多工位级进模模具母体结构拓扑优化设计

随着级进模向大型、复杂、精密的方向发展,冲模吨位的增加与产品尺寸精度要求的提高在传统级进模设计方法下几乎成为不可调和的矛盾,生产中为保证模具刚度盲目提高安全系数,往往导致模具过于厚重。以某行李箱支架多工位级进模为研究对象,分别基于Dynaform和Deform软件,获得了该行李箱支架成形、冲裁、复合等级进冲压工序所包含的共18工位的成形力及冲裁力;利用自主开发的载荷映射工具将冲压节点力施加到模具三维有限元模型上,分析了冲裁、成形及极端受力三个工况下模具的变形情况;结合优化理论进行模具母体结构分析,明确了优化空间,对模具垫脚及托板进行了拓扑优化及重构。与传统结构相比,优化重构后的模具母体结构在不增加模具变形量的同时减重22.4%,实现了模具的轻量化设计。