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英文原文 . (1990) 8:17 9 1990 R . S . R a o of a of in a at 2 as to A is a on is to in on to be as a is of a of as at to on in in a 1. is to as a In is to by a of is a be An a 2 is . to of of as 00 500 2. is in to a of to in at of at is of to of is to of as a In of of 3. A 2 of of be by of of be by a of as a in be by of as In of of a on an of 4. on a of in as a to a it to In a on of 5. In as of to to A by on at in to in in by In it is to as or by to be or he of is an to of a It of In to a in on In on of of of is in 57 0. to by by of 140. of a is it to on of a ) It a of is of to 008 .5 in or as of is in is a a A of is s of to be in to is to in be be in of of or be of in a as . in in on of in on of In 4 be at a to 2 . to of A of . a a b l e I. (1 356 2 641 3 214 4 356 5 854 6 712 7 285 8 32O 9 2349 10 1139 11 214 12 2100 of of is a in of a by be 6. by of of by of by in a a at of a by By of of In of in is at of of of to . As in As (a),on of 56 kN on at (b). It is in to as (c). In in F s in of ( (a) b) 4. (A) of (B) (C) of of a o f 356 kN as (a). in (a). be in to m m m a 56 is Pa in y 0 in x at of in at to in of to m m . It be in of of mm on as 356 of in of in is of u m 32 of is in as of is 034 be of on As is in a is a in in at ), it is to be to in or of an by 5 in 0 As (c), a 356 kN 5 in of at of to be to 5. in (A) of (B) of (C)of n we of on to to be be to of In of of of as a r. on . . 988, 2. 1982, 473. 988, 4. . A 31, 5791989. 5. . a in 6. J. 8, 1, 1990 中文译文 冲压模具的受力分析 1990)8:17990 施普林格出版社纽约公司 文章摘要：我们用一台多工位自动压力机来研究冲压模具的变形过程，其中包括突然换位，校准特征等一系列的过程。模具载荷实验实际上是对 12 个工位使用新的负载监控后的测量（其测量的数值将会输入计算程序）。再基于有限元法对冲压模具进行分析（其中有限元法需要用到一个计算代码和 析软件）。这样后再将分析扩展到 其他的模具，特别是那些高负载的冲模。应力和变形是用来评估模具载荷对称还是非对称的条件，根据我们对模具独立的分析发现在模具的应力和变形只要是轻度的那这个模具还是好的。然而这种情况在当冲压模具最终和压力机成为一个整体后也是可能会变化的。 简介： 钣金零件需要拉伸，剪切，弯曲，和挤压 等一系列的操作，所有这些操作的进行都会被安置在多工位自动压力机上。 材料是 通过 给料机送入压坯 ，在操作中材料通过同步机制的滑块运动从一个位置运动到下一个位置。在生产中每一个模具都是一个独立的单位，其都可以在主滑动上进行单个调整。如 图 1 所示 一个用 热轧钢板 做的汽车零件其不需要退火的 12 个加工步骤。 