外文翻译汽车后底板的冲压模具设计分析，台湾国立大学机械工程系，台北，台湾年月日接收摘要本文研究了客车后底板的冲压制造过程。使用圆栅格分析和有限元方法，对产生拉深开裂缺陷的最初的冲模设计进行了分析。开裂缺陷是由于压边圈下大范围的金属限制了向杯状区域的流动。优化的冲模设计，包括个分离的冲模面和个楔形机构组成的凹模个特殊清洁工具清洁，然后，有正确栅格模板被放置在零件上，使用电解质作为指挥者，被模板覆盖区域以栅格模式被标记。为了阻止标记区域生锈，用块湿清洁布把在标记中多余部分电解质和残留氧化物擦干净。标记之后，开裂在杯壁靠近杯顶处被发现，如图所示。在裂缝周围不成形圆主要和次要应力如图所示。在成型极限图上测量和规划如图所示。从图中可看出有规则张力紧挨着成型极限曲线，因为主要和次要应力是正应力，衰退是由延伸而造成，所以应力非常接近水平应力方式，即接近次要应力为零轴。圆栅格分析结果表明，原来设计是非常不稳定。也表明主要拉力太大，这是和目前作者意见，即认为杯与压边圈之间距离限制了金属向杯状区域流动这结论是致，结果产生了大拉力。在前部分讨论中最有效减小主要拉力方法是向杯状区域提供更多金属。.有限元分析为了帮助进步了解冲压过程中毛坯变形，有限元分析完成最初设计第次拉深操作任务。明确了有限元善薄金属质量也被证明是徒劳。改变润滑条件能减弱开裂问题，然而这对大规模生产并不节省成本。同时大量润滑油被用在冲压生产中可能会污染了车间。因此更有效方式是解决冲压形成杯状之前向杯状区提供更多金属问题。为了达到这个目，改变压边圈表面形状以便向杯状区域提供更多金属。然而由于同样几何学原因，在杯与压边圈侧有相当大距离，优化压边圈不容易获得。最后，为第次半自动拉深设计分模面是通过特殊楔形机构安装在凹模里，它能为杯状区域提供更多金属，并且激发了没有开裂缺陷产品生产。.最初设计分析开裂问题通常与危险区域应力分布有关，在任何横截面成形部分中，应力分布是由两方面决定个是由金属流入压边圈上方进行拉深而造成，另个是由冲床和模具之间接触所造成延伸总量决定。为了在金属流动中考察几何学效果，最初设计是通过圆栅格分析和有限元方法分析。．圆栅格分析圆栅格分析已被广泛用于冲压车间测量应力分布当中，因此能够通过测绘成型极限图有规则应力来分析金属片可冲压性。圆栅格比其他类型栅格例如方形栅格有主要优势，因为它们没有任何方向性，这种优势在于圆变形后会成为椭圆。这两个主要方向清晰地通过长轴与短轴展示出来。通过在成型极限图上测量长轴与短轴长度得出主张力大小，就能够估计成形部分区域。在目前研究中，底板生产利用原来模具设计，第次使用圆栅格分析，生产厚.，品质钢，如图所示那样材料，钢供应者提供材料相应成型极限图在图中展示。靠近这个弯曲面残余应力使这个区域有开裂趋势。实际上成型极限弯曲如图在中虚线所示，被移下来作为设计弯曲。在成型极限弯曲之上区域被称作故障区域，在成型极限弯曲和设计弯曲之间区域被称为边缘区域，在设计弯曲以下区域被指定为安全区域。般来说，为了冲压过程稳定，任何成形部分应力分布应该下降到安全区域。冲压过程稳定是指对过程变化不敏感。冲压之前模腔危险区域被圆心间相距，直径圆所标记。为了标记模腔危险区域圆，首先要使用个特殊清洁工具清洁，然后，有正确栅格模板被放置在零件上，使用电解质作为指挥者，被模板覆盖区域以栅格模式被标记。为了阻止标记区域生锈，用块湿清洁布把在标记中多余部分电解质和残留氧化物擦干净。标记之后，开裂在杯壁靠近杯顶处被发现，如图所示。在裂缝周围不成形圆主要和次要应力如图所示。在成型极限图上测量和规划如图所示。从图中可看出有规则张力紧挨着成型极限曲线，因为主要和次要应力是正应力，衰退是由延伸而造成，所以应力非常接近水平应力方式，即接近次要应力为零轴。圆栅格分析结果表明，原来设计是非常不稳定。也表明主要拉力太大，这是和目前作者意见，即认为杯与压边圈之间距离限制了金属向杯状区域流动这结论是致，结果产生了大拉力。