成形力的求解及其在模具結構優(yōu)化中的應用.pdf

1、面對汽車沖壓模具競爭激烈的現(xiàn)狀，縮短產(chǎn)品的設計周期，提升設計質量，降低模具成本具有非常重要的意義，然而隨著模具結構越來越復雜，結構參數(shù)不斷增多，求解規(guī)模不斷擴大，傳統(tǒng)方法已不能滿足產(chǎn)品設計的效率及精度要求。因此，在汽車沖壓模具結構設計過程中迫切需要引入實時計算方法，提升復雜結構的分析精度，進而實現(xiàn)結構參數(shù)的優(yōu)化設計。眾多學者對實時計算方法進行了研究，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關系，構建板料單元節(jié)點上的成形力與模具網(wǎng)格之間載荷映射的關系模型，從而得到模具表面的精確的載荷分布。將該方法應用于模具結構的優(yōu)化中，在精確計算模具各部分所受載荷的基礎上進行結構優(yōu)化，得到了滿足強度要求的優(yōu)化結構模型，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行研究。在對沖壓成形相關理論闡述的基礎上，結合工程實例，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，并對其進行實例分析及其通過實驗對比確定方法的正確性。
　　 (3)結合載荷映射及