附件C：譯文

工業(yè)中金屬薄板沖壓成形仿真

摘要
為了弄清楚有限元仿真系統(tǒng)在工業(yè)中用于沖壓工具設計部分的實際現(xiàn)狀，本文將介紹 4個不同的例子。這些例子清楚地表明了，每個工業(yè)在此模擬仿真上都有自己的目的;預測皺紋，預測表面變形，研究破裂限制條件，測定毛坯幾何形狀，回彈預測，評價板厚和殘余應力，等等。模擬仿真系統(tǒng)和CAD系統(tǒng)集成的現(xiàn)狀也被納入考慮范圍之內。
關鍵詞：有限元仿真系統(tǒng)，金屬薄板成形 ，凹模工具面設計。
1.介紹
世界各地已經作出努力，發(fā)展有限元代碼來模擬金屬板料成形過程。對于那些正在致力于沖壓工具設計部分的工業(yè)用戶來說，這些代碼將是一個強有力的工具。可以看出這一技術領域的最新進展，例如某國際會議的議程文件對板料成形仿真做了具體說明，如板料成形過程計算機模擬的專題討論會（1985年）[1]，在汽車工業(yè)中用有限元模擬三維板料成形工藝（1991）[2]和NUMISHEE93（1993年）[3]。這些進展也清楚地看到在有專門目的組織的基準程序測試下，闡明了板材成形缺陷的預測能力；OSU的試驗[4]，德國工程師協(xié)會的測試[2]和NUMISHEET'93測試[3]。
然而，在許多情況下，一份論文/或一個基準程序測試中顯示出來的個性程序被稱為所謂的“優(yōu)秀數(shù)據” ，因此他們不容易實現(xiàn)工業(yè)生產設計階段?？傆幸环N相當大的差距存在于研究階段和工業(yè)階段之間。本文的宗旨是研究有限元仿真系統(tǒng)被引入到工業(yè)的現(xiàn)狀和重新考慮來自工業(yè)工程師的實際需要，本文對于一個研究人員來說可以提供重要信息以進一步發(fā)展有限元系統(tǒng)。
2.有限元仿真的預期作用
為了闡明仿真的預期作用，讓我們考慮汽車工業(yè)的一個例子。沖壓工具被用于汽車覆蓋件的生產，圖1所示的是沖壓工具的設計和制造過程，從一個新汽車的設計理念和風格出發(fā)，到生產開始而結束。在時間上沒有說明絕對的數(shù)字標準，因為它在很大程度上取決于個別汽車企業(yè)的政策和技術上的態(tài)度。然而，大多數(shù)行業(yè)做出非常巨大的努力以減少制造新的沖壓工具組的時間，因此節(jié)省了成本和資源。有限元仿真的預期作用就是為了滿足這一要求。
如圖1所示，為了幫助決策的制定和零件、工具的修改，仿真在五個不同階段有效地執(zhí)行。第一次仿真是在生產過程設計階段“1”中 。通過這一階段的仿真可以粗略估計新車覆蓋件設計是否可以成形。如果答案是“否' ，汽車設計必須進行修改。然而，這一階段在CAD系統(tǒng)中車身部位的幾何形狀沒有得到充分描述，也沒有沖壓工具數(shù)據的存在，所以不可能對車身部分做到充分的模擬仿真。