1 引言 9NoPrR=x1  
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    板料沖壓成形后存在回彈，回彈是沖壓生產(chǎn)中的主要缺陷之一。合理地設計模具是減小回彈的有效方法。傳統(tǒng)的任意三維型面的成形，在補償回彈變形時一般仍采用"試錯法"(trial-and-errox)。這種方法需要操作者有很高的技能和豐富的經(jīng)驗，并且成功與否伴有一定的偶然性。對復雜的鋁車身覆蓋件，在模具試制階段僅為補償回彈的修模時間就需半年多，所以，傳統(tǒng)的"試錯法"耗費了大量的財力和時間。 5lA 8e  
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    隨著計算機硬件和軟件技術的提高，使有限元數(shù)值模擬技術成功地應用到薄板成形領域，能夠比較準確地預測沖壓件成形中的各種缺陷。如果板料成形回彈預測準確，并巨采用數(shù)值迭代方法完成補償過程的時間少于現(xiàn)在實際生產(chǎn)中采用的"試錯法"，那么采用數(shù)值模擬方法將大人節(jié)約模具開發(fā)資金和縮短新產(chǎn)品研發(fā)周期。 ~hw4gdtS  
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    本文提出基于數(shù)值模擬迭代過程的"循環(huán)位移補償"設計模具方法，并將其應用于一小型鋁合金三維板料成形的模具補償過程；通過多次循環(huán)計算得出合理的模具形狀，最終獲得形狀精度高的工件。 >v4~:n2D  
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  2 基于數(shù)值模擬補償回彈的循環(huán)位移補償法 }8KL]11b  
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  “循環(huán)位移補償”的模具設計力法就是利用有限元數(shù)值模擬計算回彈量來修正模具型面，其步驟是：從初定的模具型面的結點位移反向減去模擬計算的相應結點回彈量，得到用于補償回彈的模具型面。金屬板料首先用試探模具(對于第一次循環(huán)，試探模具形狀和工件相同)成形，計算成形回彈后的工件形狀。此工件與目標工件比較，如果存在的形狀誤差超出容許值，就從模具形狀中減去形狀誤差，得到新的模具型面。在下一循環(huán)中，金屬板料將用這一新的試探模具型面成形。如果成形工件的形狀與目標工件誤差仍超出容許值，將再次從試探模具型面反向減去這一循環(huán)的形狀誤差，得到更新的模具型面，進人下一循環(huán)，直到成形的工件形狀滿足要求。 #^[N4uV  
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    具體計算過程為：首先按目標工件形狀建立凸凹模型面，應用軟件ANSYS/LS-DYNA動態(tài)顯式模擬簿板成形；把成形前板料的單元結點坐標及成形分析得到的沖壓件成形后的結點位移分別存人數(shù)據(jù)文件、heel. dat和form. dal，把數(shù)據(jù)文件Loan. dat和數(shù)據(jù)文件sheet. dal相加可得到目標工件的結點坐標數(shù)據(jù)文件part. dal；把動態(tài)顯式模擬得到的、保存有兒何形狀和應力的成形工件用靜態(tài)隱式進行卸載過程模擬，得到的結點回彈位移存入數(shù)據(jù)文件springback. dat，把part. dat和springback. dal的相應結點位移坐標數(shù)據(jù)相加，得到成形回彈后的工件形狀結點坐標，存人數(shù)據(jù)文件newpart. dal；比較文件part. dat和newpart. dat，即可得出試沖工件與目標工件的型面誤差；如果試沖工件與目標工件的型面誤差較大，將從newpart. dat按一定比例減去springback. dat，得到考慮回彈后應成形的工件形狀文件newform.dat。 ',ybHW%D%i  
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    為建立新的沖壓模具形狀，在三維CAD軟件UG中利用newform.dat中工件坐標點云生成有實際板厚的片體，拾取片體的部分表面通過偏移生成模具型面。把得到的新模具型面數(shù)據(jù)文件以IGES格式存儲轉人到分析軟件ANSYS/LS-DYNA中，進行新的成形-回彈-誤差分析過程。下面就這種基于回彈預測的模具型面設計的過程和效果給出一個算例。 k <Sa
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    3 數(shù)值模擬補償回彈的模具型面設計算例 CxN@g'  
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    3.1 有限元模型 [GT1,(}. Z  
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