[发明专利]一种复杂蒙皮零件回弹补偿工艺模型建模方法

摘要

本发明提出一种复杂蒙皮零件回弹补偿工艺模型建模方法，针对变曲率的复杂蒙皮零件，提取蒙皮零件基体外形参考面，沿零件成形方向截面线对曲面离散，得到能够表征零件外形的离散线段集合，对每个截面线进行回弹补偿，以补偿后截面线重构型面，形成回弹补偿的工艺模型。本发明能够提高零件成形精度，降低模具制造成本，改善钣金件生产质量。

主权项

1.一种复杂蒙皮零件回弹补偿工艺模型建模方法，其特征在于：采用以下步骤：步骤1：提取蒙皮零件设计模型外形面S^O和工艺分离面F^S，工艺分离面F^S的法向为提取外形面S^O上的沿方向的边界线L^BL和L^BR；步骤2：任选以下两个步骤之一得到离散截面线1、对边界线L^BL进行n等分离散，得到离散点P_i^BL，i＝1、2、…n；过离散点P_i^BL作与工艺分离面F^S平行的截平面F_i^SL；截平面F_i^SL与蒙皮零件外形面S^O相交，得到离散截面线2、对边界线L^BR进行n等分离散，得到离散点P_i^BR，i＝1、2、…n；过离散点P_i^BR作与工艺分离面F^S平行的截平面F_i^SR；截平面F_i^SR与蒙皮零件外形面S^O相交，得到离散截面线步骤3：以离散截面线的两端点为端点做直线，得到离散截面辅助直线对辅助线进行m等分离散，得到m组等距离散辅助点过离散辅助点构造的法向截平面法向截平面与离散截面线相交，得到截面线离散点以和为端点构造直线段测量直线段的长度，得到长度值最大的直线段所对应的点为和点为离散截面线上的最高点；步骤4：以离散截面线上的最高点为起始点，对截面线进行分段拟合、回弹补偿，得到补偿后的外形轮廓线步骤4.1：以最高点为起始点将截面线分割为左右两段以Δl为间距分别对进行等距离散，得到等距离散点l₁、l₂分别为和的长度值；步骤4.2：分别测量各离散点处的曲率半径值取离散轮廓线离散分段精度为Δ，若标号l～k中的所有离散点均满足则为符合离散精度的离散截面线分段，得到满足离散轮廓线离散分段精度要求的离散截面线分段集合同样的，得到满足离散轮廓线离散分段精度要求的离散截面线分段集合离散截面线分段集合对应的设计半径分别为步骤4.3：对各分段离散截面线进行回弹补偿：依据材料厚度值t、相应材料的弹性模量E、屈服极限σ_0.2、塑性应变刚模量D，通过以下公式计算得到回弹补偿后的半径其中K＝1，其中K＝1，步骤4.4：以离散截面线的最高点为起始点，以计算得到的各分段圆弧的补偿后半径值为半径，根据等圆弧要求沿点的切向方向做圆弧段，依次构建分段圆弧回弹补偿后曲线段步骤5：结合中回弹补偿后的各分段轮廓线，得到补偿后外形离散截面线利用CAD软件中的多截面曲面定义功能，依次选择回弹补偿后的外形离散截面线完成多截面曲面定义，生成回弹补偿后的蒙皮外形面S^O′；依据蒙皮零件工艺模型的建模依据，应用CAD软件零件设计模块中的厚曲面定义功能，完成蒙皮零件回弹补偿工艺模型的设计。