[發明專利]一種基于CAE仿真技術的模具淬火冷卻多次循環分析方法

在審

• 申請號: 202110606813.5
• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN113283097A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 楊陽;李瓊;劉芬;黃子怡;李羅雄
• 申請（專利權）人: 湖南工業職業技術學院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06T17/00;G06F119/08;G06F119/18
• 代理公司: 長沙明新專利代理事務所(普通合伙) 43222
• 代理人: 葉舟

1.一種基于CAE仿真技術的模具淬火冷卻多次循環分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：利用三維建模軟件設計出模具的三維工具體模型；

步驟二：將三維工具體模型導入模擬分析軟件中劃分網格；

步驟三：進行材料參數設置，在導入過程中設置板料的材料屬性、板料厚度、板料成型時的溫度及熱交換和材料摩擦系數、沖床的沖壓速度和沖壓行程；

步驟四：進行產品沖壓模擬前檢查，判斷設置的材料參數是否合理；

步驟五：提交軟件運算，進行沖壓仿真模擬冷卻循環分析；

步驟六：分析結束后根據產品型面的三坐標掃描檢測數據判斷是否符合產品圖紙公差要求，以此數據判斷是否需要優化三維工具體模型及水道模型，數據如果不符合圖紙技術要求，則需要修改模具的三維工具體模型數據，重構模具的三維工具體模型和水道三維模型，再次沖壓生產后，根據產品三坐標的檢測結果判斷模具表面精度及冷卻水道是否滿足精度要求，對沖壓工藝重復進行循環分析和檢驗，直到得到合格的三維工具體模型以及水道三維模型；

步驟七：將模擬模具水道的三維工具體模型輸出，用于開發模具。

2.根據權利要求1所述的一種基于CAE仿真技術的模具淬火冷卻多次循環分析方法，其特征在于，在步驟一中，三維建模軟件依據產品數模設計三維工具體模型，依據板料厚度，確定冷卻水道布置方式及水路直徑，以更好的對模具鑲塊進行冷卻。

3.根據權利要求2所述的一種基于CAE仿真技術的模具淬火冷卻多次循環分析方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

步驟一：根據客戶提供的產品數模設計模具型面及模具結構，確定板料的大小，確保板料經過沖壓得到的產品與客戶所提供的產品數模相吻合；

步驟二：將構建好的模具型面結合熱沖壓溫度，模具就與冷卻系統換熱系數及產品材料的換熱參數建立仿真網格模型；

步驟三：將產品材料溫度加熱至熱成型產品沖壓時所需溫度后，將坯料傳送至模具表面；

步驟四：將設置好的沖壓參數輸入至Autoform中進行熱成型沖壓模擬，成型過程中模具鑲塊內的水道與鑲塊進行換熱，沖壓完成后模具表面溫度控制在80℃以下且分布均勻；

步驟五：使用紅外測溫儀觀測模具表面溫度分布狀態，實時監測模具熱點區域溫度；

步驟六：若模具存在多處熱點，則需要增大冷卻系統的水循環速度及流量或加大冷卻通道直徑，使得沖壓后模具表面溫度在可控范圍內。

4.根據權利要求1所述的一種基于CAE仿真技術的模具淬火冷卻多次循環分析方法，其特征在于，在步驟二中，對三維工具體模型劃分網格時，對不參與材料成型的網格區域，減小網格密度；對參與材料成型的網格區域，增大網格密度。

5.根據權利要求1所述的一種基于CAE仿真技術的模具淬火冷卻多次循環分析方法，其特征在于，在步驟四中，檢查包括對產品的全工序進行檢查優化。

6.根據權利要求1所述的一種基于CAE仿真技術的模具淬火冷卻多次循環分析方法，其特征在于，在步驟五中，軟件運算為求解器循環運算，淬火冷卻循環次數應設置不少于10次。

7.根據權利要求1所述的一種基于CAE仿真技術的模具淬火冷卻多次循環分析方法，其特征在于，在步驟七中，輸出優化完成的三維水道IGES文件，通過輸出的三維工具體模型進行模具設計，模具設計過程中可根據實際模具結構調整冷卻水道直徑，轉CAE分析驗證可行性。