[发明专利]一种考虑非均匀温度场的复杂曲面件热成形模具设计方法

摘要

本发明公了一种考虑非均匀温度场的复杂曲面件热成形模具设计方法，属于金属板或管、棒或型材的基本无切削加工或处理领域，本发明的方法通过建立板料与模具间的热传导模型，获得成形结束时刻板料及模具表面的非均匀温度场分布，然后在非均匀温度下，对模具尺寸进行缩尺系数计算，进行初步结构设计，之后将毛坯料及模具数模导入仿真软件中，模拟热成形过程，并通过热传导获得大型模具的温度场和应力分布，并结合理论计算结果逆向修正模具结构设计，结构细化后进行生产；本发明的方法可以降低非均匀温度场与热膨胀系数对零件尺寸造成的误差，提高复杂曲面薄壁构件的尺寸精度，提升复杂曲面薄壁构件的合格率。

主权项

1.一种考虑非均匀温度场的复杂曲面件热成形模具设计方法，其特征在于，步骤如下：步骤一、根据毛坯料热成形的温度，选择对应的模具材料，并对材料膨胀系数，弹性模量，泊松比，高温应力应变关系进行测定；步骤二、建立板料与模具间的热传导模型，获得成形结束时刻板料及模具表面的非均匀温度场分布；步骤三、基于材料的热胀冷缩效应，在非均匀温度下，对模具尺寸进行缩尺系数计算，以抵消不同温度下板料与模具相互膨胀导致的尺寸差异，根据零件尺寸完成模具的初步结构设计；步骤四、将毛坯料及模具数模导入仿真软件中，模拟热成形过程，并通过热传导获得大型模具的温度场和应力分布，并结合理论计算结果逆向修正模具结构设计；步骤五、重复步骤四，待模拟仿真结果达到蒙皮件技术要求后，考虑模具装配，板料毛坯件放置位置，板料毛坯件压边情况对模具结构进行细化；步骤六、开始进行复杂曲面薄壁构件生产，针对实际生产结果进一步优化模具结构，再次生产，获得最终的复杂曲面薄壁构件。