板料衝壓成形後存在回彈，回彈是衝壓生產中的主要缺陷之一。合理地設計模具是減小回彈的有效方法。傳統的任意三維型面的成形，在補償回彈變形時一般仍採用"試錯法"(trial-and-errox)。這種方法需要操作者有很高的技能和豐富的經驗，並且成功與否伴有一定的偶然性。對複雜的鋁車身覆蓋件，在模具試製階段僅為補償回彈的修模時間就需半年多，所以，傳統的"試錯法"耗費了大量的財力和時間。 隨著計算機硬體和軟體技術的提高，使有限元數值模擬技術成功地應用到薄板成形領域，能夠比較準確地預測衝壓件成形中的各種缺陷。如果板料成形回彈預測準確，並巨採用數值迭代方法完成補償過程的時間少於現在實際生產中採用的"試錯法"，那麼採用數值模擬方法將大人節約模具開發資金和縮短新產品研發週期。 本文提出基於數值模擬迭代過程的"迴圈位移補償"設計模具方法，並將其應用於一小型鋁合金三維板料成形的模具補償過程;透過多次迴圈計算得出合理的模具形狀，最終獲得形狀精度高的工件。 2 基於數值模擬補償回彈的迴圈位移補償法 "迴圈位移補償"的模具設計力法就是利用有限元數值模擬計算回彈量來修正模具型面，其步驟是:從初定的模具型面的結點位移反向減去模擬計算的相應結點回彈量，得到用於補償回彈的模具型面。金屬板料首先用試探模具(對於第一次迴圈，試探模具形狀和工件相同)成形，計算成形回彈後的工件形狀。此工件與目標工件比較，如果存在的形狀誤差超出容許值，就從模具形狀中減去形狀誤差，得到新的模具型面。在下一迴圈中，金屬板料將用這一新的試探模具型面成形。如果成形工件的形狀與目標工件誤差仍超出容許值，將再次從試探模具型面反向減去這一迴圈的形狀誤差，得到更新的模具型面，進人下一迴圈，直到成形的工件形狀滿足要求。 具體計算過程為:首先按目標工件形狀建立凸凹模型面，應用軟體ANSYS/LS-DYNA動態顯式模擬簿板成形;把成形前板料的單元結點座標及成形分析得到的衝壓件成形後的結點位移分別存人資料檔案、heel. dat和form. dal，把資料檔案Loan. dat和資料檔案sheet. dal相加可得到目標工件的結點座標資料檔案part. dal;把動態顯式模擬得到的、儲存有兒何形狀和應力的成形工件用靜態隱式進行解除安裝過程模擬，得到的結點回彈位移存入資料檔案springback. dat，把part. dat和springback. dal的相應結點位移座標資料相加，得到成形回彈後的工件形狀結點座標，存人資料檔案newpart. dal;比較檔案part. dat和newpart. dat，即可得出試衝工件與目標工件的型面誤差;如果試衝工件與目標工件的型面誤差較大，將從newpart. dat按一定比例減去springback. dat，得到考慮回彈後應成形的工件形狀檔案newform.dat。 為建立新的衝壓模具形狀，在三維CAD軟體UG中利用newform.dat中工件座標點雲生成有實際板厚的片體，拾取片體的部分表面透過偏移生成模具型面。把得到的新模具型面數據檔案以IGES格式儲存轉人到分析軟體ANSYS/LS-DYNA中，進行新的成形-回彈-誤差分析過程。下面就這種基於回彈預測的模具型面設計的過程和效果給出一個算例。