在計算機高速普及的信息時代,模具設計通過CAE技術的輔助功能顯得簡單快捷, 尤其是對于拉深件模具的設計更顯其優越性。在塑料模具、鍛壓模具、鑄造模具等種類繁多的模具中, 設計工藝復雜的拉深模具, 除了要考慮其必要的工藝補充外還要對模具的拉深深度進行必要的計算，這時候就十分需要CAE軟件的幫助。如果給的拉深深度過大不但會造成法蘭邊起皺, 而且會在圓角較小的部位開裂, 給制造帶來極大的不便。下面就簡要分析一下客車盒形件的模具優化設計分析過程。

二、零件結構分析

該盒形件采用1.0mm的ST16拉深鋼板, 其結構如圖1所示。該零件在成形時要求口部的圓角不能過大, 產品要求口部及底部的圓角為R 5mm 側壁的圓角為R 20mm , 該零件的外形尺寸為190mm×190mm而且深度要求較深,為了達到一次拉深深度,該模具采用Stampack輔助設計軟件進行有限元分析。

三、幾何建模

該盒形件的幾何模型通過Stampack軟件進行創建。首先根據零件圖的尺寸繪制出產品的立體圖。對該零件進行必要的網格劃分(圖2), 劃分的網格越多算出的精度越高, 當然計算所需要的時間就越長。對于有圓角的位置要進行網格自動加密,這樣有利于后續對其進行應力分析,對于后續進行拉裂區域的演示更為精確

四、建立力學模型

通過模擬該盒形件的拉深運動, 建立拉深過程的力學模型, 并給定板料在拉深時的技術參數。

利用Stampack的輔助設計功能, 給定板料的CAE技術參數。板料厚度1.0mm，材料為低碳鋼拉深板(ST16), 彈性模量為203 。

根據具體需要,用戶可以在下面的界面指定任何工序, 如定義切邊、翻邊、校正回彈等等。


五、求解過程

該求解過程充分體現了CAE仿真技術的極大優越性。求解時計算機自動進行, 不需要用戶干涉。該軟件需要的計算機的硬件環境是:CPU速度為1.6GHz的PC機器上運行2個小時左右(總共采用10萬多個三角形單元劃分網格)。

六、結論

通過電腦進行優化計算該盒形件在既不起皺又不拉裂的情況下一次拉深的**深度是52 ～55 .87mm 之間, 但是要求壓邊圈進行良好的潤滑。在進行試模時要求調試出合理的壓邊力, 才能夠使之不產生拉深缺陷。

經過工藝分析及調整板料的技術參數, 對于外形尺寸為190mm ×190mm 、口部及底部的圓角為R5mm , 側壁的圓角為R20mm的盒形件, 一次拉深的**深度不應大于52mm。

通過Stampack 模具設計軟件對拉延模進行分析, 能夠及時通過調整拉深筋的斷面形狀及其深度, 使覆蓋件達到產品所需要的**的拉延深度, 避免盲目的設計給生產帶來不必要的損失。
來源：http://articles.e-works.net.cn/cae/

資訊來源：http://articles.e-works.net.cn/cae/