[发明专利]一种用于成形模具与成形装备的耦合刚度测试分析的工作方法

权利要求书

1.一种用于成形模具与成形设备的耦合刚度测试分析的工作方 法，其特征在于它包括以下步骤：

(1)建立模型：采用CAD软件Pro/E对成形模具与成形设备进 行三维实体建模，建立有限元分析模型；

(2)对模具与设备模型进行整体模拟分析：根据成形制品的成 形条件，将成形模具与成形设备刚性联结在一起，进行整体的有限元 模拟分析；

(3)对设备模型进行单独模拟分析：根据成形制品的成形条件， 单独对成形设备进行有限元分析；

(4)对(2)与(3)两次的有限元模拟分析结果进行解算：比 较(2)与(3)两次的有限元模拟分析结果，应用常规数学解析方法 得到差值即为在制件——成形模具——成形设备系统中模具刚度所 占的份额与系统耦合分析的边界条件。

2.根据权利要求1所说的一种用于成形模具与成形设备的耦合 刚度测试分析的工作方法，其特征在于所说的步骤(4)中的解算方 法可以采用如下方法：

(1)成形模具与成形设备耦合应力及变形分析：

①工作载荷分析

测量成形设备生产实际中所受的最大压力x；

②建立有限元模型

根据成型设备特点，采用CAD软件Pro/E对其进行三维实体 建模，采用ANSYS有限元分析软件中的三维8节点四面体实体单元 Solid45对模型进行网格划分；

③确定边界条件

确定位移边界条件和力边界条件；

④应力应变的分析结果

1)应力分析分析成形设备的Von Mises应力分布，计算成形 模具及成形设备整体最大的Mises应力值及出现位置，分析成型设备 在施加载荷方向，也就是ANSYS中的y方向上的应力分布，计算最 大的y方向应力值及出现位置；

2)变形分析分析成形模具与成形设备整体等效位移分布情况， 计算最大的等效位移值及出现位置；分析y方向上位移分布情况，计 算最大的y方向上位移值及出现位置；

(2)成形设备自身应力及变形分析

去掉模具部分，按照前述步骤重新进行模拟分析，得到：

①应力分析分析成形设备Von Mises的应力分布，计算成形设 备最大的Mises应力值及出现位置；分析成型设备在施加载荷方向， 也就是ANSYS中的y方向上的应力分布，计算最大的y方向应力值 及出现位置；

②变形分析分析成形设备等效位移分布情况，计算最大的等 效位移值及出现位置；分析成形设备y方向上位移分布情况，计算最 大的y方向上位移值及出现位置；

(3)模具与设备耦合模拟分析结论：

比较两种情况下的模拟计算结果，包括：成形模具与成形设备耦 合时、成形设备去掉成形模具时的差值，和在成形模具与成形设备的 耦合一体化分析时成形模具所占的百分比份额；所述差值即在成形模 具与成形设备耦合分析时，成形模具所占的值。