[發明專利]一種用于成形模具與成形裝備的耦合剛度測試分析的工作方法

有效

• 申請號: 200810054314.4
• 申請日: 2008-08-27
• 公開（公告）號: CN101539952A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 畢大森
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術領域：

本發明涉及一種對模具和設備的測試分析工作方法，特別是一種用于成形模具與成形設備的耦合剛度測試分析的工作方法。?

(二)背景技術：

金屬的塑性成形通過成形模具和成形設備實現，成形模具提供成形產品的形狀，成形設備提供成形所需要的壓力。為了保證成形產品的形狀、尺寸精度要求成形模具和成形設備具有足夠的剛度。傳統的設計方法是對成形模具和成形設備分別進行設計，分別要求成形模具和成形設備單獨使用時都能滿足成形產品的精度要求，這樣使得成形模具和成形設備的外形尺寸產生變化，造成了浪費。因此，研發一種用于模具與設備的剛度測試方法以保證成形產品的精度要求是模具研制工作者的一項重要課題。?

(三)發明內容：

本發明的目的在于提供一種用于成形模具與成形設備的耦合剛度測試分析的工作方法，它能夠克服上述缺點，是一種既可以滿足成形產品形狀、尺寸的精度要求，又可以分別適當降低在傳統設計中對成形模具與成形設備過高的剛度要求的工作方法。?

本發明的技術方案：一種用于成形模具與成形設備的耦合剛度測試分析的工作方法，其特征在于它包括以下步驟：?

(1)建立模型：采用CAD軟件Pro/E對成形模具與成形設備進行三維實體建模，建立有限元分析模型；?

(2)對模具與設備模型進行整體模擬分析：根據成形制品的成形條件，將成形模具與成形設備剛性聯結在一起，進行整體的有限元模擬分析；?

(3)對設備模型進行單獨模擬分析：根據成形制品的成形條件，單獨對成形設備進行有限元分析；?

(4)對(2)與(3)兩次的有限元模擬分析結果進行解算：比較(2)與(3)兩次的有限元模擬分析結果，應用常規數學解析方法得到差值即為在制件——成形模具——成形設備系統中模具剛度所占的份額與系統耦合分析的邊界條件。?

上述所說的步驟(4)中的解算方法可以采用如下方法：?

(1)成形模具與成形設備耦合應力及變形分析：?

①工作載荷分析?

測量成形設備生產實際中所受的最大壓力x；?

②建立有限元模型?

根據成型設備特點，采用CAD軟件Pro/E對其進行三維實體建模，采用ANSYS有限元分析軟件中的三維8節點四面體實體單元Solid45對模型進行網格劃分；?

③確定邊界條件?

確定位移邊界條件和力邊界條件；?

④應力應變的分析結果?

1)應力分析分析成形設備的Von?Mises應力分布，計算成形模具及成形設備整體最大的Mises應力值及出現位置，分析成型設備在施加載荷方向(在ANSYS中為y方向)上的應力分布，計算最大的y方向應力值及出現位置；?

2)變形分析分析成形模具與成形設備整體等效位移分布情況，計算最大的等效位移值及出現位置；分析y方向上位移分布情況，計算最大的y方向上位移值及出現位置；?

(2)成形設備自身應力及變形分析?

去掉模具部分，按照前述步驟重新進行模擬分析，得到：?

①應力分析分析成形設備Von?Mises的應力分布，計算成形設備最大的Mises應力值及出現位置；分析成型設備施加載荷方向(在ANSYS中為y方向)上的應力分布，計算最大的y方向應力值及出現位置；?

②變形分析分析成形設備等效位移分布情況，計算最大的等效位移值及出現位置；分析成形設備y方向上位移分布情況，計算最大的y方向上位移值及出現位置；?

(3)模具與設備耦合模擬分析結論：?

比較兩種情況下的模擬計算結果，包括：成形模具與成形設備耦?合時、成形設備去掉成形模具時的差值，即在成形模具與成形設備的耦合分析時，成形模具所占的值，和在成形模具與成形設備的耦合一體化分析時成形模具所占的百分比份額。?