附件C：譯文

工業(yè)中金屬薄板沖壓成形仿真

摘要
為了弄清楚有限元仿真系統(tǒng)在工業(yè)中用于沖壓工具設(shè)計(jì)部分的實(shí)際現(xiàn)狀，本文將介紹 4個(gè)不同的例子。這些例子清楚地表明了，每個(gè)工業(yè)在此模擬仿真上都有自己的目的;預(yù)測(cè)皺紋，預(yù)測(cè)表面變形，研究破裂限制條件，測(cè)定毛坯幾何形狀，回彈預(yù)測(cè)，評(píng)價(jià)板厚和殘余應(yīng)力，等等。模擬仿真系統(tǒng)和CAD系統(tǒng)集成的現(xiàn)狀也被納入考慮范圍之內(nèi)。
關(guān)鍵詞：有限元仿真系統(tǒng)，金屬薄板成形 ，凹模工具面設(shè)計(jì)。
1.介紹
世界各地已經(jīng)作出努力，發(fā)展有限元代碼來模擬金屬板料成形過程。對(duì)于那些正在致力于沖壓工具設(shè)計(jì)部分的工業(yè)用戶來說，這些代碼將是一個(gè)強(qiáng)有力的工具?？梢钥闯鲞@一技術(shù)領(lǐng)域的最新進(jìn)展，例如某國(guó)際會(huì)議的議程文件對(duì)板料成形仿真做了具體說明，如板料成形過程計(jì)算機(jī)模擬的專題討論會(huì)（1985年）[1]，在汽車工業(yè)中用有限元模擬三維板料成形工藝（1991）[2]和NUMISHEE93（1993年）[3]。這些進(jìn)展也清楚地看到在有專門目的組織的基準(zhǔn)程序測(cè)試下，闡明了板材成形缺陷的預(yù)測(cè)能力；OSU的試驗(yàn)[4]，德國(guó)工程師協(xié)會(huì)的測(cè)試[2]和NUMISHEET'93測(cè)試[3]。
然而，在許多情況下，一份論文/或一個(gè)基準(zhǔn)程序測(cè)試中顯示出來的個(gè)性程序被稱為所謂的“優(yōu)秀數(shù)據(jù)” ，因此他們不容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段?？傆幸环N相當(dāng)大的差距存在于研究階段和工業(yè)階段之間。本文的宗旨是研究有限元仿真系統(tǒng)被引入到工業(yè)的現(xiàn)狀和重新考慮來自工業(yè)工程師的實(shí)際需要，本文對(duì)于一個(gè)研究人員來說可以提供重要信息以進(jìn)一步發(fā)展有限元系統(tǒng)。
2.有限元仿真的預(yù)期作用
為了闡明仿真的預(yù)期作用，讓我們考慮汽車工業(yè)的一個(gè)例子。沖壓工具被用于汽車覆蓋件的生產(chǎn)，圖1所示的是沖壓工具的設(shè)計(jì)和制造過程，從一個(gè)新汽車的設(shè)計(jì)理念和風(fēng)格出發(fā)，到生產(chǎn)開始而結(jié)束。在時(shí)間上沒有說明絕對(duì)的數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)樗诤艽蟪潭壬先Q于個(gè)別汽車企業(yè)的政策和技術(shù)上的態(tài)度。然而，大多數(shù)行業(yè)做出非常巨大的努力以減少制造新的沖壓工具組的時(shí)間，因此節(jié)省了成本和資源。有限元仿真的預(yù)期作用就是為了滿足這一要求。
如圖1所示，為了幫助決策的制定和零件、工具的修改，仿真在五個(gè)不同階段有效地執(zhí)行。第一次仿真是在生產(chǎn)過程設(shè)計(jì)階段“1”中 。通過這一階段的仿真可以粗略估計(jì)新車覆蓋件設(shè)計(jì)是否可以成形。如果答案是“否' ，汽車設(shè)計(jì)必須進(jìn)行修改。然而，這一階段在CAD系統(tǒng)中車身部位的幾何形狀沒有得到充分描述，也沒有沖壓工具數(shù)據(jù)的存在，所以不可能對(duì)車身部分做到充分的模擬仿真。