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沖壓成形是現(xiàn)代工業(yè)中一種十分重要的加工方法，在汽車、航空、家用電器、儀器儀表等工程領域得到廣泛應用。由于模具的生產(chǎn)加工周期長，模具材料費用高，模具制造成本在實際生產(chǎn)成本中占有相當大的比例。因此，對于沖壓模具除了要求生產(chǎn)效率高、所生產(chǎn)的零件符合其質量要求和技術條件外，提高沖壓模具的使用壽命也是非常重要的。
由于模具的結構復雜，工作環(huán)境較差，容易產(chǎn)生模具材料低周疲勞、變形、斷裂等缺陷而使模具失效。為防止模具在使用過程中失效，通常的做法就是使模具更大、更厚、更硬、增加模具預應力或使用組合模，但在有些情況下，這些解決辦法卻會使情況變得更糟。隨著計算機性能的不斷提高和數(shù)值模擬技術的逐漸完善，近年來出現(xiàn)了許多功能強大的專業(yè)性強的分析軟件，如采用有限元分析的方法對模具組件在工作狀態(tài)中的應力、應變等問題的詳細分析已得到了越來越多的注意，開展這方面的研究已經(jīng)取得了很大的發(fā)展并得到了實際應用。通過有限元分析，可以及早地發(fā)現(xiàn)問題，排除經(jīng)驗設計的偏差，提高設計在工藝實踐中的精確性和可靠性，避免多次修模、試模的過程，從而可以縮短模具生產(chǎn)調試周期，降低制模成本和延長模具的使用壽命。
有限元模擬技術最早應用于金屬塑性加工成形領域始于上個世紀70年代，經(jīng)過30多年的發(fā)展，有限元法已經(jīng)發(fā)展成為種類較為齊全、軟件功能較為豐富、工程應用較為廣泛的一種分析工具。
材料有限元模型分兩種典型的模型，即剛塑性材料模型和彈塑性材料模型，與之相對應，塑性有限元法也分為剛塑性有限元法和彈塑性有限元法。剛塑性有限元法不計彈性變形，可大大簡化有限元列式和求解過程，提高計算效率。但由于剛塑性有限元法忽略了彈性變形，僅適用于塑性變形區(qū)的分析，不能進行卸載分析，無法得到應力、應變、回彈和殘余應力，此外剛性區(qū)的應力計算也有一定誤差，這也就限制了它在沖壓成形中的應用。
彈塑性有限元法同時考慮金屬材料的彈性變形和塑性變形，既可以分析塑性成形的加載過程，又能分析卸載過程，包括計算工件變形后內部的殘余應力、應變、工件的回彈以及與模具的相互作用。因此，彈塑性有限元法在冷沖壓、冷軋等數(shù)值模擬中應用最廣。
對于沖壓模具而言，根據(jù)加工需要，模具材料一般采用高強度、高硬度和高耐磨的工具鋼或硬質合金鋼(如：SKD11、SKH51、G5、G8等)，其在沖壓時與加工材料表面相互作用過程中，一般只會發(fā)生小量的彈性變形，而不會出現(xiàn)塑性變形。所以采用彈塑性有限元法對沖壓模具進行應力、應變的分析能取得更滿意的結果，Young-Seon等驗證了采用模具彈性體模型進行應力、應變有限元模擬分析比采用剛性體模型模擬所得的結果與實際實驗結果更加吻合。
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