[发明专利]在包括回弹补偿的片状金属成型操作的数值模拟中设计工具组的几何形状的系统和方法

权利要求书

1.一种在包括回弹补偿效应的片状金属成型操作的数值模拟中设计工具组的几何形状的方法，其特征在于，包括：

(A)采用其上安装有应用模块的计算机系统，生成计算机模具面模型，所述计算机模具面模型表示用于将片状金属工件成型为部件的工具组的初始几何形状，所述计算机模具面模型包含由多个刚性元素连接的多个节点；

(B)采用所述应用模块执行数值模拟的深冲压操作，以利用所述计算机模具面模型，根据所述工具组的当前几何形状使所述片状金属工件数值变形；

(C)如果要求的话，采用所述应用模块执行数值模拟的修剪操作，以修剪变形的片状金属工件的不需要部分；

(D)采用所述应用模块执行数值回弹模拟，以获得部件的试验几何形状，所述试验几何形状包括变形片状金属工件的回弹效应，或者，如果要求修剪操作，包括修剪的变形片状金属工件的回弹效应；

(E)采用所述应用模块，通过比较所述试验几何形状与所述部件的期望几何形状，来确定由于回弹造成的偏差；

(F)当由于回弹引起的所述偏差位于预定公差范围之外时，采用所述应用模块，基于工具组的修改的几何形状重新生成所述计算机模具面模型，所述工具组的修改的几何形状包括从偏差得到的回弹补偿的估计量、以及节点调整方案，以确保沿着部件的边界线的模型一致性；以及

(G)重复动作(B)-(F)，除非由于回弹引起的偏差位于预定公差范围内。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述回弹补偿的估计量包括由于回弹引起的偏差量的相反量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述节点调整方案包括基于紧密邻近标准、移动被确定为紧密邻近所述边界线的现有节点，以与所述边界线对齐。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述紧密邻近标准包括：

计算现有节点与边界线之间的参考距离；

确定现有节点和所有相邻节点之间的最短尺寸；以及

当参考距离小于最短尺寸的预定义百分比时，指定所述现有节点位于所述边界线的紧密邻近范围内。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述节点调整方案进一步包括在所述边界线与刚性元素的边缘之间的每个相交处添加新的节点。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述节点调整方案进一步包括分割由所述边界线分开的每个刚性元素。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始几何形状包括所述部件的期望几何形状。

8.一种在包括回弹补偿效应的片状金属成型操作的数值模拟中设计工具组的几何形状的系统，其特征在于，包括：

输入/输出(I/O)接口；

存储器，用于存储至少一个应用模块的计算机可读代码；

连接到所述存储器的至少一个处理器，所述至少一个处理器执行所述存储器中的所述计算机可读代码，使所述至少一个应用模块执行以下操作：

(A)生成计算机模具面模型，所述计算机模具面模型表示用于将片状金属工件成型为部件的工具组的初始几何形状，所述计算机模具面模型包含由多个刚性元素连接的多个节点；

(B)执行数值模拟的深冲压操作，以利用所述计算机模具面模型，根据所述工具组的当前几何形状使所述片状金属工件数值变形；

(C)如果要求的话，执行数值模拟的修剪操作，以修剪变形的片状金属工件的不需要部分；

(D)执行数值回弹模拟以获得所述部件的试验几何形状，所述试验几何形状包括变形的片状金属工件的回弹效应，或者，如果要求修剪操作，包括修剪的变形片状金属工件的回弹效应；

(E)通过比较试验几何形状与部件的期望几何形状，来确定由于回弹造成的偏差；

(F)当由于回弹引起的偏差位于预定公差范围之外时，基于工具组的修改的几何形状重新生成计算机模具面模型，所述工具组的修改的几何形状包括从偏差得到的回弹补偿的估计量、以及节点调整方案，以确保沿着部件的边界线的模型一致性；以及

(G)重复动作(B)-(F)，除非由于回弹引起的偏差位于预定公差范围内。