连续柔性成形三维曲面件的形状控制模型

对于给定的有序型值点,采用非均匀有理B样条插值技术构建目标曲面及其截面线方程,并基于回弹效应和双向曲率的相互影响建立横向(垂直于柔性辊的滚动方向)、纵向(沿柔性辊的滚动方向)的形状控制模型,给出了连续柔性成形过程中柔性辊轴线上控制单元的相对位置及上柔性辊的压下量,实现了反求工程与连续柔性成形技术的结合。通过数值模拟计算出横向形状控制模型中的待定系数,并结合纵向形状控制模型进行了实验验证,最终成形件的曲率与目标曲率相一致。

连续柔性成形纵向与横向曲率的相互影响

为准确预测连续柔性成形曲面的最终形状,对成形过程中纵向和横向曲率的相互影响进行研究,并结合回弹因素,建立了数学方程。对典型的三维曲面——鞍形件进行数值模拟和实验验证,基于数值模拟的结果,采用最小二乘法进行拟合,计算出不同纵向曲率对应方程中的参数值;通过对鞍形件的连续柔性成形实验,验证数学方程的有效性和可靠性。

基于AutoForm的汽车顶盖冲压回弹补偿研究

为解决冲压成形的零件与原产品数据偏差较大的难题,提供了2种回弹补偿方式,即AutoForm迭代补偿与几何补偿,以某车型顶盖为研究对象,分别对2种补偿方式重构的型面进行全工序CAE分析,对比其回弹结果。AutoForm迭代补偿在全夹持状态下,局部区域的回弹量超过3 mm,几何补偿方式在补偿量为6 mm时,全夹持状态下回弹量在1.5 mm以内,说明AutoForm迭代补偿不宜用于自由回弹量大的零件,采用几何补偿可以提高回弹补偿的准确性。三坐标检测试制首件的尺寸符合率为85.2%,模具状态研配到与数值模拟边界条件一致时,尺寸符合率可达96.5%,验证了几何补偿方式的有效性。

连续柔性成形过程的有限元建模方法

通过分析连续柔性成形装置的结构特点,提出了柔性辊离散和连续两种建模方法.从接触方式、应力分布等方面对两种有限元模型进行比较,结果表明:柔性辊离散模型中的刚体短辊以分段折线逼近目标曲线形状,与板料为点接触,柔性辊连续模型中的实体辊与板料为光滑曲线接触;相比于光滑曲线接触,从厚度分布可以看出点接触导致了鞍面件厚度分布不均匀,产生了局部变形;柔性辊连续模型的应力分布较离散模型均匀.采用两种有限元模型成形鞍面件和球面件并与实验结果比较,可知柔性辊连续模型预测实验件的偏差小于离散模型的偏差,说明其更适用于模拟连续柔性成形过程.