板料成形性能及CAE分析
板料成形性能及CAE分析课程设计
板料成形性能及CAE分析课程设计摘要本文旨在介绍板料成形性能及CAE分析课程设计的内容，课程的目的是为学生提供了解板料成形性能与CAE分析方法的知识和实践技能。
课程包含三个组成部分，涵盖板料成形性能评估、板料成形试验、板料成形仿真分析等内容。
本文将分别从这三个方面进行论述。
板料成形性能评估板料成形性能评估是极为重要的一环，主要包括板料成形润滑和板料成形力学行为两个方面。
之所以需要进行板料成形性能评估是为了保证成形过程的顺利进行和成形产品的质量。
板料成形润滑试验目的是研究金属材料的不同成形过程中所需要的润滑条件，以寻找最佳的润滑条件使生产效率得到明显的提高。
板料成形力学行为试验的目的则是通过研究板料的力学性能，预测板料在成型过程中可能遇到的各种问题，以及寻找最佳成形工艺。
板料成形试验板料成形试验是课程的重点内容之一，主要是通过组织学生进行实验，让学生亲身体验和理解板料成形过程中所涉及到的实际问题，以及寻找最优的成形工艺。
板料成形试验一般包括三个基本部分：材料试样准备、试验数据采集及分析、试验成形过程观察。
其中数据采集和分析的重要性不言而喻，重点要关注数据如何采集以及如何用数据分析来获得实验结果。
板料成形仿真分析板料成形仿真分析是近年来快速发展的一门技术，它可以帮助产品设计师更好地削减成品开发成本，提高制造效率。
板料成形仿真分析主要分为两大类：一类是基于有限元程序的仿真分析，另一类是基于计算机辅助成形(CAE)的仿真分析。
因为仿真分析非常便捷、可重复、稳健，其应用范围得到了快速的发展，从而使得仿真分析在现代工业领域中应用越来越广泛。
总结通过本文对板料成形性能及CAE分析课程设的介绍，可以看出课程包含了板料成形性能评估、板料成形试验、板料成形仿真分析等三部分内容。
课程深入浅出，通过试验和仿真分析，使学生可以在实践中了解板料成形性能及CAE的应用。
“降低制造成本，提高制造效率”是现代制造的关键词，而板料成形性能评估和CAE分析正是帮助企业企业在老的生产模式上实现升级换代。
板料成形性CAE结果分析 2005 10
板料成形性CAE分析报告标准CAE分析的目标是得到可接受的模拟结果；例如成形件无破裂，没有明显的起皱，以得到生产现场试模时减小调模工作量，提高制件质量的效果。
CAE结果分析必须采用或说明以下模拟条件(如特定客户有特定要求则以客户要求为准)；●拉延模模面设计等级（设计依据，实型依据还是加工依据）●成形模拟使用的材料和生产实际所用的材料及其机械性能●坯料尺寸的控制（以拉延后坯料轮廓不超过第一道拉延筋中心线为准）●摩擦条件u=0.15，采用更高的摩擦系数时也应该至少保证成型性至少有10%的成型裕度●计算精度（薄板料t<1.2mm, layer=5,厚板料t≥1.2mm layer=7）,外板fine，内板standard●压边力（注意依赖AUTOFORM计算压边力不准确，需要通过经验确定或DYNAFORM计算）●总成型力（单动--凸模最大受力+压边力，双动—凸模，计算结果准确度不够，需要通过经验公式确认）●单动和双动的必须按照实际冲压条件，压边圈最小行程（确定是否有凸模顶料）CAE结果分析报告中必须包括以下内容；●重力作用下板料的变形情况（仅压边圈曲度过大时需要，方便板料定位设计）●压边圈闭合后的板料变形情况，AUTOFORM计算应选择合适的算法drawingor binder wrap(incremental step=8)以保证压边圈闭合后情况符合现场（仅压料面曲率过大时需要）●成型后的坯料，带修边线，拉延筋和初始坯料，并标明各个区域的流入量inflow。
●成型性Formability●板料减薄率Thinning（必须严格控制减薄率，所有减薄率小于20%的区域都必须设法改善，厚度增加必须小于0.1mm）●成形到底前5mm板料的起皱情况，不能有明显的起皱现象●起皱趋势Wrinkling Criterion的判断压边圈小于0.05，成型区域小于0.02，平面区域小于0.001(外板)，内板小于（0.005）。
板料成形CAE分析
板料成形CAE分析实验报告班级：学号：姓名：板料成形CAE分析一、实验目的和要求：通过本实验的教学，使学生基本掌握有限元技术在板料塑性成形领域的应用情况，拓宽学生的知识面，开阔视野，使学生对塑性成形过程的数值模拟技术有深刻的理解，预测板料弯曲成形的性能。
二、教学基本要求：学会使用Dynaform数值模拟软件进行板料弯曲成形过程的仿真模拟，对模拟结果具有一定的分析和处理能力。
三、实验内容提要：掌握前处理的关键参数设置，如零件定义、网格划分、模型检查、工具定义、坯料定义、工具定位和移动、工具动画、运行分析。
了解后处理模块对模拟结果的分析，如读入d3plot 文件、动画显示变形和生成动画文件、成形极限图分析、坯料厚度变化分析等。
四、实验步骤1、导入零件模型，保存文件打开下拉菜单File->Import，如图2所示，在F:\dynaform\BLANK_CAE目录下分别导入文件punch.igs,binder.igs,die.igs和blank.igs。
图1 导入文件窗口3、更改零件层名打开下拉菜单Parts－>Edit,对应不同的零件更改层名，改好层名后保存文件。
图2 修改层名窗口4、进行网格划分以blinder为例进行说明。
（1）、点击，只选择binder1（红色），点击OK退出。
图3（2）、选择Preprocess—>Element进入如图3界面。
选择，在surf mesh中将max size 改为5.图4 图5（3）、依次选select surfaces—>displayed surf-->0k-->apply，然后依次退出各个页面。
网格化后的零件如图6所示。
图6网格化后的零件4、检查工具。
仍然以binder为例。
（1）、点击preprocess—>model check，出现如图7界面。
图7（2）、点击，选择cursor pick part，点击工具的小格单元，出现如图8界面。
板料成形性能及CAE分析
