[发明专利]一种建立折弯回弹角预测模型的方法及其应用

说明书

本发明提供一种建立折弯回弹角预测模型的方法及其应用，所述建立折弯回弹角预测模型的方法，包括针对自由折弯建立滑块下压量模型；设计正交试验表，运用仿真模拟软件进行回弹模拟分析，得出不同实验方案的回弹角，运用标准化方法进行数据的预处理；根据正交试验结果，选择逆多二次函数为基函数，建立自由折弯板料成形回弹径向基函数近似模型。利用本发明建立的折弯回弹角预测模型能够取得较好的回弹角预测精度。

技术领域

本发明涉及板料弯曲成形工艺领域，特别是一种建立折弯回弹角预测模型的方法及其应用。

背景技术

V型自由折弯成型工艺通过较少的模具组合可以加工出较多规格的零件，因此在航空、汽车和家电等制造领域中有着广泛的应用。在钣金折弯成型过程中，板料内部会发生弹性变形和塑性变形，当把外加载荷卸载后，钣金的塑性变形保留，弹性变形消失，工件发生回弹现象。回弹是冷冲压成形过程中不可避免的现象，由于有很多相互耦合的影响因素，从而表现出高度的非线性，再加上实际生产条件的复杂多变形，使得回弹问题一直不能很好地解决，一直是制约产品质量的重要因素，是钣金成型中的重大缺陷，严重影响着折弯工件的成型精度。

零件的回弹是整个成形历史的累积效应，而板材的成形与材料的性能参数、板料的厚度和模具的几何参数等众多因素密切相关，因此板材成形的回弹问题比较复杂。现阶段，针对板料弯曲成形回弹的研究主要有三个方面，分别是解析法、实验室法和有限元模拟仿真法。解析法通常要对力学模型进行简化，而回弹受多种因素相互耦合作用，从而导致解析法求解精度差，甚至可能出现错误的结果；针对解析法的不足，许多专家和工程人员试图通过实验方法来解决，实验结果要受现场实验条件的影响，并且与实验数据的处理方法、经验公式的应用条件等有关，只能应用于和实验过程相近的生产中，若是进行大量实验的话，必然会影响生产效率和经济效益。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种建立折弯回弹角预测模型的方法及其应用，用于解决现有技术中回弹预测方法存在的预测精度低、成本高以及效率低的技术问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种建立折弯回弹角预测模型的方法，所述建立折弯回弹角预测模型的方法包括：

针对工件自由折弯过程建立滑块下压量模型，以获得卸载前滑块的下压量；

设计正交试验表，以获得多个试验方案，每个实验方案作为一个样本点；

利用卸载前的所述滑块的下压量对各个所述样本点进行成型回弹模拟分析，以获取各所述样本点对应的回弹角的数值；

对各所述样本点的数据进行标准化处理；

选取折弯回弹角预测模型函数；

根据标准化处理的各所述样本点的数据以及与各所述样本点对应的所述回弹角求出所述折弯回弹角预测模型函数的加权系数，以完成折弯回弹角预测模型的建立。

可选地，试验影响因子为弹性模量、板料厚度、上模圆角半径和下模开口宽度，试验指标为所述回弹角。

可选地，卸载前所述滑块的下压量公式为：

其中，W下模开口宽度，R为下模圆角半径，α为折弯角，β为下模V形槽的V形角，k为折弯圆弧半径系数，ξ为工件变薄系数，T为工件的板料厚度。

可选地，所述折弯角α包括90°。

可选地，对各所述样本点的数据进行标准化处理的步骤包括采用Z-score标准化方法对各所述样本点的数据进行归一化处理。

可选地，所述利用卸载前的所述滑块的下压量对各个所述样本点进行成型回弹模拟分析，以获取各所述样本点对应的回弹角的数值的步骤包括：

将卸载前的所述滑块的下压量输入到仿真模拟软件中；