[發(fā)明專利]一種多工步自動翻邊產品的CAE分析方法和系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN108509669A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發(fā)明（設計）人: 鄧小波;鄭玉磊;徐炎;楊杰;劉兵;羅強豐
• 申請（專利權）人: 保隆（安徽）汽車配件有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119
• 代理人: 劉勇;金宇平

本發(fā)明公開了一種多工步自動翻邊產品的CAE分析方法和系統(tǒng)，包括：根據目標產品數模建立翻邊模具模型并簡化分塊；對模型進行有限元網格劃分后，對各零件層的分離，對零件層中零件進行顏色和名字的編輯；設置模型中零件的材料厚度、材料屬性、相對位置、工作方向、摩擦系數；設置3個最小工步并定義屬性和控制方式；對定義過的模型求解文件進行求解運算得到模型的應力狀態(tài)云圖和厚度狀態(tài)云圖；對模型的應力狀態(tài)云圖和厚度狀態(tài)云圖中預設區(qū)域內缺陷部分進行優(yōu)化處理；再模型進行檢查，當出現咬邊、起皺時，通過后處理軟件中的動畫演示觀察模型每一步成型狀態(tài)，對出現缺陷的工步進行程序優(yōu)化，得到目標模型。

技術領域

本發(fā)明涉及模型結構技術領域，尤其涉及一種多工步自動翻邊產品的CAE分析方法和系統(tǒng)。

背景技術

隨著汽車科技的不斷發(fā)展，汽車輪廓也越來也追求美觀，各種汽車裝飾類的零部件也由原來比較規(guī)則的輪廓變得不規(guī)則，異形輪廓的產品也越來越多的出現在制作行業(yè)，目前的工藝和模具設計中，加工異形輪廓的產品主要用到多工步自動翻邊工藝，設計人員從產品口部的尺寸參數、輪廓方面出發(fā)，依據經驗和估算的方法來設計翻邊模具和坯料輪廓，多工步自動翻邊工藝是一種專門針對口部向內翻直邊的鈑金產品的一種將多次連續(xù)進給、整形工步集合于一副翻邊模具上并運用一臺自動翻邊機在其中輸入連續(xù)的多工步程序，來實現少量多次進給、整形以保證加工的精度的工藝。

但是依據經驗來設計的翻邊模具輪廓和坯料輪廓容易造成以下缺陷：一般需要設計一個合適的翻邊圓角，按照經驗設計得圓角不合理，阻礙成型，造成咬邊等成型缺陷；產品高點和低點的圓角處容易出現起皺和開裂；產品大面容易出現變形；坯料尺寸不合理造成直邊尺寸各個區(qū)域相差較大，而高低點如果坯料尺寸不合理也會造成起皺或開裂，技術人員希望通過CAE來對成型工藝進行分析以求解決上述的幾個問題。行業(yè)內對這類產品的CAE分析，都只是用到一步成型去分析評估成型的缺陷，且分析精度較低，雖然也能夠評估一些缺陷，但是并不能完全反應出整個工藝所存在的問題。

發(fā)明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發(fā)明提出了一種多工步自動翻邊產品的CAE分析方法和系統(tǒng)；

本發(fā)明提出的一種多工步自動翻邊產品的CAE分析方法，該方法包括以下步驟：

S1、根據目標產品數模建立翻邊模具模型；

S2、對模型進行簡化分塊處理；

S3、對模型進行有限元網格劃分；

S4、對劃分后的模型有限元網格進行各零件層的分離，并對各零件層中零件進行顏色和名字的編輯；

S5、設置模型中零件的材料厚度、材料屬性、相對位置、工作方向、摩擦系數；

S6、對模型設置3個最小工步并對最小工步定義屬性和控制方式；

S7、定義模型的求解文件，對定義過的求解文件進行求解運算得到模型的應力狀態(tài)云圖和厚度狀態(tài)云圖；

S8、對模型的應力狀態(tài)云圖和厚度狀態(tài)云圖中預設區(qū)域內缺陷部分進行優(yōu)化處理；

S9、對優(yōu)化處理后模型進行檢查，當出現咬邊、起皺時，通過后處理軟件中的動畫演示觀察模型每一步成型狀態(tài)，對出現缺陷的工步進行程序優(yōu)化，得到目標模型。

優(yōu)選地，在步驟S2中，所述對模型進行簡化分塊處理，具體包括：刪除模型中與成型相關的面之外的零件和特征，刪除模型中與成型相關的面中質量值低于預設質量值的面，對模型中剩下的面進行幾何分塊處理。

優(yōu)選地，在步驟S3中，在對模型進行有限元網格劃分過程中，具體包括：模型中板料網格采用一階四邊形殼單元，板料網格尺寸為1-2mm，板料網格質量雅克比值≥0.8，模型中模具網格尺寸為1-3mm，模型中模具網格質量雅克比值≥0.7。