在前部分讨论中最有效减小主要拉力方法是向杯状区域提供更多金属。.有限元分析为了帮助进步了解冲压过程中毛坯变形，有限元分析完成最初设计第次拉深操作任务。明确了有限元，冲床，压边圈，薄片，总计。有限元物质条件同前部分样，其他操作条件是压边圈张力，冲床速度，冲击行程，摩擦力系数.，在台工作站上展示仿真结果，台工作站单独工作需花费时间是秒。.改进模具设计开裂缺陷导致杯状周围金属缺少，为了让更多金属流向杯状，要改变杯状侧压边圈，如图所示。模具和压边圈几何学仍与原来设计样，因此未被在图中展示。为了使这种修改有效，有限元仿真完成代替重修模具任务。除了冲床和压边圈几何学被改变以外，仿真条件与原来设计是样，如图所示。整块板从有限元仿真为修改模具设计而得到主要和次要应力分布，如图所示。从图中看出，由于大量金属从不受限制区域流向杯状，应力分布往下移了点，但仍在边缘处。图展示了畸形形状，观察到在不受限制区域内有严重起皱。虽然在改进设计中开裂问题可能避免，但严重起皱是不能接受。因此，通过有限元分析改进技术并不可行。.优化模具设计正如前面部分所述，在生产面板中消除开裂缺陷最有效方法是为杯状区域提供更多金属，为了达到这个目已经作出了多次尝试，下面描述模具设计已经被证明是可行和有效。在冲压车间，后底板通过两根氮柱为压边圈单冲压动作提供力量，为了在不增加额外工序情况下向杯状区域提供更多金属，凹模形状被分为两部分，如图所示。模具形状中间部分被楔形机构推动，并能够与固定凹模进行相对上下运动。为了消除开裂缺陷设计改进模具形状，活动部分位置选择在杯状区域。当压边圈关闭时，活动部分通过楔形机构向上驱动，把毛坯提高到个特殊高度。当它在模具关闭过程期间与顶模接触时，倘若与原来设计相比杯状区域有更多金属，活动部分就被迫向下移动。在模具关闭时，活动部分重新回到它位置，加工成型完好部分。结论为了使优化模具设计有效，在上述相应计算基础上改进凹模结构。结果，在试验期间使用改进模具获得了优质量后底板。为了评估质量，圆栅格分析被又次应用到成形过程中，与原来设计样，圆被标记在同样区域，开裂经常发生杯壁周围，主要和次要应力被标注在成型极限图中，如图所示。从图中可看出，所有标准应力在安全区域，其显示出用改进模具进行第次拉深操作是非常稳定，它对于处理变化并不敏感。为了使它更完整，圆栅格分析也同样完成第二次拉深操作任务。除了在面板内形成肋骨之外，如图所示，第二次拉深操作还在杯顶加大圆角半径。因此，第二次拉深将有点拉长杯状区域。在第次拉深和第二次拉深中，测量杯状区域主要和次要应力在图中展示。在图中很清楚表明第二次拉深时拉力要大，尽管几个应力是在边缘区域，但大部分应力仍在安全区域。因落入边缘区域点数少并且它们应力仍然接近设计弯曲，第二次拉深操作仍被认为是稳定，至于第三次和以后操作，只不过是修整和简单翻边操作。因此，这两项操作不能够引起进步变形，也不需要分析。译文原文出处善薄金属质量也被证明是徒劳。改变润滑条件能减弱开裂问题，然而这对大规模生产并不节省成本。同时大量润滑油被用在冲压生产中可能会污染了车间。因此更有效方式是解决冲压形成杯状之前向杯状区提供更多金属问题。为了达到这个目，改变压边圈表面形状以便向杯状区域提供更多金属。然而由于同样几何学原因，在杯与压边圈侧有相当大距离，优化压边圈不容易获得。最后，为第次半自动拉深设计分模面是通过特殊楔形机构安装在凹模里，它能为杯状区域提供更多金属，并且激发了没有开裂缺陷产品生产。.最初设计分析开裂问题通常与危险区域应力分布有关，在任何横截面成形部分中，应力分布是由两方面决定个是由金属流入压边圈上方进行拉深而造成，另个是由冲床和模具之间接触所造成延伸总量决定。为了在金属流动中考察几何学效果，最初设计是通过圆栅格分析和有限元方法分析。．