[發明專利]一種汽車覆蓋件拉延模具精確型面構建的方法

無效

• 申請號: 201310486430.4
• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN103617302A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 龔志輝
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;B21D37/10;B21D22/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種汽車覆蓋件拉延模具精確型面構建的方法，包括如下步驟：?

步驟1：從模具三維模型中抽取出模具型面并轉換成NURBS曲面形式，并對其劃分大小合適的網格作為模具原始型面網格模型。?

步驟2：將板料劃分成三角形殼單元，對板料拉延成形過程進行計算機仿真分析，確定合理的沖壓工藝參數，其CAE仿真分析結果基本能避免出現拉裂及起皺等重大缺陷，同時材料的減薄及增厚率均符合工程實際需求，仿真分析后板料網格的厚度分布情況。?

步驟3：計算板料網格中各個節點的厚度，將模具原始型面網格的各個節點向板料網格做網格映射，搜尋映射投影點所落在的板料的三角形網格單元，通過三角形形函數插值計算出各投影點的厚度H_O。?

步驟4：將模具原始型面網格的各個節點按其法向量方向偏置距離Δh=1/2(H-H_O)，其中H為板料的初始厚度，H_O為對應的投影點厚度。通過調整原始網格模型的節點，從而構建出適應零件厚度分布的精確模面網格模型。?

步驟5：以調整好的精確模面網格模型為基準，根據網格節點的偏移量，對模具型面相應的NURBS曲面面片及其剪裁線的控制頂點進行相應的偏移而不改變相應的曲面權因子的大小，并保留原始曲面的拓撲結構不作變化對曲面進行曲面微調，從而重構出模具的精確型面。具體操作過程見步驟6，7，8，9。?

步驟6：對模具原始型面的NURBS曲面面片及其剪裁線的各個控制頂點，搜尋到其在模具原始型面網格模型中與其距離最近的三個節點，構成其投影所需的三角形投影基面，以三角形投影基面的法向方向作為控制頂點的投影方向建立一一對應的映射關系，計算出各個控制點在其各個投影基面上投影點D_j的坐標。?

步驟7：由于精確網格模型和原始網格模型具有一一對應的單元信息，根據三角形的面積坐標可插值計算出投影點對應在精確網格模型中的相應的投影點d_j的坐標。?

步驟8：將模具原始型面的NURBS曲面面片及其剪裁線各個控制頂點按投影點D_j和d_j構成的向量，偏移同樣的向量從而構建出對應的模具精確型面的曲面面片。?

步驟9：最后對所有精確型面的曲面面片進行縫合和簡單的光順處理，便重構出了模具的精確型面。?

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟1中所指的模具原始型面包括凸模型面和凹模型面。?

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟3中采用的各個節點厚度H_i求解公式為：?

式中n為包含節點i的單元個數，H_k為對應的第K個單元該節點號的厚度。?

投影點厚度的插值計算公式為：。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟4中將模具原始型面網格的各個節點按其法向量方向偏置一定的距離ΔS_i，而模具原始型面網格模型中的單元信息卻不做任何改變，得到模具精確型面的網格模型，從而能夠保證精確網格模型和原始網格模型具有一一對應的單元信息為后面的曲面重構奠定好了網格模型基礎。?