第 1 页 共 选用QT600，导入Workbench软件中建立有限元模型，如图2所示。模具设计中封闭高度和肋条高度对模具零件刚性影响较显著。通过改变模具零件高度、型面壁厚和肋条高度3种方案，进行数值模拟，以分析不同参数变化对模具零件刚性和受力状态的影响，如图3所示。。图4所示为3种方案的模具零件变形量。；，发生在凹模侧，形成长条状肋板的部位；，发生在凹模侧。。图5所示为3种方案模具零件所受的等效应力。方案1中模具零件整体应力在30MPa左右，，发生在上模外侧肋板部位；，发生在上模外侧肋板部位，模具零件整体应力在20MPa左右；，发生在肋板处，模具零件整体应力在20MPa左右。
3模具结构优化
由于汽车冲模结构复杂，部件多，除了对模具本体结构进行分析和优化，还需进行其他主要工作部件的结构优化，对于提高模具服役性能也具有重要意义。。对于轮罩等深拉深零件，由于大批量生产容易产生拉伤，为了提高模具服役性能，采用模具钢镶件式替代传统的整体式球墨铸铁模具，如图6所示。。冲压生产中，切边、翻边、整形等工序需要采用压料板和动力源进行压料。通常在量产零件中，车型量产后一段时间会出现零件尺寸变异，进行问题排查后发现压料板运动不稳定是导致该问题的主要原因。氮气缸最初布置如图7（a）所示，压料氮气缸数量较少、单个氮气缸压力大，虽然总压料力满足成形要求，但布置较为分散，一旦压料板运动不稳定，难以压稳零件，容易导致成形过程不稳定，影响零件量产质量。采用Ansys有限元软件对模具受力位置进行优化，采用多个小氮气缸提供压料力，使压料板受力点更多、压料更平稳，如图7（b）所示。。对于大批量成形冲压件的冲模，斜楔反复运动，与限位块频繁冲击，易导致限位块磕碰损坏，对于高服役强度的模具尤为明显。可在斜楔运动上、下止点分别设置镶件限位块，以便于维修和更换，镶件采用耐磨耐冲击的钢材制造，其中上止点镶件设置有橡胶或氮气缸等弹性元件，如图8所示。考虑斜楔刀块成形时的受力情况，优化斜楔刀块与斜楔方向（运动或成形方向）的角度。斜楔刀块与斜楔成形方向按同一角度布置，如图9（a）所示的布置方式可承受较大的冲击力。模具设计时应避免图9（b）所示的安装方式，由于刀块与斜楔运动方向平行，成形过程中受到倾覆力矩作用，易出现跳动现象，影响生产和成形件质量的稳定性。由于模具服役强度高，需及时进行模具维护保养以确保模具上线生产时能处于较好的状态，模具设计时应确保不用先拆斜楔也能取下压料板的结构。图10（a）所示斜楔滑块处于复位位置，与压料板有间隙，一般间隙大于5mm，压料板易于取出；图10（b）所示斜楔滑块在复位位置时，与压料
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