汽車內板模具結構變形模擬測試
汽車內板模具結構變形模擬采用Catia進行模具變形分析時,,前期的模具準備和簡化處理工作是必不可少的。具體步驟為:
?。?)刪除工作限制器,、墩死塊以外的其他標準件,
并將參與成形力傳導的標準件或者通過固定連接設置進行固定處理,、或者通過布爾運算直接添加到鑄件實體上,,兩種處理方式效果一致。而對于其他標準件(如導向板,、行程限制器等)在成形過程中沒有起到傳導壓機上滑塊壓力的可以刪除,,以減少結構網(wǎng)格劃分數(shù)量,縮短計算時間,。
?。?)將模具下模、壓床下工作臺面,、模擬分析型面的沖壓坐標系與絕對坐標系相合,,使三者坐標系一致,以防止后期因坐標系的不統(tǒng)一而導致的壓力施加位置錯誤,。圖7為經(jīng)過簡化處理后的下模實體,。墩死塊作為傳導力的實體經(jīng)布爾運算添加到實體結構中,與下底板作為一個整體,。
1,、建立結構模擬模型
汽車內板模具簡化處理完成后,就可以進行模具結構模擬模型的建立,。具體過程為:
?。?)定義結構材料屬性。一般模具本體為鑄鐵,,對于其他特殊模具則依據(jù)實際材質情況進行分別定義,。
?。?)定義接觸位置和類型。將壓床平臺與模具底板底平面,、壓料圈墩死塊與下底板墩死臺,、凸模底平面與下底板凸模安裝臺分別進行固定接觸連接。并對壓床底座支撐面進行固定,。
?。?)結構網(wǎng)格劃分。由于汽車沖壓模具尺寸較大,,可適當放大網(wǎng)格尺寸以減少計算量,。但對于需要施加成形力的位置,如型面部位則需要適當細化,。
?。?)型面成形力的施加。在板料沖壓數(shù)值模擬過程中輸出的x,、y,、z3個方向的節(jié)點力結果不能直接讀入Catia當中,還需經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后轉化為Catia結構強度分析模塊能夠識別的文本格式后映射到型面節(jié)點上,。
2,、結構變形模擬結果分析
汽車內板模具在成形力的作用下,下模發(fā)生凹陷,,模具凹陷的變形量由模具中心向四周逐漸減小,。這與圖1中模具型面虛擬合模結果反映的變形趨勢一致,說明采用板料沖壓數(shù)值模擬分析與模具結構變形分析的耦合分析方法是正確可行的,。
產(chǎn)生該種變形的主要原因是壓床工作臺面的支撐筋只存在于臺面四周,,而臺面中心則沒有任何支撐。當壓床上滑塊的成形力施加到模具本體上時,,成形力經(jīng)過下模傳導至壓床工作臺面,,隨著工作臺面的變形從而帶動下模發(fā)生變形(圖10)。因此,,為避免因模具動態(tài)變形而產(chǎn)生的調試鉗工手工研修量增加,,在進行加工數(shù)據(jù)設計前,應首先確認結構變形模擬分析獲得的模具變形量,,并依據(jù)以往項目同類零件的虛擬合模結果進行比較,,確定合理的模面變形補償方案。
?。?)采用數(shù)據(jù)化虛擬合模技術可對拉延模具進行入調前和調試后的檢測分析,,并能夠直觀反映出廠模具狀態(tài),為今后調試工作積累了調試經(jīng)驗,。
?。?)采用板料沖壓數(shù)值模擬分析與模具結構變形分析的耦合分析方法獲得的模具結構變形結果與實際結果吻合較好,,說明這種耦合分析方法是正確可行的。以此變形結果為依據(jù)進行模面補償設計,,可減少鉗工研修工作量,,縮短模具生產(chǎn)周期。
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