形状的计算精度。关键中间体坯的形状和初始坯料形状可以使用该方法以多次的反序列产生。最佳坯料形状也可以根据成形部件的成形性进行设计。所述将 MSUM用于级进模冲压零件的 毛坯设计，并以此为基准测试与其他实验和数值结果进行比较。  关键词：毛坯设计、级进模、多步骤展开方法、逆运算  1.介绍      车体上的许多零件由冲压工艺制成，并且有些时候冲压件的特点是非常复杂的。为了提高产品的质量和效率，许多部件都用级进模工

7、艺制成。相较于简单冲压工具，级进模拥有高质量和高生产效率的优点，这使它尤其适用于短时间内的大批量生产。然而，在级进模的设计中排样设计是非常困难的，只有有丰富的经验和技术的工程师有能力把它做好。      在排样设计中，首先，冲压工艺顺序是依据经验和简单的理论公式根据冲压件部分 功能而设计的。其次，在每一个步骤中的形状是根据处理顺序来设计的，并且所有的形状组装成带型。在完成模具结构设计与排样之后，在一个真正的生产条件下验证带布局设计和模具结构，找出潜在的缺陷是非常重要的。在去除缺陷之前，修改排样和模具结构的设计是有必要的。因此，获得最佳的排样是一个非常困难的任务。如

8、果在设计阶段可以预测每个步骤的最佳毛坯形状、尺寸，这  2 将大大降低整个进模设计的试验次数和错误的时间。      然而，在排样设计阶段，工艺的中间形状和边界条件是未知的。使用有限元增量逼近模拟钣金在每一步成形是不可能的（健等人 ， 2002）。而且对于设计师来说，最重要的是计算所述中间形状，并预测从初始坯件到最终形状的每个步骤的加工性。截至目前，逆办法（ IA）（郭等， 1990 年，郭等人， 2000 年，郭等人， 2001 年和 Naceur 等， 2001）或一步（ Lee 和 Huh， 1998 年）是对于这个问题更好的解决方案。但逆方法在不

9、考虑中间成形过程的情况下只能以最终形状推算出初始形状，有时在计算复杂件的时候会存在很大误差，甚至错误的结果，尤其是在竖直壁或底切的条件。      许多作者使用 IA 预测完整部分的初始毛坯形状，并且对于很多简单的冲压部分 ，它是一种有效的方法。但对于复杂的成形部件或级进模冲压件，该中间成形过程对初始坯料形状有很大的影响，并且在不同成型区域没有完全展开的情况下，设定边界条件是很困难的。根据实际形成工艺一步步来反向计算局部成型区域是一个可行的方法，并且竖直壁或底切的条件，可在一定程度上避免。      在钣金成形模拟系统中， FASTA

10、MP（韩宇奇等人， 2004），开发了多步展开法（ MSUM）以协助级进模设计。首先，根据该冲压工艺，在局部区域开发逆方法的有限元模型，并且在每一个步骤的基准表面，中间形状从最终形状成反比展开到初始形状上 。在计算模型，所述参考表面可以根据该方法和特征表面生成。冲压工艺，如连接，坯料夹持力，摩擦的影响和应变中性层的曲率在局部区域的不同半径的偏移，也应该考虑在内。然后把这些形状组装成一个带布局。成形缺陷可以用数字结果来预测，最佳坯料形状也可以使用展开方法来生成。      在本文中，首先回忆了在 IA 方面的一些有限元分析。举例来说就是级进模冲压零件的毛坯设计，和初始形状与实验等计算结果的比较。  2.一些关于多步骤展开法的有限元方面      MSUM 的有限元模型是基于 IA。有限元方面的细节可以在报纸上找到（郭等人， 1990 年，郭等人， 2000 年和 Naceur 等， 2001）。  把带有弯曲作用的 DKT（ Batoz 等人， 1980）和 DKQ（ Batoz 等人， 2000）的混合元素类型应用于分析模型，以提高计算精度。边界条件的处理（绮和俊华， 2006），例如位移约束，从坯料夹持力转化而来的外部节点力，摩擦力和压延筋的总限制