[发明专利]为金属片部件的深冲压加工模拟创建计算机模型的系统和方法

说明书

技术领域

本发明总的涉及机械计算机辅助工程（CAE）分析的计算机模型创建，更具体地说，涉及为金属片部件的深冲压加工模拟创建计算机模型的系统和方法。

背景技术

多年来，在工业生产中一直使用金属片成形来将毛坯金属片制造成金属部件，例如汽车制造厂和其供应商使用金属片成形来生产许多部件。一种最常用的金属片成形工艺是深冲压，其采用水力或机械压力将特定形状的冲压机挤压到匹配的模具上，在模具和冲压机之间，设有毛坯金属片。由该方法制造的示例产品包括但不限于汽车引擎盖、挡泥板、门、汽车燃料槽、厨房水槽、铝罐等等。在模具的某些区域，部件或产品的深度通常大于其直径的一半。因此，由于零件或者产品的几何形状，拉伸毛坯使其在不同的位置变薄。该部件或产品仅在没有结构缺陷时（如材料缺陷，例如破裂、撕裂、起皱、缩颈等）是良好的。

为了成功地制造金属片部件，现在很多制造商使用计算机或数值模拟（例如计算机辅助工程设计分析（CAE））。一个有用的计算机模拟是基于有限元分析（FEA），它是计算机处理的方法，广泛用于工业以建模并解决与复杂系统相关的工程问题。有限元分析的名称源于对所关注的目标物体的几何特征进行描述的方式。随着现代数字计算机的出现，FEA已在FEA软件中实现。FEA软件可分为两个基本类型，即隐式FEA软件和显式FEA软件。隐式FEA软件使用隐式方程解算器求解线性耦合方程系。该软件通常用于模拟静态或准静态问题。显式FEA软件并不求解耦合方程而是假定这些方程没有耦合而直接求解未知数。显式FEA软件通常使用需要非常小的求解周期或时间步骤的中心差分时间积分使得该方法稳定且精确。显式FEA软件通常用于模拟其中动力学很重要的短周期事件，如撞击类型的事件。

在对金属片部件的深冲压加工进行模拟的过程中，可以在计算机系统中为应用模块定义和分配多个FEA模型以执行该模拟。现有技术的方法通常依赖于用户的知识。因此较为理想的是开发出为金属片部件的深冲压加工模拟创建计算机模型的系统和方法。

发明内容

本发明公开了为金属片部件的深冲压加工模拟创建计算机模型的系统和方法。根据本发明的一个方面，一旦从用户接收到请求，就顺序显示一系列计算机生成的直观图（visual diagrams）。该请求是用于为特定类型的深冲压加工模拟创建计算机模型。该计算机模型包括用于每个特定类型的模拟的一定数量的组件。该直观图配置成用于吸引用户注意哪个组件正在被处理。每个图包括以三种不同指示方案（indicative schemes）显示的图标。第一指示方案显示未被处理的组件。第二指示方案显示当前被处理的组件，而第三指示方案显示之前被处理的组件。为每个特定类型的模拟预先确定该系列直观图的顺序，以最小化计算机模型创建过程中的人为错误。

根据另一方面，所述第一指示方案配置成以红色显示组件，第二指示方案配置成以闪烁黄显示组件，而第三指示方案以绿色显示组件。

通过结合附图详阅接下来对实施例的详细描述，本发明的其它目标、特征和优点将是显而易见的。

附图说明

参照下列描述、附加的权利要求和附图可以更好地理解本发明的这些和其它特征、方面和优点。

图1是用于深冲压加工金属片部件的拉伸（draw）模具的示例装配的正视截面图；

图2是示例的金属片部件的一系列相关深冲压加工模拟的示意图；

图3是根据本发明的一个实施例的、为金属片部件的深冲压加工模拟创建计算机模型的方法的流程图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的、示例性的直观图；

图5A-D示出了根据本发明的实施例的、在直观图中显示示意图标的一系列示例指示方案；

图6是示例的计算机的主要部件的功能框图，可在其中执行本发明的一个实施例。

具体实施方式