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冲压成形过程的模拟(CAE)作用更加凸显

近年来，随着计算机软件和硬件的快速发展，冲压成形过程的模拟技术(CAE)发挥着越来越重要的作用。CAM工程师将自动化小模块串联制作出加工指示单，数控操作员按照指示单进行。在美国、日本、德国等发达国家，CAE技术已成为模具设计制造过程的必要环节，广泛用于预测成形缺陷，优化冲压工艺与模具结构，提高了模具设计的可靠性，减少了试模时间。国内许多汽车模具企业在CAE的应用中也取得了显着进步，获得了良好的效果。CAE技术的应用可大大节省试模的成本，缩短冲压模具的开发周期，已成为保证模具质量的重要手段。CAE技术正逐步使模具设计由经验设计转变为科学设计。

数字化模具技术已成主流方向

近年来得到迅速发展的数字化模具技术，是解决汽车模具开发中所面临的许多问题的有效途径。3、Z轴行程可加高至1米，加工幅面大，适合加工大型三维立体曲面加工。所谓数字化模具技术，就是计算机技术或计算机辅助技术(CAX)在模具设计制造过程中的应用。总结国内外汽车模具企业应用计算机辅助技术的成功经验，数字化汽车模具技术主要包括以下方面:①可制造性设计(DFM)，即在设计时考虑和分析可制造性，保证工艺的成功。②模具型面设计的辅助技术，发展智能化的型面设计技术。③CAE辅助分析和冲压成形的工艺过程，预测和解决可能出现的缺陷和成形问题。④用三维的模具结构设计取代传统的二维设计。⑤模具的制造过程采用CAPP、CAM和CAT技术。⑥在数字化技术指导下处理解决试模过程中和冲压生产中出现的问题。

  (1)弹性变形阶段。弹性变形阶段如图3-15所示。凸模下行接触板料，开始迫使板料发生弹性压缩及弯曲，并略微挤入凹模洞口。随着凸模继续压入，材料的内应力达到弹性极限。

   (2)塑性变形阶段。塑性变形阶段如图3-16所示。凸模继续下降，ya力不断增加，当应力达到屈服极限后，材料发生拉伸和弯曲塑性变形，并在凸凹模刃口处产生了应力集中。此阶段一直进行到凸凹模刃口附近的材料出现微裂为止。

   (3)剪切断裂阶段。按图纸打吊装孔，再按半精车图纸将花纹圈的外径和高度加工到位，用半精车程序车花纹圈内腔，车完用半精车样板检验。剪切断裂阶段如图3-17所示。当凸模继续下降时．应力达到板料的剪切强度。冲模刃口附近的材料微裂便不断向板料内部扩展，在冲模间隙合理的情况下，上、下裂纹接通，材料断开而分离。此后若凸模继续下降，即分离后的材料便从凹模中被推出。

   冲裁过程中模具与坯料间发生接触的位置有五处：凸、凹模端面与坯料之间；凸、凹模侧壁与坯料之间；坯料断裂后，余料与工件之间；余料孔与凸模侧壁之间；工件侧壁与凹模直腔壁之间。