第8章模具应力分析

掌握模具受力分析的 基本步骤
物体的速度边界
掌握模具受力中的固 模具Z向的速度取零 定设置 及编辑 掌握模具受成形分析 作用力的提取，容差 中坯料的反作用 的设置及比较 力 掌握模具间受预应力 预紧力方向、大小及 的设置 加载方法
物体受力的加载
模具的预紧力
导入案例
• 模具寿命的高低是衡量模具质量的重要 指标之一。但是随着工业技术的发展， 模具的工作条件日益苛刻，模具的使用 寿命严重地影响着工业生产的发展，它 不仅影响产品质量，而且还影响生产率 和成本。因而提高模具的使用寿命受到 了广泛的重视和研究。
• （4）划分网格
增加对称面（0，-1，0）和（-1，0，0）。
• （6）点击速度边界按钮 ，设置 方向为Z向，选择Upper Support（上模支 撑）的上表面如图8-20，点击 增加Z 向固定。
8.2.8下模支撑
• （1）选中Object5，在Object Name处将 Object5修改为Lower Support，物体类型 （Object Type）选择为弹性体（Elastic）。 • （2）定义材料。 • （3）导入几何，选择安装目录下 DEFORM3D\V6_1\Labs的 LowerSupport.STL。
• 增加两个对象关系，分别定义Upper SupportTop Die 和 Lower Support-Bottom Die 为 Master-Slave( 主从关系 ) ，摩擦系数设置为 0.3 。
• 8.2.10检查生成 • 8.3模拟运算 8.4后处理
【综合习题】
• 一、思考题 • （1）模拟的预应力圈对模具的受力有什 么影响？ • （2）如何从工艺的角度降低模具受力？ • （3）为何报模具在一定的方向节点固定， 能否采用其它方法？
8.2.7上模支撑
• （1）选中Object4，在Object Name处将 Object4修改为Upper Support，物体类型 （Object Type）选择为弹性体（Elastic）。 • （2）材料H13。 • （3）导入几何体，选择安装目录下 DEFORM3D\V6_1\Labs的 UpperSupport.STL。
• 划分网格，选择绝对（Absolute）尺寸设 置，最小单元尺寸（Min Element Size） 为0.15，尺寸比（Size Ratio）为1。 • （5）增加对称面（0，-1，0）和（-1，0， 0）。
• （6）LowerSupport（下模支撑）的下表 面增加Z向固定。
8.2.9定义接触关系
8.1分析问题
• 问题如图所示，上模受到坯料的反作用力和预 应力圈的预紧力，下模受到坯料的反作用力和 下模板的作用力，分析上下模所受作用力。也 就是道钉成形时模具的受力分析。
• • • • •
工艺参数： 模型采用1/4来分析 单位：英制（English） 坯料材料（Material）：AISI-1025 模具材料（Material）：AISI-H-13
8.2.5上模设置
• 选中Top Die，物体类型（Object Type） 选择为弹性体（Elastic）
定义在Z 轴上的速度为0in/sec， 取消原DB文件的运动定义，
• 分别选择两个对称面并分别点击按钮 ， 增Fra Baidu bibliotek对称面（0，-1，0）和（-1，0，0）。
速度边界设置
反作用力的设置
Spike.DB数据文件
8.2.6下模设置
• （1）选中Top Die，物体类型（Object Type）选择为弹性体（Elastic）。 • （2）增加对称面（0，-1，0）和（-1，0， 0）。 • （3）下面添加坯料对上模的反作用力， 找到Spike.DB数据文件，并且选择第90 步，如图8-16，设置Error Tolerance（误 差容限）为0.1，点击，出现力的信息。
本章介绍
• 该实验的目标是进行模具的应力分析。 在对单个工件进行应力分析时，单增量 步的模拟就足够得到精确的应力结果。 当应力分析在多个模具相互作用下进行 时，显然需要更多的增量步才能使得模 具在载荷作用下达到平衡状态。
• 在典型的模具应力模拟中，工件将被移 除，工件上的载荷力被映射到工具上。 在这个试验中，对体积收缩也进行了模 拟。
第8章 模具应力分析
北大出版社配套电子课件
【本章学习目标】
• ★ 了解成形工艺模具受力分析的基本过 程； • ★ 掌握物体速度边界条件的设置； • ★ 掌握物体反作用力的加载； • ★ 掌握物体预紧力的加载。
【本章教学要点】
知识要点 能力要求 相关知识 模具的类型设置、网 格划分及边界条 件
模具受力分析
8.2建立模型
8.2.2载入数据文件中的计算步
载入Spike.DB 文件(在Problem\Spike文件夹下面）
8.2.3设置模拟控制
8.2.4添加附加的工具和删除Billet • 在模拟中添加两个支撑，和上模和下模 接触，这样就会产生加工时的相互影响， 需要多步模拟零件才能达到平衡状态。 • （1）点击 两次在对象列表中添加两 个附加的对象（Object4和Object5)。 • （2）选中Workpiece，使用 删除按钮 直接删除即可。