板料成形性能及CAE分析文献综述引言随着强度的提高，高强度钢板塑性变差、成形难度增加。
对典型高强度钢板，如DP 钢、TRIP 钢和BH 钢等在汽车上的应用情况进行介绍，介绍了目前处在实验测试阶段的TWIP钢，具有许多优良的性能，只是投入生产中还存在一些尚待解决的问题。
对高强度钢板冲压生产时成形性差、回弹严重，以及冲模受力恶劣等常见问题进行了分析，最后对高强度钢板冲压成形性能研究现状和回弹影响因素进行了总结。
结果表明，高强度钢板成形性随材料、模具和工艺参数变化而波动，所以须综合研究三者的影响规律，从而提高高强度钢板的成形性能。
1 高强度钢板在汽车上的应用情况高强度钢板的拉伸强度一般在350MPa 以上，它不但具有较高的拉伸强度，还有较高的屈服点，具有高的减重潜力、高的碰撞吸收能、高的成形性和低的平面各向异性等优点，在汽车上得到了广泛的应用[1]。
高强度钢板最初主要用于车身的前保险杠和车门抗侧撞梁。
近年来，随着高强度钢板的研制和开发，其成形性、焊接性、疲劳强度和外观质量都有所提高，现在高强度钢板已被广泛用来代替普通钢板制造车身的结构构件和板件[2]。
1. 1 双相钢( DP 钢)DP 钢是由低碳钢或低碳微合金钢经两相区热处理或控轧控冷而得到，其显微组织主要为铁素体和马氏体，马氏体以岛状弥散分布在铁素体机体上，DP 钢的显微组织示意如图1 所示[3]。
软的铁素体赋予DP钢较低的屈强比、较大的延伸率，具有优良的塑性; 而硬的马氏体则赋予其高的强度。
DP 钢的强度主要由硬的马氏体相的比例来决定，其变化范围为5% ～20%，随着马氏体的含量增加，强度线性增加，强度范围为500 ～ 1 200MPa。
目前大量使用的有DP590、DP780，热镀锌合金化DP980 的研发工作正在进行中[4]。
DP 钢具有低屈强比、高加工硬化指数、高烘烤硬化性能、无屈服延伸和室温时效等特点，一般用于需要高强度、高的抗碰撞吸收且也有一定成形要求的汽车零件，如车轮、保险杠、悬挂系统及其加强件等。
板料成形CAE技术及应用
板料成形CAE技术及应用第一章：概述板料成形CAE技术是现代制造业中的重要组成部分。
CAE技术是计算机辅助工程技术的简称，可以通过模拟传统的试验方法来预测和优化产品设计的性能，从而提高制造效率。
板料成形是一种常见的加工方法，板料成形CAE技术的应用对于提高产品的质量、降低生产成本具有非常重要的意义。
第二章：板料成形CAE技术的基础理论板料成形CAE技术的基础理论主要包括有限元分析（FEA）和计算流体力学（CFD）两个方面。
其中，有限元分析（FEA）是一种计算方法，它利用计算机对物体进行分割，将其分成小块，从而计算出每个小块的应变和应力，然后再将所有的小块加起来得到整个物体的应力分布。
对于板料成形的分析，需要将板料进行分割，并对每个小块进行单独的分析，然后再分析整个工件的形状和应力分布情况。
此外，计算流体力学（CFD）是一种计算流体行为的方法，利用数学模型模拟出流体运动的过程，在板料成型技术中，主要用于预测流体的流动情况。
第三章：板料成形CAE技术的应用1. 模拟板料成形过程板料成形CAE技术可以模拟板料的成形过程，包括板料弯曲、深冲和拉伸等工艺。
通过模拟模具的运动和板料的变形，可以预测板料成形过程中的应力分布、变形和应变等物理量，进而确定合适的加工参数和模具形状，从而达到优化加工效果的目的。
2. 优化模具设计板料成形CAE技术可以预测模具中的应力分布以及板料成形后的形状，可以优化模具的设计，提高模具的使用寿命和板料成形的质量。
3. 优化板料成形过程中的加工参数板料成形CAE技术可以根据模拟出的加工过程来优化板料成形过程中的加工参数，如板料的温度、压力、速度等，以达到最佳的加工效果，并提高板料成形的质量和效率。
第四章：发展趋势随着计算机技术和数值模拟技术的发展，板料成形CAE技术将会迎来新的发展机遇和挑战。
未来，板料成形CAE技术将不断提高计算精度和效率，同时也将不断拓展其应用范围。
例如，在高腐蚀、高温、高压等极端环境下的板料成形技术中，板料成形CAE技术也将扮演着越来越重要的角色。
材料成型CAE综合实验报告
学生实验报告书实验课程名称：材料成型CAE综合实验3）1200℃3.摩擦因子其中固定材料为10钢，变形温度20℃，挤压速度10mm/s，凹模锥角90，挤压凸模D1=64mm ，挤压凹模d1=24mm，划分网格数1000，模拟总步数100步，每步下压0.2mm1）0.12）0.23）0.44.挤压速度其中固定材料为10钢，变形温度20℃，摩擦因子0.1，凹模锥角90，挤压凸模D1=64mm ，挤压凹模d1=24mm，划分网格数1000，模拟总步数100步，每步下压0.2mm1）10 mm/s2）20 mm/s3）40 mm/s5.凹模锥角其中固定材料为10钢，变形温度20℃，摩擦因子0.1，挤压速度10mm/s，挤压凸模D1=64mm ，挤压凹模d1=24mm，划分网格数1000，模拟总步数100步，每步下压0.2mm。
1）60。
2）90实验课程名称：材料成型CAE综合实验第二部分：实验调试与结果分析（可加页）一、调试过程（包括调试方法描述、实验数据记录，实验现象记录，实验过程发现的问题等）实验数据记录1. 研究反挤压杯形件毛坯内部的金属流动分区和流线分布1）如正挤压成形有限元实验一样建立反挤压模型，其中设定变形温度20℃，摩擦因子0.1，挤压速度10mm/s，反挤压凹模D2=106mm，反挤压凸模d2=52mm，高径比1，划分网格数1000，模拟总步数200步，每步下压0.3mm2)生成数据库，进行DEFORM后处理，得到如下结果金属流动分区流线分布2. 研究反挤压杯形件毛坯内部的多物理场分布应力场应变场应变速率3. 研究坯料高径比分别为0.5、 1 和 2对成形力和金属流动的影响建立三组不同高径比模型，选择材料10钢，变形温度20℃，摩擦因子0.1，挤压速度10mm/s，反挤压凹模D2=106mm，反挤压凸模d2=52mm，划分网格数1000，模拟总步数200步1）高径比为0.5（每步下压0.15mm）成形力流线分布金属流动分区2）当高径比为1（每步下压0.3mm）3）高径比为2（每步下压0.2mm）。
