基于Deform的中小型热锻模设计

模具工业２０ｌ６年第４２卷第ｌ２期　基于Ｄｅｆｏｒｍ的中小型热锻模设计　卞正文　（扬州恒德工业科技有限公司，江苏扬州　２２５１２７）　摘要：通过Ｄｅ￣ｒｍ分析软件对结构较为简单的热锻模进行仿真设计，模拟其实际工作状态，并进行应　力分析，了解应力产生情况，为模具结构设计改进提供依据并进行验证，同时能够模拟实际材料仲入模　具内部的长度，以达到精细化设计的目的。　关键词：热锻模；Ｄｅｆｏｒｍ；应力分析　中图分类号：ＴＧ３１５．２；０２４２．２１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００１—２１６８（２０１６）１２—００４８—０４　ＤＯｈ　ｌ０．１６７８７／ｊ．ｅｎｋｉ＿１００１—２１６８．ｄｍｉ．２０１６．１２．０１２　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｍｅｄｉｕｍ　ａｎｄ　ｓｍａｌｌ　ｈｏｔ　ｆｏｒｇｉｎｇ　ｄｉｅ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｄｅｆｏｒｍ　ＢＩＡＮ　Ｚｈｅｎｇ—ｗｅｎ　（Ｙａｎｇｚｈｏｕ　Ｈｅｎｇｄｅ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｙａｎｇｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｇｓｕ　２２５１２７，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｏｔ　ｆｏｒｇｉｎｇ　ｄｉｅ　ｗｉｔｈ　ｓｉｍｐｌｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｂｙ　Ｄｅｆｏｒｍ　ａｎａｌｙ—　ｓｉｓ　ｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｈｅ　ａｃｔｕａｌ　ｗｏｒｋ　ｓｔａｔｅ　ｗａｓ　ｓｉｍｕｌａｔｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｔｒｅｓｓ　Ｗａｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ，ｗｈｉｃｈ　ｐｒｏ一　、，ｉｄｅｄ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｆｏｒ　ｄｉｅ　ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ　ａｎｄ　ｖｅｒｉｉｃａｔｉｏｎ．Ｍｅａｆｎｗｈｉｌｅ．ｉｔ　ｃｏｕｌｄ　ｓｉｍｕｌａｔｅ　ｔｈｅ　ｌｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ａｃｔｕａｌ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｉｎｔｏ　ｄｉｅ　ｆｏｒ　ａｃｈｉｅｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｇｏａｌ　ｏｆ　ｆｉｎｅ　ｄｅｓｉｇｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｏｔ　ｆｏｒｇｉｎｇ　ｄｉｅ；Ｄｅｆｏｒｍ；ｓｔｒｅｓｓ　ａｎａｌｙｓｉｓ　１　引　言　稳定杆是汽车悬架中的一种辅助弹性元什，其　作用是防Ｉ｝：车身转弯时发生过人的横向侧倾与汽车　横向侧翻及改善平顺性。众多的汽　品牌为抢　ｌＩ‘市　场，每年都有升级型汽车问世，新能源、新概念汽车　也层出不穷，冈此稳定杆为人批量生产、结构相对稳　图１稳定¨　定。为保证人批量、交货期时间紧的实际生产需求，　原有的设计方法己不能满足实际生产需求，现以其　芯，如图２所示。　中一种稳定杆为例，通过运　Ｄｅｆｏｒｍ仿真软什，对　没计的模具进行仿真，验证其没计的正确性，并形成　根据实际情况，使川Ｄｅｆｏｒｍ软彳叶：对上、卜模进　行成型分析。将Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ设计的上、卜模导入Ｄｃ—　标准化的作业方式，规范设计过程，保证设计效率。　图１所示为汽车稳定杆的三维图，图１中两端扁　ｆｏｒｍ中进行仿真，步骤为：将ＳＬＤＰＲＴ格式转换成　ＳＴＬ格式，先将零件导入Ｄｅｆｏｒｍ，设置材料及　作　平部分是需要锻模２１：１＿Ｌ的，由圆棒料加ｌ　成扁平状　态。　２仿真设计过程　温度　进行网格化一插入零什、上、卜模一设置参　数一生成数据一运行，并进行后处理。　运行状态过　：模拟实际锻压过　，可得剑直　观的成型过　及成型形状以及零什可能产生的缺　根据传统的方法，参考有关已加工　的相似结　构零件的模具，并运川Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ软件绘制上、卜模　收稿日期：２０１６—０８—２５。　陷，如图３～图６所示。　