[发明专利]一种基于T样条与等几何分析的模具型面回弹补偿方法在审

专利信息
申请号: 201710141638.0 申请日: 2017-03-10
公开(公告)号: CN107122510A 公开(公告)日: 2017-09-01
发明(设计)人: 赵罡;张阳;王伟 申请(专利权)人: 北京航空航天大学
主分类号: G06F17/50 分类号: G06F17/50
代理公司: 北京慧泉知识产权代理有限公司11232 代理人: 王顺荣,唐爱华
地址: 100191*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 几何 分析 模具 回弹 补偿 方法
【权利要求书】:

1.一种基于T样条与等几何分析的模具型面回弹补偿方法,其特征在于:它包括应力迭代模具型面补偿方法和位移迭代模具型面补偿方法:

[一]应力迭代模具型面补偿方法,包括以下步骤:

步骤一、将由裁剪NURBS曲面表示的冲压件模型转化为多张非裁剪T样条模型;

步骤二、将多张非裁剪T样条模型拼接生成单张T样条曲面模型作为模具型面初始模型;

步骤三、对模具型面初始模型进行贝奇尔提取得到适分析模型;

步骤四、对适分析模型进行基于等几何分析的成形模拟;

步骤五、计算冲压件成形后的变形力;

步骤六、对适分析模型进行基于等几何分析的回弹模拟;

步骤七、计算适分析模型与初始模型的形状误差,若满足事先指定的误差值则转步骤九,否则转步骤八;

步骤八、对适分析模型反向施加步骤五得到的变形力进行弹性变形模拟实现应力修正,转步骤四;

步骤九、根据适分析模型修改初始T样条模型并以此作为模具型面,冲压件模具型面回弹补偿完成;

[二]位移迭代模具型面补偿方法,包括以下步骤:

步骤(一)、将由裁剪NURBS曲面表示的冲压件模型转化为多张非裁剪T样条模型;

步骤(二)、将多张非裁剪T样条模型拼接生成单张T样条曲面模型作为模具型面初始模型;

步骤(三)、对初始模型进行贝奇尔提取得到适分析模型;

步骤(四)、对适分析模型进行基于等几何分析的成形模拟;

步骤(五)、对适分析模型进行基于等几何分析的回弹模拟;

步骤(六)、计算适分析模型与初始模型控制顶点的偏差;

步骤(七)、计算适分析模型与初始模型的形状误差,若满足事先指定的误差值则转步骤九,否则转步骤八;

步骤(八)、将步骤六得到的控制顶点偏差反向加到适分析模型的控制顶点上实现位移修正,转步骤四;

步骤(九)、根据适分析模型修改初始T样条模型并以此作为模具型面,冲压件模具型面回弹补偿完成;

上述基于T样条与等几何分析的模具型面回弹补偿方法,实现了对板料成形回弹过程的数值模拟和基于数值模拟结果的模具型面补偿,这是板料成形冲压件模具设计过程中一项关键技术,有利于提高冲压件的成形质量和成形精度,对推动模具设计相关软件CAD/CAE无缝集成具有重要意义。

2.根据权利要求1所述的一种基于T样条与等几何分析的模具型面回弹补偿方法,其特征在于:

在步骤一中所述的“裁剪NURBS曲面”,指的是一种利用定义在参数域上的裁剪曲线将NURBS曲面分成多个部分而不改变原有曲面形状的方法;它是表示复杂NURBS曲面以及NURBS曲面求交的有效工具;目前,复杂冲压件如大型汽车覆盖件的CAD模型通常由裁剪NURBS曲面表示。

3.根据权利要求1所述的一种基于T样条与等几何分析的模具型面回弹补偿方法,其特征在于:

在步骤三中所述的“贝奇尔提取”指的是:将T样条曲面转化为分片贝奇尔单元的方法,将转化后得到的用于等几何分析的模型称之为适分析模型;适分析模型与初始T样条模型仅在单元划分方面有所不同,其形状不变且控制顶点保持一一对应关系。

4.根据权利要求1所述的一种基于T样条与等几何分析的模具型面回弹补偿方法,其特征在于:

在步骤五中所述的“计算冲压件成形后的变形力”指的是步骤四成形模拟结束后适分析模型受到的变形力。

5.根据权利要求1所述的一种基于T样条与等几何分析的模具型面回弹补偿方法,其特征在于:

在步骤九中所述的“根据适分析模型修改初始T样条模型”,其作法如下:将由T样条表示的初始模型控制顶点坐标修改为与之对应的适分析模型控制顶点坐标即得到回弹补偿后的模具型面。

6.根据权利要求1所述的一种基于T样条与等几何分析的模具型面回弹补偿方法,其特征在于:

在步骤(六)中所述的“计算适分析模型与初始模型控制顶点的偏差”指的是分别计算适分析模型与初始模型对应控制顶点坐标之间的距离偏差。

7.根据权利要求1所述的一种基于T样条与等几何分析的模具型面回弹补偿方法,其特征在于:

在步骤(八)中所述的“将步骤六得到的控制顶点偏差反向加到适分析模型的控制顶点上实现位移修正”指的是对适分析模型每个控制顶点施加与步骤(六)所得到偏差相反的位移,从而修改适分析模型形状。

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