[發(fā)明專利]一種板材沖壓回彈的控制方法及控制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010212966.7
• 申請(qǐng)日: 2020-03-24
• 公開（公告）號(hào): CN111399442B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬聞?dòng)?/a>;楊建煒;章軍;鄭學(xué)斌;王寶川;姚野;胡開廣;李春光;張永強(qiáng);郝玉林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 首鋼集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/408
• 分類號(hào): G05B19/408;B21D22/02
• 代理公司: 北京華沛德權(quán)律師事務(wù)所 11302
• 代理人: 馬苗苗

本發(fā)明公開了一種板材沖壓回彈的控制方法，包括：獲取板材的性能參數(shù)，性能參數(shù)包括包辛格效應(yīng)材料參數(shù)；構(gòu)建包含N個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的初始模具型面；輸入性能參數(shù)，對(duì)板材進(jìn)行沖壓仿真，獲得板材在回彈前的每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力值和回彈后的每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的回彈量；根據(jù)應(yīng)力值與包辛格效應(yīng)材料參數(shù)，確定每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)處的潛在形變量；根據(jù)潛在形變量和回彈量，確定每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)補(bǔ)償量，對(duì)初始模具型面進(jìn)行補(bǔ)償，獲得目標(biāo)模具型面；根據(jù)目標(biāo)模具型面，對(duì)板材進(jìn)行沖壓成形。本發(fā)明提供控制方法能夠更快、更準(zhǔn)確地獲得滿足沖壓回彈精度控制的目標(biāo)模具型面，提高沖壓仿真與設(shè)計(jì)的效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及金屬板材成形技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種板材沖壓回彈的控制方法及控制裝置。

背景技術(shù)

金屬板材的沖壓成形是汽車覆蓋件、結(jié)構(gòu)件等零部件常用的加工方法。對(duì)于所有沖壓成形的金屬板材，均存在程度不同的回彈現(xiàn)象，回彈是板材成形過程中，外部載荷卸除之后，各變形區(qū)材料的彈性恢復(fù)。而高強(qiáng)鋼在汽車車身中具有廣泛的應(yīng)用，具有很高的強(qiáng)度，因此高強(qiáng)鋼零件在沖壓過程中存在著明顯的回彈問題。回彈嚴(yán)重時(shí)，會(huì)對(duì)后續(xù)的安裝等工序造成一定的影響，甚至無(wú)法正常安裝。

數(shù)值模擬仿真是目前分析和預(yù)測(cè)金屬板材沖壓回彈的重要方法，而回彈補(bǔ)償方法是目前克服回彈的一個(gè)重要的方法。目前板材回彈補(bǔ)償是通過回彈量的反向加載，以對(duì)沖壓模具進(jìn)行補(bǔ)償，即反向位移補(bǔ)償法方法，通過對(duì)模具型面施加一個(gè)和回彈方向相反大小相同的位移量進(jìn)行補(bǔ)償。然而板材的實(shí)際沖壓生產(chǎn)表明，僅對(duì)模具型面施加反向位移無(wú)法精確地將回彈控制在目標(biāo)精度范圍內(nèi)，需要對(duì)模具型面進(jìn)行反復(fù)的修正，仿真，以使因此，需要一種更加精確的回彈補(bǔ)償方案，以將沖壓回彈更精確的控制在目標(biāo)要求以內(nèi)，提供沖壓零部件的良品率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種板材沖壓回彈的控制方法及控制裝置，以解決或者部分解決現(xiàn)有的回彈補(bǔ)償方案對(duì)沖壓回彈的控制精度欠佳的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種板材沖壓回彈的控制方法，包括：

獲取板材的性能參數(shù)，性能參數(shù)包括常規(guī)力學(xué)性能和包辛格效應(yīng)材料參數(shù)，包辛格效應(yīng)材料參數(shù)包括彈性模量與應(yīng)變的映射關(guān)系；

構(gòu)建包含N個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的初始模具型面；其中，N≥2且為正整數(shù)；

輸入性能參數(shù)，對(duì)板材進(jìn)行沖壓仿真，獲得板材在回彈前的每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力值和回彈后的每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的回彈量；

根據(jù)應(yīng)力值與彈性模量與應(yīng)變的映射關(guān)系，確定每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)處的潛在形變量；

根據(jù)每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)處的潛在形變量和每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的回彈量，確定每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)補(bǔ)償量；

根據(jù)所有網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)補(bǔ)償量，對(duì)初始模具型面進(jìn)行補(bǔ)償，獲得目標(biāo)模具型面；

根據(jù)目標(biāo)模具型面，對(duì)板材進(jìn)行沖壓成形。

可選的，根據(jù)每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)處的潛在形變量和每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的回彈量，確定每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)補(bǔ)償量，具體包括：

針對(duì)第i個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，根據(jù)第i個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的回彈量S_1i，確定第一回彈補(bǔ)償量SC_1i；其中，第i個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)為N個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)中的任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)，i＝1,2,……，N；

根據(jù)第i個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)處的潛在形變量S_2i，確定第二回彈補(bǔ)償量SC_2i；

確定補(bǔ)償系數(shù)對(duì)(a，b)，其中a和b的取值范圍均為[-1,1]；

根據(jù)補(bǔ)償系數(shù)對(duì)確定第i網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)補(bǔ)償量SC_3i；其中，SC_3i＝a×SC_1i+b×SC_2i。

可選的，確定補(bǔ)償系數(shù)對(duì)(a，b)，具體包括：