鋼或鋁金屬成形機(jī)械設(shè)計(jì)精密零件計(jì)量顯微鏡
金屬成形科學(xué)與實(shí)踐新材料的成形，如高強(qiáng)度鋼或鋁。一個(gè)錯(cuò)
誤的觀念就是，原始的設(shè)計(jì)可以借助一個(gè)精確的計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)自
動(dòng)完成，這在工程技術(shù)中是永遠(yuǎn)不可能實(shí)現(xiàn)的。方案設(shè)計(jì)要求對(duì)機(jī)
械過(guò)程有個(gè)基本的理解，并結(jié)合簡(jiǎn)單計(jì)算來(lái)建立整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程。如
果這個(gè)步驟做得很好的話，那么CAD系統(tǒng)在完善設(shè)計(jì)和添加許多設(shè)
計(jì)細(xì)節(jié)上非常有用。
與它相聯(lián)系的另外一個(gè)問(wèn)題就是在這個(gè)領(lǐng)域很難開(kāi)發(fā)研制出這
樣一個(gè)教育軟件——只強(qiáng)調(diào)數(shù)值模擬而忽略板帶成形的基本工藝的
教育軟件。資料表明，“運(yùn)用，，大的有限元系統(tǒng)進(jìn)行分析時(shí)，系
統(tǒng)本身并沒(méi)有提供成形工藝知識(shí)。這樣，工程師對(duì)板帶進(jìn)行數(shù)值模
擬時(shí)，他不僅學(xué)不到完整的數(shù)值模擬知識(shí)，而且學(xué)到的知識(shí)將是零
碎的知識(shí)。在工程科學(xué)領(lǐng)域還沒(méi)有形成一個(gè)有效的教育軟件，只有
結(jié)合相關(guān)的領(lǐng)域(即機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域)才能夠說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。每個(gè)工程
師都知道，在一些工具設(shè)計(jì)的開(kāi)始階段，幾乎所有的結(jié)構(gòu)分析都是
用發(fā)展很完善的學(xué)科諸如“強(qiáng)度，材料的力學(xué)性能”來(lái)完成的。在
這個(gè)學(xué)科里，復(fù)雜的部分都被簡(jiǎn)化成張力部分、導(dǎo)板、輥或坯料的
一個(gè)組合，通過(guò)簡(jiǎn)單的模型(簡(jiǎn)單模型通常包括一些假設(shè)和測(cè)試好
結(jié)果的假設(shè))來(lái)分析。給板帶成形開(kāi)發(fā)一個(gè)類似的研究項(xiàng)目是非常
重要的。本章的任務(wù)就是證明如果能較大限度地利用先進(jìn)的數(shù)值模
擬工具，開(kāi)發(fā)這個(gè)研究項(xiàng)目已經(jīng)成為可能，而且它也是非常必要的
。
采用“材料的強(qiáng)度，，確定板帶成形工藝的這種方法，它包括
確定每個(gè)單元的板帶成形工藝，諸如拉拔或在一定曲率下的彎曲和
反彎曲。一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程是許多因素的組合，而這些因素是由設(shè)計(jì)
者確定的，并用一些簡(jiǎn)單的模擬就可分析得出來(lái)的。對(duì)于任何這樣
一個(gè)工具，這些工具單元的個(gè)數(shù)很少，設(shè)計(jì)者將檢驗(yàn)每個(gè)計(jì)算的輸
出，獲得對(duì)這些單元相互聯(lián)系方式的感性認(rèn)識(shí)，這有助于對(duì)整個(gè)過(guò)
程的理解。在數(shù)值分析中，這是不可能的，因?yàn)閿?shù)值分析包含上千
個(gè)單元，而且很多信息都被隱藏在大量的數(shù)據(jù)中。
在過(guò)去的二十年里，大量的板材成形研究的目的在于直接利用
數(shù)值技術(shù)，預(yù)測(cè)復(fù)雜形狀的工件在模具中的應(yīng)力、應(yīng)變和表面狀態(tài)
。通常利用電子計(jì)算機(jī)，在付諸生產(chǎn)之前，就能獲得有關(guān)復(fù)雜的沖
壓件的相關(guān)信息。依靠軟件，我們可以很好的預(yù)測(cè)板料在何處發(fā)生
裂開(kāi)或起皺。當(dāng)然必須承認(rèn)結(jié)果的定量驗(yàn)證還沒(méi)有推廣使用。
這些發(fā)展已經(jīng)大大提高了金屬板材的成形技術(shù)水平，但還有很
多需要改進(jìn)的領(lǐng)域。但是在方案設(shè)計(jì)階段，工具和工藝工程師進(jìn)行
的模具設(shè)計(jì)一直是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)來(lái)設(shè)計(jì)的。過(guò)去，設(shè)計(jì)者都是很
多有經(jīng)驗(yàn)的技工，即使是在現(xiàn)在，在一定程度上，這種情況仍然存
在。在不需要對(duì)設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)有太多改變的條件下，先進(jìn)的計(jì)算
機(jī)輔助系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始占據(jù)這個(gè)位置，結(jié)果是當(dāng)精確的數(shù)值模擬能夠
識(shí)別各方面問(wèn)題時(shí)，這些模擬模型實(shí)際上是分析的工具而不是設(shè)計(jì)
的工具，因此對(duì)有問(wèn)題的地方做適當(dāng)?shù)男薷娜匀皇墙?jīng)驗(yàn)的。所以能
夠用模擬來(lái)對(duì)模具設(shè)計(jì)作定量地修改是迫切需要的。在對(duì)所有工具
進(jìn)行更大的數(shù)值分析之前，這樣的設(shè)計(jì)方法能夠?qū)υO(shè)計(jì)修改作較終
的解釋和說(shuō)明。從另一方面來(lái)看，應(yīng)該有比用一個(gè)昂貴的和復(fù)雜的
數(shù)值分析方法更適合用于實(shí)驗(yàn)和誤差分析的工具�，F(xiàn)在的問(wèn)題是，
因?yàn)楣ぞ叩妮^原始的設(shè)計(jì)經(jīng)常依據(jù)寶貴的經(jīng)驗(yàn)，