图 1：一个冲压零件 压力机 主要用于生产不同类型的汽车和飞机零部件和家电 ，不同的多工位自动压力机其生产速率大约在 500 到 1500 每小时。虽然以这种速度生产是快速的，但往往紧密的公差尺寸很难实现。此外，机器在每个冲程中在偏心载荷的作用下同时在几个模具上进行不同的操作，因此，在某一个位置上的冲压载荷会影响工作线上其他操作的执行。另外一个实践问题就是把所有的模具正确的安装到压力机上的大量的时 间问题。因此，本研究的目标是研究当压力机和模具联合作为一个整体时结构特点。在本文中，将会展示那些研究模具问题的实验和计算过程，还有单独对压力机结构特点的分析。 我们将会用一种由 12 个工位组成的压力机来分析。一般 典型的模具问题 有 过度变形，倾斜 ，和 上下半模错位 ，不适当的缓冲和偏心载荷会引起模具的倾斜和错位。 倾斜和 过度变形 也可能是由模套与模具本身的刚度不足而造成的。 这些模具问题将会对所生产的部分产品有很大的影响。 还有很多其他的参数，如模具设计，摩擦与润滑沿模具的工作界面 的 摩擦，速度，等等。 这些问题的解决将 会在生产中发挥很大的作用。实际上，分析应在结合模具设计及工作材料的变形特性下进行，譬如弹塑性的硬化加工。在这个研究中，工件的大面积塑性变形不作考虑。 大面积的拉伸变形过程是由于对建模过程的弹塑性硬化的计算代码的错误。 实验室实验进行的各种商业材料使用的半球形冲头。沿穿孔板的界面摩擦系数实际上是在实验测量和作为边界的数值模型。虽然得到了很好的解决方案，实现了数值分析是沿界面摩擦条件非常敏感。在最近的工作中，一种新的基于细观接触摩擦模型被发明 5 。在目前的问题，在使用复杂的几何结构的模具，有几个操作 如拉深，少数减少的绘图操作，和模压。资源的持续时间都不足以研究这些非线性问题 。 因此，初步的研究仅限于模具基于线性应力分析问题。 基于有限元方法通过利用 码对模具进行了一个详细的分析。在所有使用新的负载监控站对模具载荷进行了测定。这样的测量数据运用在数值模型中来评估模具的正常工作条件下和非对称载荷状况的应力和变形。在模具倾斜中非对称载荷也是应被分析的。在实践中，人们习惯于追求的试验和错误的程序，如放置垫片在模具或调整垫压模对准正确的问题。这种耗时的任务，可以在这里提供的计算和实验程序减少 甚至消除使用。 模具的形状和材料 金属冲压模具的设计是一个不精确的过程。在试模中有相当多的试验和错误，往往需要进行可接受的零件调整来完成一个模具。它不仅涉及到模具材料的正确选择，而且还有尺寸。为了能够承受压力，模具必须有适当的横截面积与间隙，半径，内圆角，和横截面的突变会对模具寿命产生有害的影响。在这项工作中，对模具的现有的设置进行了分析。 模具是用高碳，高铬工具钢做的。这个工具钢材料的硬度在罗克韦尔 C 57 至 60 的范围内。通过涂层模具氮化钛和碳化钛大大提高耐磨性。模具的制成还有其他几种合金 钢如 140。一个典型的冲压模具的几何形状是轴对称的但根据操作不同每个模具也是有略微不同的 。 关于减少拉深模具的几何形状和材料的详细信息被收集于设计图中。通过使用一个预处理程序转载成 3d 几何图形， 个象限的模具，如图 2 所示。数据包括模具材料的几何形状和模具的弹性性质。 所使用的工作材料是铝合金， 008，钢的厚度约为 压件在阴暗的地方使用或一些不必要完好完成的部分通常是用热轧钢板来制作。该模具生产的汽车是一个变矩器盖。铝合金的主要优势是它的最小应变时效。 实验程序 如前所述，本研究涉及数值模型中使用的模具载荷的监测， 具的结构特点。另一个优点是避免模具在正式工作中超载。偏心加载可以被检测到，并设置时间可以减少 。因此材料厚度的变化，模具的钝化，不平衡负载，或超载都可以使通过模具载荷监控方法检测。 司提供了基于应变的菲亚特负载细胞制成优质工具钢材料。四个相同的传感器被嵌入在一个厚矩形板，如图 3 所示。他们被校准在实验室和工厂。板被放置在模具的顶端 。敲出来的销板中的孔滑过。六个这样的板被放置在每个模具上。在这种方式中， 24 个读数，可以在给 定的时间内得到。然后他们通过完整的数据被转移到其他六个模具。所有 12 个模具载列于表 1。 图 2：模具的几何形状（一个象限） 图 3：四个负载组镶嵌于一个厚的板料中 计算程序 通过采用有限元方法的线性静态分析的方法研究了对称和非对称载荷的影响这一问题。通过使用图形处理器建立了模具站 4 有限元模型， 件，在分析进行中使用代码 代码具有广泛的功能，其中这里是关于其线性静力的分析讨论。 表一 模具编号 载荷（ 1 356 2 641 3
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