[發明專利]一種復雜形狀熱沖壓零件的成形質量分析方法

在審

• 申請號: 202210243169.4
• 申請日: 2022-03-11
• 公開（公告）號: CN114662232A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 校文超;楊義勇;岳文;康嘉杰
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/27;G06F30/23;G06F16/903;G06F16/901;G06F113/22
• 代理公司: 北京華清科睿知識產權代理事務所(普通合伙) 11989
• 代理人: 武媛

本發明提供了一種復雜形狀熱沖壓零件的成形質量分析方法，包括建立三維模型；提取所有點的位置信息以及包含x、y、z三個坐標軸方向的坐標信息，建立三維點集信息數據庫；劃分零件截面切片，構建切片組合數據庫；依次提取切片組合的坐標信息構建切片坐標信息數據庫；關聯單一切片的特征信息和位置信息的關系作；構建切片特征數據庫；判斷切片坐標信息數據庫是否遍歷完成；進行機器自學習，并形成特征識別評估模型；對符合特征識別評估模型的特征數據建立數據庫；判斷切片組合數據庫是否遍歷完成，將原復雜形狀熱沖壓零件分割為基礎形狀沖壓零件的組合并輸出。該系統將復雜形狀熱沖壓零件幾何特征與沖壓成形工藝參數聯系起來，提高參數優化效率。

技術領域

本發明涉及金屬塑性成型技術領域，尤其涉及一種復雜形狀熱沖壓零件的成形質量分析方法。

背景技術

基于傳統方法的熱沖壓成形工藝的設計，一般包括以下過程定性分析、物理模擬試驗和實際生產驗證等，相關工藝設計主要取決于工作人員的設計經驗，將熱沖壓成形模具完成初始設計并試制出來以后，需要通過“試錯法”反復修整設計參數以及工藝參數等最終完成整個設計。在實際生產中，采用熱沖壓成形的零件往往形狀復雜、輪廓尺寸復雜，該類零件成形時坯料各部分變形狀態復雜，應力分布不均，這類零件在成形過程中更容易出現起皺及破裂等缺陷，直接對其進行工藝設計非常困難，隨著仿真模擬技術的發展，采用CAE軟件進行有限元分析，模擬熱沖壓件的成形過程，能夠縮短產品開發周期、降低生產成本，對零件的熱沖壓工藝設計起到了十分重要的作用。

現有的零件熱沖壓成型的仿真分析技術，先建立零件的三維模型，然后建立簡化模具的三維模型，在CAE軟件中進行網格劃分，輸入相關沖壓工藝參數進行模擬分析，得出沖壓后零件的成形質量結果，可有效節省設計時間和降低模具設計成本。

由于市場需求導致沖壓成品的幾何形狀越來越復雜，例如汽車翼子板、汽車A柱等，如何保證在沖壓成形后零件的力學性能要求也對沖壓工藝的改進提出了要求。金屬板料沖壓過程中材料經歷彈塑性變形，沖壓成形工藝參數與成形質量間的關系往往是高度非線性的，因此，如何找到板料成形工藝參數與成形質量間的非線性關系并進行多個成形缺陷的控制優化就顯得極為關鍵。如果采用常規分析方法，對計算機要求特別高，不僅模擬分析過程的速度無法滿足生產的需求，模擬的零件成形質量以及精度也較差。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種復雜形狀熱沖壓零件的成形質量分析方法，能夠解決上述技術問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種復雜形狀熱沖壓零件的成形質量分析方法，包括以下步驟：

步驟1：建立復雜形狀熱沖壓零件的三維模型；

步驟2：提取復雜形狀熱沖壓零件所有點的位置信息以及包含x、y、z三個坐標軸方向的坐標信息，建立三維點集信息數據庫；

步驟3：根據復雜形狀熱沖壓零件所有點的位置信息劃分零件截面切片，并提取相鄰三個零件截面切片構成切片組合，構建切片組合數據庫；

步驟4：依次提取切片組合的坐標信息進行遍歷操作；

步驟5：構建切片坐標信息數據庫；

步驟6：關聯單一切片的特征信息和位置信息的關系并進行遍歷操作；

步驟7：構建切片特征數據庫并將關聯后的切片特征信息與位置信息數據存入；

步驟8：判斷切片坐標信息數據庫是否遍歷完成，如果是則進入步驟9；如果遍歷未完成則返回步驟6；

步驟9：利用特征數據庫的數據進行機器自學習，并形成特征識別評估模型；

步驟10：判斷特征數據庫每個特征數據是否符合特征識別評估模型，如果符合則進入步驟11；如何不符合則將該特征數據輸入步驟9進行機器自學習；