[发明专利]一种复杂形状结构件形性协同控制方法

说明书

本发明公开了一种复杂形状结构件形性协同控制方法，包括如下步骤：步骤一、局部特征的提取；步骤二、局部特征的限定，每个局部特征均含有位置、形状和尺寸信息，分别用p，k，h来表示。步骤三、单个、多个局部特征对零件成形性能的影响，计算得到单个局部特征和多个局部特征对零件成形性能的影响，综合考虑多个局部特征对零件成形性能的影响，得到可以改善零件成形质量的方案。本发明中，在设计功能特征时，只需要选择合适的局部特征信息，在保证功能特征满足其自身功能的同时，根据上述数学模型修改局部特征信息，使得局部特征可以尽可能起到改善零件成形性的作用。

技术领域

本发明涉及一种复杂零件加工方法，具体涉及一种复杂形状结构件形性协同控制方法。

背景技术

近年来，随着节能环保法规的日趋严格，轻量化技术在各工业领域迅速发展。轻量化材料凭借其强度高，质量轻的特点在航空航天和汽车等领域得到广泛的应用。然而，汽车构件中大多都是复杂形状，在应用新材料进行成产时经常出现回弹、开裂和起皱等现象。特别是零件上复杂的局部特征，包括功能特征(用于安装其他零件的特征)、成形工艺特征(用于生产制造过程中的特征，如工艺孔，去皱特征)和性能特征(用于加强零件的局部强度和刚度的特征)，更容易在生产时出现成形缺陷。由于这些特征的设计源头来自于不同的部门，所以在此类的零件的设计中经常存在设计部门和工艺部门之间反复优化的情况，耗费了大量的研发时间和资金。

本申请提出了一种复杂形状结构件形性协同控制方法，综合考虑用于安装的局部特征结构、用于成形的局部特征结构和用于加强零件性能的局部特征结构对零件成形质量的影响，通过在合适的位置布置合适的局部特征结构，使得零件既可以满足功能需求(零件安装等)，还可以提高零件的成形性。这样可以大大减少零件的研发周期，还可以最大程度的发挥特征的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针对复杂形状结构件的设计，通过综合考虑复杂形状结构件上的功能型局部特征结构、工艺型局部特征结构、性能型局部特征结构对零件成形质量的影响，通过在合适的位置布置合适的局部特征结构，使得零件既可以满足功能需求(零件安装等)，又可以提高零件的成形性。

本发明是这样实现的：

一种复杂形状结构件形性协同控制方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、局部特征的提取

提取复杂形状结构件的局部特征，并将特征通过位置、形状和尺寸表示；

步骤二、局部特征的限定

每个局部特征均含有位置、形状和尺寸信息，分别用p，k，h来表示。

位置信息是指局部特征在零件上的位置，用坐标系表示p(x，y)；

形状信息用种类k表示，不同的形状设定不同的k值；

尺寸信息是局部特征的凸起或凹陷深度h；

将每个局部特征结构的信息用d表示，则d＝{p，k，h}。

步骤三、单个、多个局部特征对零件成形性能的影响

计算得到单个局部特征和多个局部特征对零件成形性能的影响

Re＝f(d)＝f(p，k，h)                                  (1)

RE＝F(d1，d2，d3，……)                                   (2)

综合考虑多个局部特征对零件成形性能的影响，得到可以改善零件成形质量的方案。

更进一步的方案是：

所述形状信息包括圆形、长条形和方形，对应的k值分别为圆形：k＝1，条：长条形＝2，方形：k＝3。