CAE分析在板料成型冷冲压模具设计中的应用
ＣＡＥ分析在板料成型冷冲压模具设计中的应用田乃东（上海电气集团上海电机厂有限公司，上海２００２４０）摘要：目前，衡量国家加工业整体水平的主要指标是模具设计的发展，行业的进一步拓展，需要开发多功能、高效、复杂、大型、长寿、先进的设备。
在模具实际投入生产之前，它可以发现许多问题，然后技术人员可以对其进行分析，并根据ＣＡＥ分析数据结果合理调整模具设计的实际方案，从而达到缩短模具生产周期的目的。
现主要研究ＣＡＥ分析在板料成型冷冲压模具设计中的应用情况。
关键词：冷冲压模具；板料成型；ＣＡＥ数值模拟0引言冲压工艺是金属（塑料）成型的基本手段，提供具有特定形状且可满足特定使用要求的零件。
其机制是：在压力机的作用下，金属（或非金属）板被推过冲模以使结构分离或变形。
通常，由于冲压过程在常温条件下进行，此类冲压也称为“冷冲压”。
冲压加工主要包括三个重要因素：冲压设备、原材料和冲压模具。
原材料通常由金属或非金属板制成；冲压模具涉及冲压操作中的约束，该工具能在冲压过程中限制板材的塑性变形过程，以根据所需部件结构特征加工板材；冲压设备通常是指压力机，其主要提供板变形所需的力。
所谓“数字设计”，即基于先进的理论和方法，使用数字技术作为工具来实现设计过程中对象的数字表达、处理、存储和控制。
随着计算机技术、虚拟仿真技术和数值理论等学科的迅速发展，数字化设计逐渐发展和成熟，其研究和开发已成为各个生产大国关注的热点。
通过计算机辅助设计（ＣＡＤ）、计算机辅助分析（ＣＡＥ）、计算机辅助工艺（ＣＡＰＰ）等先进技术实现数字化产品的设计和开发，能够降低生产成本，并最大限度地缩短开发周期，显著提高新产品商业开发的效率和市场适应性。
1板料冲压成型的缺陷板料冲压受到许多因素的影响和限制，需要解决的主要问题是材料是否可以根据预期的目标变形。
在实际生产中，形状设计的效果通常会受到很多因素影响，材料的起皱、回弹和破裂影响相对较大。
在冲压片材之后，将形成不同水平的材料缺陷，有些缺陷可以忽略，但如果是有特殊要求的组件，这将产生很大的影响。
cae分析报告
VACUUM VESSEL END FLANGE CAE分析报告产品名称：VACUUM VESSEL END FLANGE分析软件：Autoform4.2分析材质：14301实质材质：304L料厚：3mm成形类型：拉延毛坯尺寸：φ2010产品及工艺补充形状：产品成形性评估分析结果（Draw）板料变薄量图结论：由于现有的材料库没有304L,现用14301进行替代模拟，分析结论本零件拉延基本成功。
THERMAL SHIELD END FLANGE CAE分析报告产品名称：THERMAL SHIELD END FLANGE分析软件：Autoform4.2分析材质：6016 T4实质材质：6061 T6料厚：6.35mm成形类型：拉延毛坯尺寸：φ2124产品及工艺补充形状：产品成形性评估分析结果（Draw）板料变薄量图结论：由于现有的材料库没有6061-T6,现用6016-T4进行替代模拟，分析结论本零件拉延基本成功。
下面是赠送的团队管理名言学习，不需要的朋友可以编辑删除谢谢1、沟通是管理的浓缩。
2、管理被人们称之为是一门综合艺术--“综合”是因为管理涉及基本原理、自我认知、智慧和领导力；“艺术”是因为管理是实践和应用。
3、管理得好的工厂，总是单调乏味，没有任何激动人心的事件发生。
4、管理工作中最重要的是：人正确的事，而不是正确的做事。
5、管理就是沟通、沟通再沟通。
6、管理就是界定企业的使命，并激励和组织人力资源去实现这个使命。
界定使命是企业家的任务，而激励与组织人力资源是领导力的范畴，二者的结合就是管理。
7、管理是一种实践，其本质不在于“知”而在于“行”；其验证不在于逻辑，而在于成果；其唯一权威就是成就。
8、管理者的最基本能力：有效沟通。
9、合作是一切团队繁荣的根本。
10、将合适的人请上车，不合适的人请下车。
11、领导不是某个人坐在马上指挥他的部队，而是通过别人的成功来获得自己的成功。
12、企业的成功靠团队，而不是靠个人。
板料成形CAE技术与其应用完整
板料成形CAE技术与其应用完整(可以直接使用，可编辑优质资料，欢迎下载）板料成形CAE技术及应用长期以来，困扰广大模具设计人员的主要问题就是较长的模具开发设计周期，特别是对于某些特殊复杂的板料成形零件，甚至制约了整个产品的开发进度，而板料成形CAE技术及分析软件的出现，有效地缩短模具设计周期，大大减少试模时间，帮助企业改进产品质量，降低生产成本，从根本上提高了企业的市场竞争力。
一、前言计算机辅助设计技术以其强大的冲击力，影响和改变着工业的各个方面，甚至影响着社会的各个方面。
它使传统的产品技术、工程技术发生了深刻的变革，极大地提高了产品质量，缩短了从设计到生产的周期，实现了设计的自动化。
板料成形是利用模具对金属板料的冲压加工，获得质量轻、表面光滑、造型美观的冲压件，具有节省材料、效率高和低成本等优点，在汽车、航空、模具等行业中占据着重要地位。
由于板料成形是利用板材的变形得到所需的形状的，长期以来，困扰广大模具设计人员的主要问题就是较长的模具开发设计周期，特别是对于复杂的板料成形零件无法准确预测成形的结果，难以预防缺陷的产生，只能通过经验或类似零件的现有工艺资料，通过不断的试模、修模，才能成功。
某些特殊复杂的板料成形零件甚至制约了整个产品的开发进度。
板料成形CAE技术及分析软件，可以在产品原型设计阶段进行工件坯料形状预示、产品可成形性分析以及工艺方案优化，从而有效地缩短模具设计周期，大大减少试模时间，帮助企业改进产品质量，降低生产成本，从根本上提高企业的市场竞争力。
板料成形CAE技术对传统开发模式的改进作用可以通过图1 和图2进行对比。
图1 传统板料成形模具开发模式图2 CAE 技术模具开发方式通过比较，就可发现板料成形CAE技术的主要优点。
(1)通过对工件的可成形工艺性分析，做出工件是否可制造的早期判断；通过对模具方案和冲压方案的模拟分析，及时调整修改模具结构，减少实际试模次数，缩短开发周期。
