冲压模具运动虚拟仿真试验

李阳;张希磊;黎慰;章志兵

【摘要】基于虚拟运动仿真原理,建立了冲压模具运动仿真的试验步骤和评价方法.利用多工位汽车掩盖件冲压模具生产线运动仿真实例,进展冲压模具运动过程的争论.冲压模具运动虚拟仿真试验再现冲压模具运动过程.通过分析冲压模具的干预检查结果,对冲压模具设计存在的问题提出修改意见,提高冲压模具设计质量,保证冲压模具各个部件、生产线送料机构在工作时的通过性和运动无干预.

【期刊名称】《试验技术与治理》

【年(卷),期】2023(036)007

【总页数】4页(P116-119)

【关键词】冲压模具;运动虚拟仿真;试验教学

【作者】李阳;张希磊;黎慰;章志兵

【作者单位】华中科技大学材料成形与模具技术国家重点试验室,湖北武汉430074;华中科技大学材料成形与模具技术国家重点试验室,湖北武汉430074;华中科技大学材料成形与模具技术国家重点试验室,湖北武汉430074;华中科技大学材料成形与模具技术国家重点试验室,湖北武汉430074

【正文语种】中文

【中图分类】TP391.9;TG385

目前，虚拟仿真试验已经成为高校试验教学争论的重要内容[1-2]。虚拟仿真试验可以完成很多真实试验难以完成的试验工程，可以设置极端试验条件，是信息化教

育前提下人才培育的重要方法之一[3-5]。

冲压模具自动生产线实现了换模、送料等生产过程的自动化，在降低的生产线工作人员数量的前提下，提高了生产的安全性、效率和制件的质量[6-8]。但是自动化冲压生产线对设备要求高、占地面积大，而且在试验过程中简洁发生干预等风险。

本文设计了冲压模具运动虚拟仿真试验，实现了大型简单零件的自动冲压生产试验，提升了冲压模具教学效果。

设计冲压模具运动仿真试验的目的是使学生了解冲压模具运动虚拟仿真试验原理，把握仿真试验的过程和冲压模具中关键运动部件〔如上下模、夹钳、斜楔等〕的运动规律，并且依据试验结果分析冲压模具运动过程中干预位置，结合冲压模具设计学问，提出避开干预的解决方案。

自动冲压生产线相对于手工生产线，提高了对模具的要求。设计人员在保证模具结构设计质量的同时，还需要保证模具部件与冲压设备之间能够完善契合，实现连续、高效的冲压和送料动作。在整个循环动作中，要保证各个运动部件的通过性和运动无干预[8-10]。通过对冲压模具运动的虚拟仿真，可以检查模具设计是否合理，降低后期检查模具运动合理性的本钱。

冲压模具运动仿真试验是动态模拟试验。该试验基于现有的计算机科学技术，抽象消灭有的冲压模具运动仿真模型，并且依据模拟试验的结果对冲压模具的运动状况进展分析，推断冲压模具中各种零件的设计是否合理，部件在运动过程中是否会产生干预等问题，并对冲压模具设计中的问题提出改进方案。

以多工位汽车掩盖件冲压模具生产线为实例进展运动虚拟仿真试验设计。多工位汽车掩盖件冲压模具生产线一般包括拉延、修边、侧修边、侧冲孔、整形等不同生产工序，掩盖了冲压模具中上下模、斜楔、滑块和夹钳等常见的关键运动部件的运动过程，比较适于试验教学。在试验中，学生对掩盖件模具中的关键运动部件做运动曲线和运动状况的具体分析，通过比照运动理论分析结果和仿真结果，查看运动仿

真试验的准确性。

进展冲压模具运动仿真试验，首先要选择一套使用便利、功能齐全、适合试验教学的仿真软件。目前，常用的运动仿真软件分为两种：一是通用CAD设计软件中供给的运动仿真和干预检查模块，例如SolidWorks中的Animation插件、Pro/Engineer中的DADS/Pro模块以及SoildEdge中的SimpleMotion、CATIA中的DMU模块、UG中的MotionSimulation等；二是专业的运动仿真软件，例如日本UEL公司开发的三维CAD/CAE软件SolidAidMeister等。这两种仿真软件各有所长。

通用CAD中的干预检查模块的数模文件在同一平台下进展构造设计和仿真检查，避开了格式转换中数模信息丧失或是效率降低，并且设计人员可以在同一个平台下快速进展模具设计修改，提高检验与修改设计的效率[11-13]；其缺点是内嵌的仿

真模块大多是通用性模块，对于运动部件多、运动方式简单的运动仿真，操作繁琐、设置简单。

使用专业的运动仿真软件进展运动仿真和干预检查，仿真过程专业、便捷，但是需要对数模进展反复的格式转换，不但效率较低，还有可能丧失相关的数模信息。本试验承受的是试验室开发的基于通用CAD软件CATIA的快速运动仿真系统

〔RP-DMU〕，该系统既可以快速进展冲压模具中运动部件和运动关系定义，又避开了不同设计平台之间数模格式转换造成的数模信息丧失和效率低的问题，可以有效提高运动仿真和模具设