[发明专利]一种基于CAE的内高压成型优化分析方法和系统

权利要求书

1.一种基于CAE的内高压成型优化分析方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、建立零件的实体模型并对实体模型进行简化处理；

S2、对实体模型进行装配拼接得到模具型腔面；

S3、根据模具型腔面设计得到弯管模型，并根据弯管模型编译弯管机加工程序；

S4、根据弯管模型和弯管机加工程序建立管材、弯管模、夹模、防皱模、镶模、压力模、助推模、芯棒和芯球的曲面几何模型；

S5、对管材中性层曲面和弯管模具型腔面进行有限元网格划分，并对管材、弯管模、夹模、防皱模、镶模、压力模、助推模、芯棒和芯球的模型设置材料属性、结合面属性和施加边界条件，得到弯管应力变化特性场；

S6、对步骤S2中模具型腔面进行分模，分出上模具型腔面和下模具型腔面，再对上模具型腔面和下模具型腔面进行简化处理和有限元网格划分；

S7、将步骤S6中上模具型腔面和下模具型腔面之间以及上模具型腔面和下模具型腔面与两端冲头共用的节点拆分开，并结合步骤S5中弯管应力变化特性场建立有限元模型；

S8、对有限元模型设置材料属性、结合面属性和施加边界条件，得到有限元模型的应力应变特性和壁厚变化云图；

S9、根据有限元模型的应力应变特性和壁厚变化云图中有限元模型的外形轮廓线，对有限元模型进行模拟激光切割得到边界轮廓和装配孔；

在步骤S7中，所述将步骤S6中上模具型腔面和下模具型腔面之间以及上模具型腔面和下模具型腔面与两端冲头共用的节点拆分开，并结合步骤S5中弯管应力变化特性场建立有限元模型，具体包括：

将上模具型腔面和下模具型腔面之间以及上模具型腔面和下模具型腔面与两端冲头共用的节点拆分开；

将上模具型腔面向上平移预设距离a，将下模具型腔面向下平移预设距离a，两端冲头分别向远离管材方向后退预设距离b；

结合弯管应力变化特性场中弯管与上模具型腔面和下模具型腔面，建立有限元模型。

2.根据权利要求1所述的基于CAE的内高压成型优化分析方法，其特征在于，在步骤S1中，所述对实体模型进行简化处理，具体包括：删除模型上小于预设值的圆角和倒角，删除实体模型上螺栓孔、螺钉孔、穿线孔、注油孔。

3.根据权利要求1所述的基于CAE的内高压成型优化分析方法，其特征在于，在步骤S6中，所述对上模具型腔面和下模具型腔面进行简化处理，具体包括：分别清理上模具型腔面和下模具型腔面密集的曲线，合并小的特征面，并缝合上模具型腔面和下模具型腔面的分型线。

4.一种基于CAE的内高压成型优化分析系统，其特征在于，所述系统包括：

实体模型建立模块，用于建立零件的实体模型并对实体模型进行简化处理；

模具型腔面建立模块，用于对实体模型进行装配拼接得到模具型腔面；

弯管模型建立模块，用于根据模具型腔面设计得到弯管模型，并根据弯管模型编译弯管机加工程序；

几何模型建立模块，用于根据弯管模型和弯管机加工程序建立管材、弯管模、夹模、防皱模、镶模、压力模、助推模、芯棒和芯球的曲面几何模型；

弯管应力变化特性场建立模块，用于对管材中性层曲面和弯管模具型腔面进行有限元网格划分，并对管材、弯管模、夹模、防皱模、镶模、压力模、助推模、芯棒和芯球的模型设置材料属性、结合面属性和施加边界条件，得到弯管应力变化特性场；

模具型腔面分离模块，用于对模具型腔面建立模块中模具型腔面进行分模，分出上模具型腔面和下模具型腔面，再对上模具型腔面和下模具型腔面进行简化处理和有限元网格划分；

有限元模型建立模块，用于将步骤模具型腔面分离模块中上模具型腔面和下模具型腔面之间以及上模具型腔面和下模具型腔面与两端冲头共用的节点拆分开，并结合弯管应力变化特性场建立模块中弯管应力变化特性场建立有限元模型；

有限元模型的应力应变特性和壁厚变化云图建立模块，用于对有限元模型设置材料属性、结合面属性和施加边界条件，得到有限元模型的应力应变特性和壁厚变化云图；

切割模块，用于根据有限元模型的应力应变特性和壁厚变化云图中有限元模型的外形轮廓线，对有限元模型进行模拟激光切割得到边界轮廓和装配孔。