(2)通过缺陷预测来制定缺陷预防措施，改进产品设计和模具设计，增强模具结构设计以及冲压方案的可靠性，从而减少生产成本。
冷冲压模具中板料成型的CAE分析
作者简介 ： 田野 （ １ ９ ８ ６ 一 ） ， 男， 吉林 长春人 ， 硕士研究生 ， 主要从事机械制造及 其 自动化方面研究 。 黄根哲 （ １ ９ ６ ２ 一 ） ， 男， 吉林延吉人 ， 教授 ， 博士， 主要从事仿 生技术及摩擦热处理技术方面研究。
Ｏ 引 言
冷 冲 压模 具技 术 在 当今 社 会有 着 广 泛 的应 用 ， 在整个模具行业 内， 占有 近半 数 的 比例 。但 是 由 于模 具本 身 的一 些 缺 陷和 技术 水 平 的 限制 ， 使 得 在 应 用 于 实 际 生 产 中会 存 在 一 些 困难 ， 如 某 些 零 部 件 的 排 料 不当， 会 使 材料 的利 用率 有所 降 低 ， 导 致成 本偏 高 ； 部 件 外 型 的扭 曲程 度 过 大 ， 会 令 连 续 的料 带 在 连 料 和 加工 工 艺 上存 在 困难 ； 对 于某 些 孔 的位 置 度 以及 精度 有 特殊 要 求 的模 具 ， 会 需 要 加入 斜 契 冲孔 ； 工 件 尖 角 处两 侧余 料 过 小 ， 不 易压 料 ， 需 要加 入 氮 气 弹 簧 进行 辅 助 压 料 ， 这 些 价 格 较 高 的 特殊 部 件 的加 入 ， 也 会 使 成本 上 升 等等 。 由此 可 见 ， 模 具 对 技术 的要 求 较 高 ， 而 且 必 须 要 重 视 利 润 。要 想 成 功 的为 一 件板 料 零 部 件设 计 级 进模 具 ， 需 要考 虑 多种 因素 ， 特别 是 在 实 际的 生产 中要 想 获 得一 件 合 格 的零 件 ， 都需 要 进 行 反 复 的调 试 与 实验 ， 同时 也需 要 一批 经 验 丰富 的模 具设 计 师 和模 具 钳 工才 能完 成 ， 在 不 断 的修 模 和设 变 中 ， 时 间 和金 钱 也在 大量 的流失 。而 且 随着金 属 材 料 的不 断发 展 ， 汽 车 产业 也 在 寻求 大量 的新 型 材料 以满 足 和
成型CAE实验报告完整版
成型CAE实验报告完整版一、实验目的本次成型 CAE 实验的主要目的是通过模拟分析来研究材料在成型过程中的行为和性能，以便优化成型工艺参数，提高产品质量，降低生产成本，并缩短产品开发周期。
二、实验原理成型 CAE（Computer Aided Engineering，计算机辅助工程）是利用计算机软件对成型过程进行数值模拟和分析的技术。
其基本原理是基于材料力学、流体力学、传热学等相关理论，通过建立数学模型和有限元分析方法，对成型过程中的应力、应变、温度、流速等物理量进行计算和预测。
在成型 CAE 中，通常需要输入材料的性能参数（如弹性模量、屈服强度、热导率等）、成型工艺参数（如模具温度、注射速度、保压时间等）以及模具结构等信息。
软件会根据这些输入条件，自动生成网格模型，并进行求解计算，最终输出成型过程中的各种结果数据和图形。
三、实验设备与材料（一）实验设备1、计算机：配置较高的工作站或服务器，用于运行成型 CAE 软件。
2、成型 CAE 软件：选用了市场上较为成熟和广泛应用的_____软件，版本为_____。
（二）实验材料1、选用了_____材料，其主要性能参数如下：密度：＿____弹性模量：＿____屈服强度：＿____热导率：＿____四、实验步骤1、建立几何模型使用三维建模软件（如_____）创建成型产品的几何模型，并将其导入到成型 CAE 软件中。
2、划分网格在成型 CAE 软件中，对几何模型进行网格划分。
选择合适的网格类型（如四面体网格、六面体网格等）和网格尺寸，以保证计算精度和效率。
3、定义材料属性根据实验材料的性能参数，在成型 CAE 软件中定义材料的力学、热学等属性。
4、设置成型工艺参数根据实际的成型工艺条件，设置模具温度、注射速度、保压时间、冷却时间等工艺参数。
5、边界条件和加载确定模型的边界条件，如模具的固定约束、流体的入口和出口等，并施加相应的载荷。
6、求解计算运行成型 CAE 软件进行求解计算，等待计算完成。
CAE分析报告(2024)
引言概述：正文内容：一、材料特性分析1.材料力学性质测试：介绍材料力学性质测试的方法和流程，包括拉伸、压缩、弯曲等力学性能的测试。
2.材料疲劳寿命预测：介绍疲劳寿命预测的方法和模型，包括SN曲线、疲劳损伤积累等参数的计算和分析。
3.材料失效模式分析：讨论材料在极限负荷下的失效模式，包括拉伸失效、疲劳失效和断裂失效等。
4.材料可靠性评估：介绍材料可靠性评估的方法和指标，包括可靠性指数、可靠度和安全系数的计算和分析。
5.材料工程应用案例：通过实际工程案例，展示CAE分析在材料特性分析中的应用和效果。
二、结构优化设计1.结构初始设计：介绍结构的初始设计流程和方法，包括草图设计、选择材料和确定约束条件等。
2.结构分析模型构建：讨论结构分析模型的建立方法，包括网格划分、节点连接和加载条件的定义。
3.结构优化算法：介绍结构优化算法的原理和分类，包括形状优化、拓扑优化和参数优化等方法。
4.结构优化效果评估：针对不同的优化目标，介绍效果评估指标的选取和考虑因素的分析。
5.结构优化设计案例：通过实际工程案例，展示CAE分析在结构优化设计中的应用和效果。
三、热仿真分析1.热传导分析：介绍热传导分析的原理和计算方法，包括热传导方程和传热边界条件的建立。
2.热应力分析：讨论热应力分析的方法和模型，包括线性热弹性模型和非线性热弹性模型。
3.温度场分布分析：展示CAE分析在温度场分布分析中的应用，包括温度梯度和温度均匀性等指标的计算和评价。
4.热仿真优化设计：介绍热仿真优化设计的原理和流程，包括热网格优化和热传导路径优化等方法。
5.热仿真分析案例：通过实际工程案例，展示CAE分析在热仿真分析中的应用和效果。
四、流体力学分析1.流体流动模拟：介绍流体流动模拟的原理和方法，包括NavierStokes方程和控制方程的求解。
