发明内容
[0009] 为了解决目前镶拼式热锻模分析中无法考虑温度与应力不均匀分布，从而导致模具的力学边界条件失真、模拟结果不可靠的技术问题，本发明提出基于不均匀温度与应力分布的镶拼式锻模强度分析方法。
[0010] 发明构思：鉴于现有技术中针对不均匀温度与应力分布的镶拼式锻模强度分析存在的问题，考虑结合DEFORM软件在塑性体积成形模拟的优势与ANSYS WORKBENCH在强度分析中的优势，实现基于不均匀温度与应力分布的镶拼式锻模强度分析。即：通过采用DEFORM金属塑性成形仿真软件模拟锻件的成形过程，获得模具的不均匀温度场和锻件变形反作用力，然后在ANSYS WORKBENCH结构分析软件中将模具的温度场与应力场映射到模具上，并考虑镶块之间的接触与传热关系，实现模具的强度分析，提供一种速度更快、精度更高的技术手段。
[0011] 为此本发明的技术方案为：基于不均匀温度与应力分布的镶拼式锻模强度分析方法，其特征在于，具体步骤为：
[0012] 1）在DEFORM中初步分析锻件的成形过程，根据模具不同部位的应力和温度分布情况，在UG中将锻模分为若干块，并拼装为一个镶拼式模具；
[0013] 2）将1）中拼装的镶拼式模具再次在DEFORM中进行锻件的成形分析，获得不同镶块的应力和温度分布；
[0014] 3）在ANSYS WORKBENCH中建立力学分析，并通过专用数据接口完成DEFORM向ANSYS WORKBENCH的数据传递，实现不同镶块的应力和温度映射；
[0015] 4）基于3）中不均匀温度与应力分布映射结果，设置不同镶块间的接触与传热关系，运行力学分析计算；
[0016] 5）根据镶拼式模具的力学和温度分析结果，可进一步优化镶块划分方式；判断模具强度是否满足要求，如果不满足要求，跳转到步骤2循环后面的步骤；如果满足要求，结束模具结构优化；
[0017] 其中：步骤3）中所述专用数据接口通过二次开发实现，具体技术方案为：
[0018] 编写C语言程序，依次读取DEFORM分析结果KEY文件中模具各镶块的网格、节点、温度、应力信息，保存在链表中；
[0019] 将模具镶块的所有网格、节点重新从1开始依次编号，并将温度、应力信息映射到新网格上；
[0020] 输出新网格、节点信息，保存为模型文件，并生成新的温度、应力数据；
[0021] 输出可用于ANSYS WORKBENCH中的APDL命令，实现温度、应力数据的传递；
[0022] 该专用数据接口实现的功能为：一是从DEFORM分析结果中读取模具各镶块的应力与温度数据，通过APDL命令将应力与温度施加到ANSYS WORKBENCH中的模具镶块上；二是能对模具网格重新编号，并将应力与温度映射到新网格上。
[0023] 作为优选，步骤4）中所述运行力学分析计算的具体方法为，在ANSYS WORKBENCH静力分析中，先进行Steady‑State Thermal稳态温度场分析，将模具温度场耦合到模具结构场中；然后，通过Commands_APDL将模面的接触应力导入到静力学分析中；最后，设置边界条件，运行获得结果Solution。通过这种计算，可将DEFORM分析结果中的模具温度、应力施加到ANSYS WORKBENCH中的模具强度分析中去，实现塑性变形场与模具结构场的耦合。
[0024] 有益效果：本发明基于不均匀温度与应力分布的镶拼式锻模强度分析方法与常规方法相比，通过专用数据接口完成了DEFORM金属塑性成形仿真软件向ANSYS WORKBENCH结构分析软件的数据传递，实现了不同镶块的应力和温度映射，模具的力学和温度边界条件更真实，模拟结果更可靠；同时该分析方法不仅考虑到了模具受到的锻件变形的反作用力，而且考虑到了模具不同部位温差导致的热应力，边界条件更真实。
