【MFC推荐】JSTAMP 冲压模具疲劳分析解决方案——助力模具设计优化，延长使用寿命，降低生产成本

【MFC推荐】JSTAMP 冲压模具疲劳分析解决方案——助力模具设计优化，延长使用寿命，降低生产成本

Part.1

冲压模具的挑战：如何科学评估疲劳寿命？

冲压模具是汽车零部件等大批量生产的关键工具，其寿命需承受超百万次的重复冲击载荷（图 1）。

图 1：模具受重复冲击载荷示意图

然而，传统设计方法面临两大难题：

• 疲劳寿命难以预测：模具的裂纹、断裂等失效通常在实际生产后暴露，导致高昂的
• 维修成本和停机损失。
• 设计验证周期长：依赖物理试模和实测数据，迭代效率低，难以快速优化结构。

Part.2

JSTAMP 解决方案：仿真驱动疲劳设计

JSTAMP（冲压成型仿真系统）联合 Ansys nCode DesignLife（疲劳分析工具），提供从成型到疲劳的全流程分析，精准预测模具寿命，指导设计优化。

核心价值

• 提前预判风险：在设计阶段识别疲劳薄弱点，避免量产失效。
• 降低试错成本：减少物理试模次数，缩短开发周期。
• 优化结构设计：针对性加强危险区域，延长模具使用寿命。

Part.3

技术流程：两种方法，精准适配需求

JSTAMP 提供弱耦合（Case A） 与强耦合（Case B） 两种分析模式，适应不同设计阶段需求。

方案 1：快速评估（Case A）——适合初期设计验证

图 2：Case A 分析流程图

流程步骤

1. 成型分析：基于刚性模具模型，快速模拟材料成型过程。

2. 隐式结构分析：将成型末期的接触力映射到模具，计算静态应力分布。

3. 恒幅疲劳分析：假设载荷为恒定振幅，评估模具寿命。

优势

1.速度快：单步结构分析，计算效率高，适合快速迭代。

2.低成本：早期发现明显设计缺陷，减少后期修改成本。

方案 2：高精度评估（Case B）——适合详细设计验证

图 3：Case B 分析流程图

流程步骤

1.强耦合显式分析：同步计算材料成型与模具动态变形，捕捉瞬态应力波动。

2.多步载荷提取：记录成型全过程的应力变化（图4）。

3.变幅疲劳分析：基于实际载荷波动，计算疲劳损伤累积。

图 4：成型过程中应力波动曲线

优势

1.精度高：动态载荷更贴近实际工况，识别隐蔽风险。

2.全面性：捕捉应力峰值和波动细节，避免低估疲劳损伤。

Part.4

案例对比：为何选择高精度方案？

通过某汽车翼子板零件（Fender 拉深模具）的对比测试，两种方案结果差异显著：

图 5：疲劳寿命对比图

关键结论：

• Case B 评估寿命更保守：因考虑实际载荷波动，结果更接近真实失效风险。
• 危险区域定位差异：Case A 可能遗漏动态载荷下的隐蔽薄弱点（如滑块约束部位）。

Part.5

客户收益：从设计到量产的全面保障

1. 缩短开发周期

• 快速验证多版设计方案，减少试模次数。
• 案例 A 可在数小时内完成初步评估，加速决策。

2. 降低生产成本

• 避免因模具断裂导致的停线损失和维修成本。
• 优化模具材料用量，避免“过度设计”。

3. 提升产品竞争力

• 通过高精度分析（Case B）实现，增强客户信任。
• 支持复杂模具（如深冲、多步成型）的可靠性设计。

Part.6

适用场景：覆盖模具全生命周期

Part.7

技术细节：科学方法与权威数据支撑

1. 疲劳分析模型

• 应力寿命法（SN 曲线）：基于材料 FCD400 的疲劳数据（数据来源：NIMS 美国国家材料科学研究院）。
• 古德曼平均应力修正：考虑平均应力对疲劳寿命的影响，提升预测精度。

图 6：FCD400 材料的 SN 曲线

2. 工具协同优势

• JSTAMP：精确模拟成型工艺与模具变形，输出动态载荷。
• nCode DesignLife：行业领先的疲劳算法，支持复杂载荷谱分析。

Part.8

总结：选择 JSTAMP，为模具注入“长寿基因”

冲压模具的疲劳寿命直接关系生产成本与产品质量。JSTAMP 提供灵活、精准、高效的仿真解决方案，帮助您：

• 在设计阶段预知冲压模具结构的潜在风险，避免量产失效；
• 用数据驱动优化，打造高寿命、低成本的模具；
• 抢占市场先机，赢得客户长期信赖。