2.流场数值计算：讨论流场数值计算的过程和方法，包括网格划分、边界条件设置和求解器选择等。
3.流场压力分析：分析流体流动中的压力场分布和压力梯度的计算和分析。
板料成形性能及CAE分析
第一节 板料成形性基本理论
二、板料成形应力、应变问题
• 从本质上看，板料成形就是在力的作用下使板料产生相应的塑性变 形，所以变形区内的应力状态和变形性质是决定板料成形性质的基本因 素。根据变形区应力状态和变形特点进行的板料成形分类方法，可以把 成形性质相同的成形方法概括成同一个类型并进行体系化的研究。 • 绝大多数板料成形过程中，变形区均处于平面应力状态。通常在板料 表面上不受外力的作用,可以认为垂直于板面方向上的应力为零。使板 料毛坯产生塑性变形的是作用于板面方向上相互垂直的两个主应力。由 于板厚较小，通常都近似地认为这两个主应力在厚度方向上是均匀分布 的：基于这样的分析,可以把所有各种形式的冲压成形中的毛坯变形区 的受力状态与变形特点，在平面应力坐标系中(板料变形应力图)与相应 的两向应变坐标系中(板料变形应变图)以应力与应变坐标决定的位置来 表示。图1-1和图1-2分别简要描述一下板料成形中的应力应变问题，表 示为板料成形应变图与板料成形应力图。把各种应力状态在板料成形应 力图和板料成形应变图中所处的位置以及两个图的对应关系列于表11，表（1-2）中列出了伸长类变形与压缩类变形在板料成形工艺方面的 特点。
第一节 板料成形性基本理论
• 1）弯曲变形的过程和特点 • 以V形件弯曲为例说明弯曲的变形过程，V形件弯曲是一种很普通的板 料弯曲，其弯曲过程如图1-3所示。
图1-3 弯曲过程 • 研究材料的冲压变形规律，常采用画网格的方法进行辅助分析。如图 1-4所示，先在板料毛坯侧面用机械刻线或照相腐蚀的方法画出网格， 观察弯曲变形后网格的变形情况，就可分析出板料的变形特点。
第一节 板料成形性基本理论
图1-1 板料成形应变图 图1-2 板料成形应力图
第一节 板料成形性基本理论
冲压成形工艺中的CAE分析
冲压成形工艺中的CAE分析长期以来，我国汽车覆盖件模具的设计和制造是在以往经验的基础上，通过模具制造后期的反复调试并最终完成的。
这种凭经验和试制的方法不仅使模具制造周期过长，而且成本过高，质量也得不到保证。
随着冲压产品的逐步复杂化以及对其精度要求的不断提高，建立一套科学的板料成形分析系统来分析、预测冲压件的变形状态和材料流动行为并将其作为模具设计时的依据是非常必要的。
图1：汽车覆盖件零件成形仿真分析结果长期以来，我国汽车覆盖件模具的设计和制造是在以往经验的基础上，通过模具制造后期的反复调试并最终完成的。
这种凭经验和试制的方法不仅使模具制造周期过长，而且成本过高，质量也得不到保证。
随着冲压产品的逐步复杂化以及对其精度要求的不断提高，建立一套科学的板料成形分析系统来分析、预测冲压件的变形状态和材料流动行为并将其作为模具设计时的依据是非常必要的。
由于汽车覆盖件尺寸较大，形状复杂，且多为空间自由曲面，所以其成形过程涉及大量几何非线性、材料非线性以及复杂的接触和摩擦等问题。
随着非线性理论、有限元分析方法和计算机软硬件技术的迅速发展，车身覆盖件冲压仿真技术逐渐从实验室走向工业实际应用，成为国内外汽车及其模具厂家缩短车身开发和模具制造周期的有效工具。
覆盖件成形仿真分析可以在多方面为企业的冲压生产提供有力的支持：在设计工作的早期阶段评价覆盖件及其模具设计、工艺设计的可行性；在试冲试模阶段，进行故障分析，解决实际问题；在批量生产阶段进行缺陷分析，以改善覆盖件生产质量，同时还可以被用来调整材料等级，降低生产成本。
以有限应变弹塑性有限元方法为基础的CAE技术通过对汽车覆盖件成形过程进行计算机模拟来预测某一工艺方案成形的可能性以及可能出现的问题，对提高覆盖件模具的加工精度，缩短模具制造周期起着非常重要的作用。
我公司汽模工程部对板料成形有限元模拟分析技术进行了深入研究，并将其用于指导模具设计和生产实践：1、板料成形过程模拟的基本流程。
TRB板材说明及热冲压CAE成型分析-2015-4-1
TRB板料及其热冲压CAE成型分析与模具设计关键点阿龙2015.04.01汽车轻量化是对当前环保来说是至关重要的课题，而TRB对汽车轻量化也提供可行性工艺方案。
本文介绍一下TRB（连续变截面轧制）的定义及生产流程，并以B柱为案例，利用AutoformR3.1软件进行热冲压分析。
一、TRB（连续变截面）定义及生产流程定义：TRB是通过一种新的轧制工艺——柔性轧制技术而获得的连续变截面薄板。
即在钢板轧制过程中，可以通过计算机实时控制和调整轧辊的间距，以获取沿轧制方向上按预先定制的厚度连续变化的板材。
如图1：生产工艺：TRB板材生产是通过控制上、下轧滚组之间的间隙，按照PC设定的连续、周期变化的间隙，轧出厚度连续变化的板材。
与传统板材轧制相比，对于轧制后的卷材收卷方式，由于轧制后的厚度是变化的，对板材的收卷有一定的困难。
因此，目前生产工艺是：TRB轧制后，直接进入多工位压机设备，进行级进落料，最终得到生产所需的板料。
如图2：图2：TRB板材生产工艺流程；二、B柱产品工艺分析产品厚度布局；考虑到零件深度较大，直接成型，法兰边的质量不好控制（如图3）。
因为在两边加两个Blankhold控制法兰边的起皱。
注：热冲压模具中，一般不建议使用压边圈，因为，考虑到板料的热辐射、热传递和热对流这三个热量传递因素，压边圈的增加会让成型时，板料过快冷却，对材料的流动有一定的影响。
因此，实际中压边圈是不起压边作用的，只是控制起皱，同时压边圈与上模之间的间隙一般比料厚大50丝。
图3；同时，图4中两个红色圈内，反坎较大，成型的时候会有内皱和成型不充分，因为设计时，此处增加两个PAD先成型。
图4；三、B柱热冲压Die Layout设计压边圈型面采用零件本身的法兰面，制作B柱Die Layout如下图5：图5；B柱Die Layout；四、CAE成形分析1、板料展开利用Autoform板料生成器，初步展开板料如图6，T=1.2，过度区域T=1.8图6Blank；注意：T=1.2的两个厚度的长度优化和排样的时候，一定要考虑轧制的连续周期性。