圆栅格分析圆栅格分析已被广泛用于冲压车间测量应力分布当中，因此外文翻译汽车后底板冲压模具设计分析，台湾国立大学机械工程系，台北，台湾年月日接收摘要本文研究了客车后底板冲压制造过程。使用圆栅格分析和有限元方法，对产生拉深开裂缺陷最初冲模设计进行了分析。开裂缺陷是由于压边圈下大范围金属限制了向杯状区域流动。优化冲模设计，包括个分离冲模面和个楔形机构组成凹模结构，目是在不添加工序情况下，向杯状区域提供额外金属消除开裂缺陷。这种优化冲模设计在第次和第二次拉深圆栅格分析结果中得到验证，获得了合格拉深面板。关键字冲压模具后底板开裂圆栅格分析.绪论般冲压过程中主要缺陷是开裂，在最近十年中，很多研究都使用了成型极限分析和有限元分析方法来研究开裂问题起因和解决办法。自和在年第次引入成型极限图，在冲压车间里它们就已经被广泛使用在金属结构分析中。即使这个成型过程极快，也可以显示出应力并提供个有用工具去测定，同时有限元方法能够精确计算冲压部分分布应力，并且预知是否可能产生开裂缺陷。般来说，解决开裂问题办法是在主要拉深过程开始前，向危险地带提供更多金属，这样可以通过减少压边圈压力或是改善润滑条件而达到，但是为了输送更多金属到危险区域，最好最直接方法是增加个额外工序，然而，这个额外工序会多增加套模具和额外劳力从而增加生产成本。在目前研究中，优化模具设计，包括个分离冲模面和个楔形机构组成凹模结构，目是为了消除发生在客车面板冲压过程中开裂缺陷。这种特殊模具面和楔形结构能为发生开裂缺陷危险区域提供额外金属，而不增加额外工序。圆栅格分析和有限元仿真能够完成开裂缺陷分析任务。.问题描述客车后面板设计通常是由两块冲压板焊合在起，如图所示。之所以选择两块板设计是由于开裂往往是发生在拉深成杯状壁上，使得冲压块后底板很困难，如图所示。开裂发生是由于在杯壁和压边圈之间有段距离，如图中处，这限制了压边圈下金属流入杯状区域，同时两块板距离很短，有足够金属能够轻易地流入杯中从而阻止杯缘开裂，由于成本考虑，块后底板容易得到，因此开裂问题必须被攻克。为了在冲压车间生产出块后底板，最初程序包括四步拉深，再次拉深，清理焊缝，翻边。第次拉深操作仅仅能够产生杯状外形，如图所示。就杯子周围肋板来说，这是在第二次拉深操作中形成。像大多数冲压过程样，后底板主要变形是在第次拉深操作中完成。这种传统拉深过程容许冲床从压边圈中拉出更多金属到模腔中。为了促进金属流动，未被拉深焊料贴在压边圈表面。然而，由于拉深很深和以上提及几何学上难点，在第次拉深操作后开裂仍在靠近杯壁底部被发现，如图所示。开裂缺陷位置表明，在杯壁侧和压边圈之间有相当大距离，这阻止了金属向杯状区域流动。为了减少压边圈应力，已经做努力是帮助金属向杯状区域流动，但这致使在杯状区域底部出现更多起皱，也没有消除开裂，而改善薄金属质量也被证明是徒劳。改变润滑条件能减弱开裂问题，然而这对大规模生产并不节省成本。同时大量润滑油被用在冲压生产中可能会污染了车间。因此更有效方式是解决冲压形成杯状之前向杯状区提供更多金属问题。为了达到这个目，改变压边圈表面形状以便向杯状区域提供更多金属。然而由于同样几何学原因，在杯与压边圈侧有相当大距离，优化压边圈不容易获得。最后，为第次半自动拉深设计分模面是通过特殊楔形机构安装在凹模里，它能为杯状区域提供更多金属，并且激发了没有开裂缺陷产品生产。.最初设计分析开裂问题通常与危险区域应力分布有关，在任何横截面成形部分中，应力分布是由两方面决定个是由金属流入压边圈上方进行拉深而造成，另个是由冲床和模具之间接触所造成延伸总量决定。为了在金属流动中考察几何学效果，最初设计是通过圆栅格分析和有限元方法分析。．圆栅格分析圆栅格分析已被广泛用于冲压车间测量应力分布当中，因此能够通过测绘成型极限图有规则应力来分析金属片可冲压性。圆栅格比其他类型栅格例如方形栅格有主要优势，因为它们没有任何方向性，这种优势在于圆变形后会成为椭圆。这两个主要方向清晰地通过长轴与短轴展示出来。通过