在计算机高速普及的信息时代,模具设计通过CAE技术的辅助功能显得简单快捷, 尤其是对于拉深件模具的设计更显其优越性。在塑料模具、锻压模具、铸造模具等种类繁多的模具中, 设计工艺复杂的拉深模具, 除了要考虑其必要的工艺补充外还要对模具的拉深深度进行必要的计算，这时候就十分需要CAE软件的帮助。如果给的拉深深度过大不但会造成法兰边起皱, 而且会在圆角较小的部位开裂, 给制造带来极大的不便。下面就简要分析一下客车盒形件的模具优化设计分析过程。

二、零件结构分析

该盒形件采用1.0mm的ST16拉深钢板, 其结构如图1所示。该零件在成形时要求口部的圆角不能过大, 产品要求口部及底部的圆角为R 5mm 侧壁的圆角为R 20mm , 该零件的外形尺寸为190mm×190mm而且深度要求较深,为了达到一次拉深深度,该模具采用Stampack辅助设计软件进行有限元分析。

三、几何建模

该盒形件的几何模型通过Stampack软件进行创建。首先根据零件图的尺寸绘制出产品的立体图。对该零件进行必要的网格划分(图2), 划分的网格越多算出的精度越高, 当然计算所需要的时间就越长。对于有圆角的位置要进行网格自动加密,这样有利于后续对其进行应力分析,对于后续进行拉裂区域的演示更为精确

四、建立力学模型

通过模拟该盒形件的拉深运动, 建立拉深过程的力学模型, 并给定板料在拉深时的技术参数。

利用Stampack的辅助设计功能, 给定板料的CAE技术参数。板料厚度1.0mm，材料为低碳钢拉深板(ST16), 弹性模量为203 。

根据具体需要,用户可以在下面的界面指定任何工序, 如定义切边、翻边、校正回弹等等。


五、求解过程

该求解过程充分体现了CAE仿真技术的极大优越性。求解时计算机自动进行, 不需要用户干涉。该软件需要的计算机的硬件环境是:CPU速度为1.6GHz的PC机器上运行2个小时左右(总共采用10万多个三角形单元划分网格)。

六、结论

通过电脑进行优化计算该盒形件在既不起皱又不拉裂的情况下一次拉深的**深度是52 ～55 .87mm 之间, 但是要求压边圈进行良好的润滑。在进行试模时要求调试出合理的压边力, 才能够使之不产生拉深缺陷。

经过工艺分析及调整板料的技术参数, 对于外形尺寸为190mm ×190mm 、口部及底部的圆角为R5mm , 侧壁的圆角为R20mm的盒形件, 一次拉深的**深度不应大于52mm。

通过Stampack 模具设计软件对拉延模进行分析, 能够及时通过调整拉深筋的断面形状及其深度, 使覆盖件达到产品所需要的**的拉延深度, 避免盲目的设计给生产带来不必要的损失。
来源：http://articles.e-works.net.cn/cae/

资讯来源：http://articles.e-works.net.cn/cae/