成型CAE实验报告完整版
成型CAE实验报告完整版引言实验目的1.使用CAE软件进行实际产品的成型仿真分析；2.评估成型过程中的变形、应力分布等工艺参数；3.提供数据支持，为产品工艺设计提供参考。
实验原理成型仿真分析主要借助CAE软件，通过建立产品的几何模型、材料属性及边界条件等，对成型过程中的变形、应力分布进行仿真预测。
常见的CAE软件有ANSYS、ABAQUS、LS-DYNA等。
实验内容本实验选择一种实际产品进行成型仿真分析，以下是具体步骤：1.准备工作：收集实际产品的设计图纸、材料参数等；2.建立几何模型：使用CAE软件导入设计图纸，建立三维几何模型；3.材料属性：根据实际产品的材料参数设置材料属性；4.网格划分：对几何模型进行网格划分，生成有限元网格；5.设置边界条件：根据实际情况设置边界条件，如加热温度、压力等；6.进行仿真分析：运行仿真计算，获取成型过程中的变形、应力分布等数据；7.结果分析：对仿真结果进行分析，评估成型过程中的工艺参数。
实验结果根据仿真分析，我们可以得到成型过程中的变形、应力分布等工艺参数。
这些数据可以为产品工艺设计提供参考，例如优化几何形状、调整材料参数等，以提高产品的成型质量和工艺效率。
结论通过本实验的成型CAE仿真分析，我们可以全面了解实际产品在成型过程中的工艺参数，为产品工艺设计提供参考。
这种基于计算机辅助的工程方法能够有效提高产品设计的准确性和工艺的优化程度，为实际工程提供有力的支持。
[1]张三，李四.CAE在零件成型工艺设计中的应用研究[J].机械工程学报。
[3]孙五，王六.成型CAE分析方法研究综述[J].计算机辅助工程。
板材成形CAE技术的概况与发展趋势
目的:在可控的成本范围内，第一次、准时完成模具开发 与工业界完全一致的开发目标
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板材成形CAE技术的应用效益
Full Body side Case: 50 % reduction ( Cost & Delay )
+ Improved Quality
10
板材成形CAE技术的预期作用...
10 K€
100 K€ 1000 K€
Design
Prototype Validation Production
Control: cost, Delay, quality,…
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3.板材成形CAE技术 现状与发展趋势
12
冲压成形计算机模拟的最初需求 -成形性
1990-2000 -- Formability
板材成形CAE技术-其它工艺
液压成形 风压成形 温间冲压 焊接板材 超塑性成形 管材成形 其他
橡胶成形
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2.材料成形过程中为什么要采用 CAE仿真技术
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改善产品寿命
板材成形CAE技术的应用目标
灵活性与可加工性
质量
尝试新的材料 和工艺
降低模具成本
缩短开发周期
成本
周期
使用低吨位 的冲床
消除/减少试验模
板材成形CAE技术 概况与发展趋势
ESI集团(中国)有限公司
1
1.板材成形CAE技术的广泛应用
2
1 - Blanking
板材成形CAE技术-传统冲压工艺
6 - Flanging
2 - Binder Wrap/压料
3 - Forming
5 - Trimming 4 - Pressed Panel
CAE分析报告模板
CAE 成型性分析报告(Forming Simulation Report)
零件破裂情况和成型极限图（Cracks and FLD）：
湖大三佳模具公司
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零件减薄率分布和危险区域：
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屈服强度 (Y) 抗拉强度 (T) 硬化指数 (n)
mm
各向异性指数 (r)
压边力(T): 摩擦系数:
压边圈行程(mm): 拉延类型:
理论成型力(T): 拉延筋类型:
基准侧: 计算精度:
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CAE 成型性分析报告(Forming Simulation Report)
零件总体成形情况及模拟结果评定(Evaluation of Simulation Results ):
拉延到底前20mm：
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零件的成型过程（FormingProcess）：
拉延到底前10mm：
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零件的成型过程（FormingProcess）：
拉延到底前5mm：
湖大三佳模具公司
CAE 成型性分析报告(Forming Simulation Report)
零件的成型过程（FormingProcess）：
拉延到底：
拉延到底前50mm：
湖大三佳模具公司
CAE 成型性分析报告(Forming Simulation Report)
CAE分析在板料成型冷冲压模具设计中的应用
CAE分析在板料成型冷冲压模具设计中的应用摘要：现阶段，我国工业水平发展速度日渐加快。
衡量国家加工水平的重要指标之一就是模具设计。
在模具实际投入生产之前，通过CAE分析可以发现许多问题，然后技术人员可以根据CAE分析的数据结果合理调整模具设计的方案，从而达到缩短模具生产周期的目的。
本文主要研究CAE分析在板料成型冷冲压模具设计中的应用情祝。