根据模具＿Ｌ作结束后的零什状态，可以了解零　件受锻压后的情况，根据仿真斤的结果可以显示零　件｛｛ｌ边以及产生的局部缺陷的何置，这些缺陷与材　作者简介：卞正文（１９８４一），男（汉族），江苏扬州人，工程师，丰要　从事模具砹计及热处理Ｔ作。　料伸入模具的长度有关。通过仿真软什可以有效　地减少模具试模、调试时间，可严格控制零件卜料　模具工业２０１６年第４２卷第ｌ２期　４９　图５模具　１：作结束时零什状态　（ａ）｝　模型芯　图６零什缺陷状态　零件成型过　中载荷一行程曲线及最人载荷如　７所示，根据仿真结果可知，该零件最终成型的最　（ｂ）卜模型芯　图２型芯　人载荷约为１３　ｋＮ，符合机床压力与模具自身强度　的要求。　“　”　。’　，图３模具运行开始零ｆ，Ｉ－４Ｘ态　图７载荷　行程曲线分析　３模具应力分析　模具应力分析是在成型分析的基础上进行的，　导入成型分析数据，再对上、下模进行参数设置并　设置上、卜模支撑，进行后处理，在此过　中不需要　再对零什进行分析，只需分析上、下模戍力情况即　可，如　８～　１５所示。　由图８、图９可知，通过分析上模表面及内部席　图４模具１：作时零件状态　力情况，上模的最人有效应力为ｌ　７１０　ＭＰａ。　由图１０、图ｌ１可知，通过分析模具表面及内部　平均应力情况，上模的最人平均应力为１　７１０　ＭＰａ　尺寸，有效控制零什制造成本。　５０　左　：可以判断上模的最人应力为１　７１０　ＭＰａ。　模具工业２０１６年第４２卷第ｌ２期　断卜模的最人应力为１　５４０　ＭＰａ。　图１１上模内部平均麻力分析　图８　模表面应力分析　图ｌ２　卜模表面应　分析　图９　ｆ　模内部麻　分析　图ｌ３下模内部应力分析　４结束语　图ｌ０　Ｉ　模表面平均应力分析　通过软件模拟仿真，可以得到以卜结论：　（１）确定稳定杆伸入模具内部的长度，以此零　件为例，伸入模具内部的长度４８。２－４８．５　ｉ／ｌｎｌ即可，　能够做到精细化的生产，更有利丁节约材料。　（２）通过仿真软件的模拟，可以模拟实际ｌ　作　状态，了解模具实际Ｊ　作情况与相关应力产生的位　置，为设计时局部改进模具结构提供依据，可以延　由图１２、　１３可知，卜模的最人席力为Ｉ　４３０　ＭＰａ；通过分析卜模表面及内部应力情况，＿卜模的最　人有效应力为１　４３０　ＭＰａ。　由　ｌ４、　ｌ５可知，　卜模最人平均有效应力为　１　５４０　ＭＰａ，通过分析下模表面及内部平均应力情　况，卜模的最人平均戍力为１　５４０　ＭＰａ左　‘，可以判　长模具的使用寿命。　模具工业２０１６年第４２卷第ｌ２期　５１　图Ｉ４　卜模表面平均戍力分析　图１５　Ｆ模内部平均麻力分析　参考文献：　【ｌ】伞红艳，刚宪约．汽车稳定仃的疲劳寿命分析［Ｊ］＿机械设计　与制造，２０１０（９）：１９１—１９２．　【２】孙秀清．下静．２０１４年汽车行业政策盘点及２０１５午汽　【３】苏冬云，‘　骏，张高萍。　于ＤＥＦＤＲＭ的１毛壳内求束　冷　挤爪凹模设计【Ｊ】．模具】　业，２０１０．３６（１２）：５３—５９．　１４】荧明亮，Ｔ华昌，下俊．热锻模材料变物性参数对模其应　力影响的模拟分析［Ｊ】．模ｊ＿｝＿ｌ：业，２００７，３３（１）：５９—６３．　车市场ｆｊｉ『瞻『Ｊ】．汽车与配件，２０１５（７）：３０．　（上接第４７页）塑什外形的侧向抽芯，之后继续开　模，哈大滑块１３与斜导柱ｌ８分离，并依靠由挡块　ｌ７、限何螺钉ｌ４及弹簧ｌ５等元件组成的定何机构　进行定能，开模行　约１２５　ｍｍ。模具开模结束后，　开始顶山，由注塑机顺杆推动推板２７，带动推杆１　１，　将人　芯ｌ９推出动模板８框孔，同时推动塑什３ｌ脱　离斜　芯２０，推山行　３３　ｍｍ，连杆顶山式多向斜抽　芯机构顶出后状态如　５所示，虽然塑件３ｌ仍在人　芯ｌ９上，但是深度很小，包容面积很小，而且周边　都是Ｒ５　ｍｉｌ１人　角，需要的脱模力｛艮小，在塑件白　重作Ｊ｝Ｊ卜即可脱落。顶山动作完成后，大型芯ｌ９在　套在推杆ｌｌ上的４个强力弹簧ｌ２的作用下，快速复　位；之后在合模过　中，哈大滑块１３住斜导柱ｌ８驱　图５塑４＇１：顶出　状态　动　合拢贴合，　由定模板４上斜楔锁紧，人型芯ｌ９　也在复位杆２９作用卜精确复位。　５结束语　参考文献：　【１］Ｔ鹏驹．塑料模　技术手册ｆＭ】．北京：机械ｆ　业　版　，　１９９９：１９６－１９７．　［２】宋｝ｉ恒．塑料注射模具设讣实用手册【Ｍ】．北京：航卒Ｉ：业　版礼，１９９６：１９８—３３０．　在进行烟花塑料制品设计加Ｉ　及模具设计制　造时，必须充分考虑烟花爆竹产品的特殊要求，针　对塑什结构Ｉ　艺特点做山详尽分析，以实现烟花爆　竹产品往安全可靠、创新环保、优质高效方面有所　突破。该模具现已制作完成川丁生产，成型了烟花　【３ＩＴ．文广．塑料沣身寸模具设计技巧与实例【Ｍ１．北京：化学ｊ　业出版礼，２００４：２３８—２４５．　［４］彭斌辉．火箭烟花的结构和包装『Ｊ】．火Ｉ：品，２００６（１）：５５—５６．　ｆ５】吴闲英，　伟．娴花爆竹漫淡［Ｊ１．化学教育．２００９（１）：３—５．　底座塑什数万余什，模具　作状况良好，生产的塑　什质鼙稳定，满足了客户生产要求。　［６］杨军，张汝英．　花尾翼斜滑块抽　汁射模设　Ｉ‘Ｕ】．模　Ｉ：业．２００７．３３（２）：３６—３９．