[發(fā)明專利]一種沖壓件起皺的預(yù)測及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610014961.7
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105631153B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 華林;沈玉含;宋燕利;劉艷雄;劉國承;王超
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮;王淳景

1.一種沖壓件起皺的預(yù)測及控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、選取具有相似結(jié)構(gòu)特征的多個沖壓件作為分析樣本；

S2、根據(jù)相似結(jié)構(gòu)特征的形狀，將各沖壓件的相似結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分解，得到構(gòu)成各沖壓件相似結(jié)構(gòu)特征的結(jié)構(gòu)特征要素1、2、3、…、n，以及各結(jié)構(gòu)特征要素的數(shù)量n_i，i＝1、2、3、…、n，各沖壓件具有一種或幾種相同的結(jié)構(gòu)特征要素，歸納整理所有結(jié)構(gòu)特征要素；

S3、建立每個沖壓件的沖壓有限元模型，模擬各個沖壓件的成形過程，得到各沖壓件的起皺值；

S4、建立起皺準(zhǔn)則：各沖壓件的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系是

其中，ε₁是平面主應(yīng)變，ε₂是平面次應(yīng)變，ε_t是垂直于板面方向的主應(yīng)變，R是平均厚向異性系數(shù)，ε_i是等效應(yīng)變，σ_i是等效應(yīng)力；

由于是平行于板面的壓應(yīng)力導(dǎo)致起皺，因此皺紋的產(chǎn)生與次應(yīng)力σ₂有關(guān)，根據(jù)公式(1)得到

其中，當(dāng)σ₂＝0時(shí)，板料處于單向受拉狀態(tài)，在成形極限圖中是以單軸拉伸線的形式出現(xiàn)，以此單軸拉伸線作為基本起皺判據(jù)，考慮加載歷史對起皺的影響以及幾何形狀尺寸的影響，得到起皺準(zhǔn)則

其中，ρ是與曲率有關(guān)的系數(shù)，ε_wc≥0，當(dāng)ε_wc＝0時(shí)，板料無起皺，當(dāng)ε_wc＞0時(shí)，板料有起皺趨勢，值越大則表明板料起皺趨勢越嚴(yán)重；

S5、構(gòu)建基于結(jié)構(gòu)特征要素的起皺預(yù)測模型：建立各個結(jié)構(gòu)特征要素與起皺之間的函數(shù)關(guān)系，假設(shè)熱沖壓梁類零件的起皺趨勢與結(jié)構(gòu)特征要素系數(shù)之間是簡單的正比關(guān)系，滿足以下函數(shù)關(guān)系：

其中k為比例系數(shù)，α_i為結(jié)構(gòu)特征要素系數(shù)，表示相應(yīng)的結(jié)構(gòu)特征要素對起皺的貢獻(xiàn)；

S6、分別將步驟S3中各沖壓件的起皺值帶入公式(4)，得到各結(jié)構(gòu)特征要素系數(shù)之間的關(guān)系，若α_i>0，則表示對應(yīng)的結(jié)構(gòu)特征要素對起皺有促進(jìn)作用，產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)削弱該結(jié)構(gòu)特征要素，若α_i<0，則表示對應(yīng)的結(jié)構(gòu)特征要素對起皺有減緩作用，產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)增強(qiáng)該結(jié)構(gòu)特征要素，從而控制皺紋的產(chǎn)生。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖壓件起皺的預(yù)測及控制方法，其特征在于，步驟S1中，所述分析樣本為梁類零件或薄壁類零件。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖壓件起皺的預(yù)測及控制方法，其特征在于，步驟S1中，所述分析樣本為4個梁類零件，分別為U形件、S形梁、帶法蘭的汽車前縱梁內(nèi)板和汽車B柱內(nèi)板。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的沖壓件起皺的預(yù)測及控制方法，其特征在于，步驟S2中，所有結(jié)構(gòu)特征要素包括直壁、曲面?zhèn)缺凇⒅表斆妗⑶斆婧屯古_，分別標(biāo)記為1、2、3、4、5。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖壓件起皺的預(yù)測及控制方法，其特征在于，所述沖壓件為冷沖壓件、溫沖壓件或熱沖壓件。