关键词：CAE分析；板料成型冷冲压模具设计；应用引言冷冲压模具技术在当今社会有着广泛的应用，在整个模具行业内，占有近半数的比例。
但是由于模具本身的一些缺陷和技术水平的限制，使得在应用于实际生产中会存在一些困难，如某些零部件的排样不当，会使材料的利用率有所降低，导致成本偏高；部件外型的扭曲程度过大，会令连续的料带在连料和加工工艺上存在困难；对于某些孔的位置度以及精度有特殊要求的模具，会需要加入斜契冲孔；工件尖角处两侧余料过小，不易压料，需要加入氮气弹簧进行辅助压料，这些价格较高的特殊部件的加入，也会使成本上升等等。
由此可见，模具对技术的要求较高，而且必须要重视利润。
要想成功的为一件板料零部件设计级进模具，需要考虑多种因素，特别是在实际的生产中要想获得一件合格的零件，都需要进行反复的调试与实验，同时也需要一批经验丰富的模具设计师和模具钳工才能完成，在不断的修模和设变中，时间和金钱也在大量的流失。
而且随着金属材料的不断发展，汽车产业也在寻求大量的新型材料以满足和完善汽车的一些新的需求，因此按照过去传统的经验和对模具在实际生产中不断实验的方法，无法估测出新型材料的一些性能，使得模具在设计的过程中就会遇到很多困难，占用更多的时间，令实际的成本变得更高。
企业为了实现利润最大化，都在缩短生产周期，提高模具质量上下工夫，CAE技术也自然而然的被引用到了实际的生产之中。
1．板料冲压成型过程中存在的缺陷板料冲压成型过程中受到多方面因素影响和限制，其中主要需要面对的问题是，是否能够依据预期规定的轨道来对材料进行变形。
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板料成形性能及CAE分析文献综述引言随着强度的提高，高强度钢板塑性变差、成形难度增加。
对典型高强度钢板，如DP 钢、TRIP 钢和BH 钢等在汽车上的应用情况进行介绍，介绍了目前处在实验测试阶段的TWIP钢，具有许多优良的性能，只是投入生产中还存在一些尚待解决的问题。
对高强度钢板冲压生产时成形性差、回弹严重，以及冲模受力恶劣等常见问题进行了分析，最后对高强度钢板冲压成形性能研究现状和回弹影响因素进行了总结。
结果表明，高强度钢板成形性随材料、模具和工艺参数变化而波动，所以须综合研究三者的影响规律，从而提高高强度钢板的成形性能。
1 高强度钢板在汽车上的应用情况高强度钢板的拉伸强度一般在350MPa 以上，它不但具有较高的拉伸强度，还有较高的屈服点，具有高的减重潜力、高的碰撞吸收能、高的成形性和低的平面各向异性等优点，在汽车上得到了广泛的应用[1]。
高强度钢板最初主要用于车身的前保险杠和车门抗侧撞梁。
近年来，随着高强度钢板的研制和开发，其成形性、焊接性、疲劳强度和外观质量都有所提高，现在高强度钢板已被广泛用来代替普通钢板制造车身的结构构件和板件[2]。
1. 1 双相钢( DP 钢)DP 钢是由低碳钢或低碳微合金钢经两相区热处理或控轧控冷而得到，其显微组织主要为铁素体和马氏体，马氏体以岛状弥散分布在铁素体机体上，DP 钢的显微组织示意如图1 所示[3]。
软的铁素体赋予DP钢较低的屈强比、较大的延伸率，具有优良的塑性; 而硬的马氏体则赋予其高的强度。
DP 钢的强度主要由硬的马氏体相的比例来决定，其变化范围为5% ～20%，随着马氏体的含量增加，强度线性增加，强度范围为500 ～ 1 200MPa。
目前大量使用的有DP590、DP780，热镀锌合金化DP980 的研发工作正在进行中[4]。
DP 钢具有低屈强比、高加工硬化指数、高烘烤硬化性能、无屈服延伸和室温时效等特点，一般用于需要高强度、高的抗碰撞吸收且也有一定成形要求的汽车零件，如车轮、保险杠、悬挂系统及其加强件等。
随着钢种性能和成形技术的进步，DP 钢也被用在汽车内外板等零件上。
在ULSAB-AVC 计划中，DP 钢在其两种概念车车身用材料中位居主要地位，均达74%。
通用及福特汽车公司用DP 钢制造汽车轮盘后，不仅质量降低14%，而且疲劳寿命比普通钢提高一倍。
福特汽车公司用DP 钢制造轿车发动机罩壳，使板厚由原来的1.8mm减薄到0. 7mm。
上海大学和上海汇众汽车制造有限公司研制的汽车底盘零件用DP 钢，采用St14 双相钢取代08VtiRe，成功地制作了桑塔纳轿车前悬挂支架壳体，降低了成本，解决了原冲损率居高不下的问题[5]。
1.2 相变诱发塑性钢( TRIP 钢)TRIP 钢的显微组织主要是铁素体、贝氏体和残余奥氏体，因此也称为残余奥氏体钢，TRIP 钢的显微组织示意如图2 所示。
它是通过相变诱发塑性效应，使钢板中残余奥氏体在塑性变形作用下诱发马氏体生核和形成，并产生局部硬化，继而变形不再集中在局部，使相变均匀扩散到整个材料以提高钢板的强度和塑性。
残余奥氏体分布在铁素体和贝氏体的基体中，含量在5% ～15%，强度范围为600 ～ 1 000MPa。
TRIP 钢具有高延伸率，同DP 钢相比，TRIP 钢的起始加工硬化指数小于DP 钢，但是TRIP 钢的加工硬化指数在很长的应变范围内仍保持较高，特别适合胀形成形[6]。
TRIP 钢主要用来制作汽车的挡板、底盘部件、车轮轮毂和车门冲击梁等。
此外，TRIP 钢板可作为热镀锌和Zn-Ni 电镀锌的基板，以便生产高强度、高塑性、高拉深胀形性以及高耐腐蚀性的镀锌板。
图1 DP钢显微组织图2 TRIP钢显微组织韩国浦项制铁公司已经成功开发出800MPa 和1 000MPa 级的TRIP 钢，钢板的成形性能非常好，可以加工成复杂形状的汽车部件，目前正着手开发1 200 MPa 级的TRIP 钢。
在日本，三菱汽车公司与新日铁、住友金属及神户制钢等合作，开发出汽车底盘零件用TRIP 高强度挡板，在新车型中已有80 余种底盘零件用TRIP 钢板制造[7]。
在国内，宝钢采用连续退火生产的TRIP600 钢板已经商业化，该钢板具有高的伸长率δ和硬化系数值n。
这些性能特点使其可以替代软钢冲压零件。
近几年，宝钢正在进行TRIP800 等钢种的研究开发[6]。
