[發明專利]一種基于誤差控制函數的回彈量估算方法

在審

• 申請號: 201811396452.0
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109635364A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 劉曉晶;潘景昊
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種基于誤差控制函數的回彈量估算方法，屬于材料成型控制領域。解決一般的解析方法無法對高強度鋼板在沖壓時產生的回彈量進行準確估算的問題。一種基于誤差控制函數的回彈量估算方法，應用有限元數值模擬方法對高強度鋼板沖壓成形過程進行模擬，首先建立高強度鋼板U型件的有限元模型，然后基于變形傳遞函數法建立U型件的回彈模擬誤差函數，再借助有限元數值模擬軟件的回彈補償模塊進行回彈補償，使由補償后的模具預測得到的實際零件回彈角與由誤差函數計算得到的標準回彈角相吻合，從而實現對高強度鋼板沖壓回彈量的準確估算。本發明適用于高強度鋼U型件回彈量的估算。

技術領域

本發明涉及一種高強度鋼U型件回彈量估算方法。

背景技術

汽車制造在整個國家的工業占據著極高的比重。近年來，高強度鋼作為一種比強度高，可靠性強，尺寸精確的原材料在汽車制造中的應用越來越廣泛，而隨之而來的回彈問題也日趨嚴重，能否對沖壓過程中產生的回彈施以準確的估算和有效的抑制直接與汽車覆蓋件的成形質量和尺寸精度相關。目前，高強度鋼的回彈問題己成為世界性的難題。

由于汽車覆蓋件本身的幾何形狀和邊界條件多較復雜，一般的解析方法在此時失去作用，而將有限元數值模擬技術引入板料沖壓成形領域后，一般解析法和經驗公式法的不足得以克服。應用有限元數值模擬方法對高強度鋼板沖壓成形過程進行模擬，可以預知材料的流動趨勢、應力應變分布、板厚變化及可能出現的缺陷等，為準確預測成形參數對沖壓件成形質量的影響，進而優化工藝參數和模具結構提供了一種有效手段。

有限元數值模擬技術發展至今，現已能對板料成形中的破裂和起皺等缺陷做出準確的預測和估算，但對于回彈，其精度仍不盡人意(≤75％)。

故此，本方法將函數方法與有限元數值模擬技術結合，借助變形傳遞函數和有限元數值模擬軟件的回彈補償功能，提供一種高強度鋼U型件回彈量的估算方法。

發明內容

本發明的目的是解決一般的解析方法無法對高強度鋼板在沖壓時產生的回彈量進行準確估算的問題，而提出的一種基于誤差控制函數的回彈量估算方法。

一種基于誤差控制函數的回彈量估算方法，回彈量的估算可由以下步驟實現：

步驟一：使用3D制圖軟件建立零件、坯料與模具模型，并導入數值模擬軟件中；

步驟二：對導入的模型進行網格劃分,完成各模具與坯料間的位置調整與定位；

步驟三：以Webb變形傳遞函數為思想，建立回彈模擬誤差與模擬回彈量之間的傳遞函數，并將其定義為回彈模擬誤差函數；

步驟四：在數值模擬軟件中，依次導入標準沖壓件、回彈模擬型面和實際沖壓件的模型文件，分別測量回彈模擬型面與標準件間、回彈模擬型面與實際沖壓件間的節點距離，并將這一數值帶入模擬誤差函數的表達式中計算出模擬誤差函數值；

步驟五：使用數值模擬軟件對模具進行回彈補償；

步驟六：調整補償因子的大小，重復回彈補償過程，當由傳遞函數預測得出的實際沖壓件的回彈角θ′與標準件回彈角θ(θ＝90°)吻合時結束，此時的回彈量可作為實際回彈量的一個準確估算。

其中，回彈補償過程可分為以下三步：

選擇全部補償，其他參數保持不變，單擊提交按鈕提交任務；

用補償后的模具重新進行沖壓成形的有限元數值模擬，并把模擬后的結果再次進行回彈計算；

將計算后的結果與標準件進行對比，若吻合，則以計算得到的回彈量作為零件回彈量的估算值，否則調整補償因子(其值應大于1.0)。