[发明专利]冲压模具合模间隙的计算方法

权利要求书

1.一种冲压模具合模间隙的计算方法，上模具安装在压机的上滑块上，下模具安装在压机的下平台上，板料放置在上下模具之间，压机驱动上下模具对板料冲压成型，该冲压模具合模间隙的计算方法包括：

网格单元生成步骤，对压机、板料和上下模具生成网格单元模型；

单元力计算步骤，根据模拟冲压的过程，计算板料与上下模具的接触面模型上每一个网格单元的单元力，单元力包括板料与上模具之间的上单元力和板料与下模具之间的下单元力；

压机与模具的建模步骤，建立压机以及上下模具的模型；

上下模具的耦合建模步骤，依据所述压机以及上下模具的模型，建立压机的上滑块与上模具的上耦合模型以及压机的下平台与下模具的下耦合模型；

耦合模型的网格划分步骤，将压机和上下模具的网格单元模型映射到上耦合模型和下耦合模型，根据上耦合模型和下耦合模型获得上模具和下模具的工作型面模型，工作型面模型被划分成网格单元；

单元力映射步骤，基于接触面模型和工作型面模型的贴合度，将单元力映射到工作型面的网格单元上，其中上单元力映射到上模具的工作型面上，下单元力映射到下模具的工作型面上；

模具形变计算步骤，汇总上下模具的工作型面上的各个网格单元的单元力，获得上下模具的成形力，根据上下模具的成形力计算上下模具的形变量；

形变量叠加步骤，将上模具和下模具的网格单元建立对应关系，上模具和下模具的对应的网格单元的形变量叠加，获得该组网格单元的总形变量；

合模间隙计算步骤，根据各组网格单元的总形变量，确定上模具和下模具的合模间隙。

2.如权利要求1所述的冲压模具合模间隙的计算方法，其特征在于，所述板料和上下模具的网格单元模型均为二维壳单元，其中板料为二维壳单元的弹塑性体，上下模具为二维壳单元的刚性体。

3.如权利要求1所述的冲压模具合模间隙的计算方法，其特征在于，所述单元力计算步骤包括：

模拟冲压过程，获得板料与上下模具的接触面模型以及冲压数据，其中接触面模型被划分成网格单元；

依据冲压数据计算接触面模型的各个网格单元的接触压强，接触压强包括板料与上模具之间的上接触压强和板料与下模具之间的下接触压强；

计算接触面模型的各个网格单元的面积与法向方向，根据各个网格单元的接触压强，计算各个网格单元的单元力，单元力包括板料与上模具之间的上单元力和板料与下模具之间的下单元力。

4.如权利要求3所述的冲压模具合模间隙的计算方法，其特征在于，通过AutoForm软件模拟冲压过程，获得板料与上下模具的接触面模型以及冲压数据。

5.如权利要求1所述的冲压模具合模间隙的计算方法，其特征在于，压机与模具的建模步骤中，

在确保压机的上模块和下平台的挠度形变的情况下，对压机模型进行简化；

对上下模具的模型进行简化，去除小于阈值尺寸的次要结构。

6.如权利要求1所述的冲压模具合模间隙的计算方法，其特征在于，通过HyperMesh软件进行上下模具的耦合建模以及耦合模型的网格划分步骤，获得上模具和下模具的工作型面模型。

7.如权利要求1所述的冲压模具合模间隙的计算方法，其特征在于，单元力映射步骤中，检验接触面模型和工作型面模型的贴合度，在接触面模型和工作型面模型不贴合时，进行修正：

将接触面模型的网格单元以坐标转换的方式转换到工作型面的网格单元上；

为每一个工作型面的网格单元确定与之距离最近的接触面模型的网格单元；

将与之距离最近的接触面模型的网格单元的单元力映射到该工作型面的网格单元上。

8.如权利要求1所述的冲压模具合模间隙的计算方法，其特征在于，所述模具形变计算步骤输出上模具形变云图和下模具形变云图，上模具形变云图包括形变前的上模具的各个网格单元和形变后的上模具的各个网格单元，下模具形变云图包括形变前的下模具的各个网格单元和形变后的下模具的各个网格单元。