文/张祥林，肖祥芷·华中科技大学材料学院材料成形与模具技术国家重点实验室

精冲模具结构优化与制造技术

文/张祥林，肖祥芷·华中科技大学材料学院材料成形与模具技术国家重点实验室

复合精冲模具结构有限元分析与改进研究

本文采用Ansys Workbench结构分析软件对压力机进行了含有模具的变形计算，对多副模具结构进行研究，进而优化模具设计。复杂精冲模具的有限元分析存在零件多、受力复杂（广泛存在静不定）、结构弹性与板料塑性变形同时存在等问题，常规核算式设计难以满足要求。本文以某企业密封盖零件（图1）成形模具的FEM分析为例，探讨了模具结构分析的一般方法。

图1 密封盖零件

有限元计算过程关键问题分析

该零件采用三个工步成形：第一工步完成中心定位孔以及条料两侧的两个定位孔的成形；第二工步完成沿圆周分布的5个倒角半冲孔的成形；第三工步成形倒角半冲孔中的5个小孔，中间异形孔以及落料。该零件在试模中，常出现沿圆周分布的5个半冲孔相对位置精度低的问题，为了找出原因并加以解决，本文通过有限元模拟对密封盖模具的结构进行了静力学分析。模具完整的结构分析流程如图2所示。

⑴模型简化。为了简化计算过程，在导入有限元软件进行分析前必须对模具的三维模型进行简化处理。简化分为三个层次：装配级简化、零件级简化（忽略部分辅助零件和连接件）、特征级简化（简化或忽略零件的细节特征，如不重要的倒角等）。……