[发明专利]反求板材的实际物理参数的方法及冲裁设备

说明书

一种反求板材的实际物理参数的方法及冲裁设备，包括如下步骤：步骤（1），进行冲裁实验，得到待测板材在冲裁实验中的实验载荷‑行程曲线；步骤（2），进行模拟仿真实验，并根据有限元仿真模型进行板材的冲裁模拟仿真，得到所述有限元仿真模型在模拟冲裁实验中的模拟载荷‑行程曲线；步骤（3），将所述实验载荷‑行程曲线与所述模拟载荷‑行程曲线进行对比；步骤（4），当步骤（3）中两曲线间的误差在设定范围内时，输出所述板材的模拟物理参数作为所述板材的实际物理参数。本发明无需配备专门的大型冲压设备，且实验过程简单迅速，利用各个工件生产的必要步骤对板材的物理参数进行反求，提高了实验效率。

技术领域

本发明涉及一种反求板材的实际物理参数的方法及一种冲裁设备。

背景技术

在生产过程中，原材料材料在性能上波动较大，容易造成结构件的成型精度不稳定。因此在成型加工前准确而快速地获得材料性能参数显得十分重要。

对此，在专利文献1中，利用冲压实验来反求物理参数，通过对冲压汽车板进行不同区域的划分，布置测试点，得到弹性、塑性变形情况，得到实验应力-应变曲线。随后通过模拟仿真得到模拟应力-应变曲线，对比实验应力-应变曲线和模拟应力-应变曲线，反求出材料的实际参数。

该方法在实际操作过程中，需要配备专门的冲压设备来进行冲压实验，随后才能进行反求步骤。而从准备实验、开始实验，到反求结束所需时间过长，通常需要几天时间的反复实验和仿真，影响生产加工进度，不利于对生产工艺的在线改进。此外，在实验前需对钢板进行区域划分，并且设置合理的测试分布点。由于测试点所设定的位置不同会对反求结果造成较大的影响，因此如何合理设置测试分布点成为难题。此外，由于冲压工艺并不是生产过程中所必需的工艺步骤，因此，实验完成后的材料往往需报废，造成了浪费。

专利文献

专利文献1：CN102628766A

因此，本发明提供一种反求板材的实际物理参数的方法及一种冲裁设备，作为解决上述问题的方案。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种反求板材的实际物理参数的方法及一种冲裁设备，可快速获得板材的物理性能参数，可以直接为后续工艺成形质量的预测和控制提供支持和指导，并且被冲裁部还可进行后续加工，不会造成浪费。

为达上述目的，本发明提供一种反求板材的实际物理参数的方法，包括如下步骤：

（1）进行冲裁实验，在冲裁实验中对所述板材受到冲裁模具的力以及被冲裁部分的位移进行测量，并将测量所得的所述力以及位移的数据信号进行处理，得到所述板材在冲裁实验中的实验载荷-行程曲线；

（2）进行模拟冲裁实验，在模拟冲裁实验中，建立有限元仿真模型，将所述板材的流动应力模型作为所述有限元仿真模型的输入材料模型，并设定该流动应力模型的模拟物理参数，所述有限元仿真模型对板材真实的力与位移的关系进行模拟，对所述有限元仿真模型施加与步骤（1）中的冲裁模具相同的外载条件以进行冲裁模拟仿真，输出所述模拟冲裁实验过程中的模拟数据信号，对所述模拟数据信号进行处理，得到所述有限元仿真模型在所述模拟冲裁实验中的模拟载荷-行程曲线；

（3）将所述实验载荷-行程曲线与所述模拟载荷-行程曲线进行对比，若两者间误差在设定范围内，则进行步骤（4）的操作；若两者间误差超出设定范围，则需修正所述板材的模拟物理参数作为步骤（2）中所设定的板材的模拟物理参数，随后重复步骤（2）、（3）的操作，直至两者间误差在设定范围内，继续进行步骤（4）的操作；

（4）输出所述板材的模拟物理参数作为所述板材的实际物理参数。

进一步地，所述流动应力模型通过下式进行描述：