1. 3 烘烤硬化钢( BH 钢)BH 钢是钢板经冲压成形或预拉深变形后，进行烘烤温度处理( 高温时效处理) ，以使钢板的屈服强度得到一定程度的提高。
其特点是冲压成形时屈服点低，具有接近普通低碳钢板的成形性。
冲压加工后，由于喷涂烘干时的高温短时间热处理使屈服点升高，从而使冲压件在使用状态下具有较高的强度和抗凹陷能力。
表1 所示为宝钢生产的型号为B180H1 的BH 钢板与普通低碳钢板抗凹刚度和凹陷深度比较，从表1 中可知，BH 钢的抗凹性能明显高于普通低碳钢。
表1 BH 钢板与普通低碳钢板抗凹刚度和凹陷深度比较[8]钢种厚度/mm 抗凹刚度/N 增减率/% 凹陷深度（平均值）/mmStl4 B180H1 0.800.701538.21801.3100.0117.10.1580.053由于BH 钢板使汽车用冷轧钢板的强度、深冲性能和零件的抗凹陷性三者统一起来，同时还有减轻汽车自重的作用，所以BH 钢板近年来得到了广泛的应用和研究。
日本川崎钢铁公司开发出汽车用440MPa 级BH 钢板，不仅屈服强度上升，而且实现了原来BH 钢板没有的抗拉强度上升。
国内宝钢、鞍钢和武钢也均已试制和生产出不同牌号的BH 钢板，基本上掌握了关键的工艺控制技术。
目前，宝钢可以生产180、210、240、270 和300MPa 等多个级别的冷轧普板、电镀板和热镀锌板三大类BH 钢板[9]。
1.4 其他高强度钢孪晶诱导塑性钢( TWIP 钢) 具有中等的抗拉强度( 约600MPa) 和极高的延展性( 大于80%) ，同时还具有高的能量吸收能力和无低温脆性转变温度等性能特点，它是一种集高强度、高塑性和高加工硬化率于一体的理想的汽车用钢[10]。
TWIP 钢目前最主要的应用是车辆防护。
在车辆发生撞击时，这种TWIP 钢会变形，钢的每一个部分都会发生延长，将剩余的变形力传递到周围的部分中，这些部分也会发生变形。
通过将能量分散到整个表面，撞击的动能可以更有效地被吸收，从而在撞击中保持车厢的基本形状，保证乘客的安全。
浦项钢铁从2008 年开始，向韩国现代起亚汽车公司，以及克莱斯勒、通用和大众等汽车公司提供TWIP 钢标本，准备量产TWIP 钢。
鞍钢已在实验室研制出冷轧TWIP590 钢和TWIP780 钢，正在研制开发TWIP980 钢[11]。
马氏体钢( MART 钢) 的特点是在马氏体点阵中分布有数量较少的铁素体和( 或) 贝氏体，其强度可达1500MPa 以上，是目前商业化高强度钢板中强度级别最高的钢种。
马氏体钢由于受成形性的限制，只能用滚压成形生产或冲压形状简单的零件，主要用于成形性要求不高的车门防撞杆等零件代替管状零件，减少制造成本。
欧洲生产的新型乘用车用钢的15%是采用热成形马氏体钢板。
目前，国内宝钢已能批量生产强度级别高达1180MPa 和1500MPa 的冷轧马氏体钢。
Q＆P 钢是一种新型的高强度和高塑( 韧) 性的马氏体钢，可以达到的力学性能范围: 抗拉强度为800 ～1500MPa，伸长率为15% ～40%。
Q＆P 钢具有优异的强度和塑性综合性能，作为汽车结构用钢，可大大减轻车体重量，增强车体抵抗撞击的能力，提高汽车运行的安全性，具有很好的发展前景。
目前，国内外对Q＆P 钢工艺的研究还处于起步阶段。
2 高强度钢板冲压生产中的常见问题汽车零/部件绝大多数通过冲压成形。
与普通钢板相比，高强度钢板的强度、硬度较高，塑性、韧性较低，所以冲压成形性降低，同时易造成回弹量过大等问题。
高强度钢板冲压生产中常见的问题有以下几个方面[2]。
1) 冲压成形性差。
钢板高强度化易引起塑性下降，成形性变差。
因此在冲压成形时，材料流动难以控制，板料上的应力应变分布不均，容易产生深冲裂纹、起皱、回弹大且成形精度难以控制等问题。
例如在拉延成形时频繁出现开裂，同一零件利用普通钢板甚至塑性较差的普通钢板拉延时都不会出现开裂的地方也会发生开裂。
同时对模具型面异常敏感，型面或过渡面的光顺性稍差就出现开裂。
2) 回弹严重。
回弹是由制件的弹性回复造成的，其大小由模具形状或制件残余应力沿板料厚度方向的分布决定。
回弹量是材料强度的函数，高强度钢的强度大于传统低强度钢，因此回弹比传统低强度钢更严重[12]。
3) 冲压模具受力恶劣。
传统低强度钢冲压成形中，材料的屈服极限一般在200MPa 以下，冲压模具和设备的受力不大。
高强度钢的强度比传统低强度钢提高了若干倍，因此相比于传统低强度钢，高强度钢冲压时载荷成倍上升，冲压模具和设备受力恶劣。
传统低强度钢冲压中很少出现的模具失效和非正常损毁变得频繁。
此外，高强度钢板成形时需要大的成形力，因而使得坯料与模具的接触压力增大。
成形过程中模具与钢板之间的接触压力增大，接触面温度升高，容易引起钢板与模具间的粘合，加剧工件表面出现划痕的现象，影响产品质量。
3 高强度钢板冲压成形性能研究现状冲压成形性能是指板料适应冲压加工的能力。
冲压成形性能是个综合性的概念，主要需要考虑两个方面: 一方面是成形极限，希望尽可能减少成形工序;另一方面是要保证冲压件质量符合设计要求。
如何准确判断高强度钢板的成形极限，充分利用材料的塑性，是高强度钢板冲压成形性能研究的关键问题之一。
回弹是高强度钢板成形中的主要质量问题，如何采取措施减小高强度钢板零件的回弹，也是高强度钢板冲压成形性研究的关键问题[5]。
3.1 高强度钢板成形极限的研究现状成形极限图( FLD) 是评定薄板成形性能最直观和有效的方法，在金属板冲压成形中使用十分广泛。
FLD 是板料在不同应变路径下达到局部失稳极限时工程应变e1、e2( e1为长轴工程应变，e1 = ( L－L0) /L0，L 为网络变形后椭圆长轴尺寸，L0为原长，e2类同) 或真实应变ε1、ε2( ε1为长轴真实应变，ε1 = ln( L /L0) ，ε2类同) 构成的条带形区域或曲线。
成形极限图如图3所示( 图3中，d 为实验印制的网格直径) ，其全面反映了板料在单向和双向拉应力作用下的局部成形极限( 平面应力状态下厚向应变ε3 = 0) 。
FLD 适用于预测简单加载路径下的板料成形极限。
为了满足不同材料性能和制造加工的要求，弥补FLD 与路径相关。