[发明专利]一种凸模胀形工件回弹后三维建模方法及装置

说明书

本发明提供了一种凸模胀形工件回弹后三维建模方法及装置，包括：根据凸模胀形工件合模后的工艺参数，在XOZ坐标系内建立所述凸模胀形工件的合模轮廓线二维模型；根据所述合模轮廓线二维模型的开模工艺及力学过程，获取所述凸模胀形工件开模后的周向回弹量及径向回弹量；根据所述周向回弹量及所述径向回弹量，并结合变形协调条件，确定所述凸模胀形工件的径向残余半径；根据所述径向残余半径，获取所述回弹点位，并根据所述回弹点位，建立所述凸模胀形工件的回弹轮廓二维模型；对所述回弹轮廓二维模型进行回转，获得凸模胀形回弹三维模型，基于本发明，能够方便用于胀形模具的建模，精确度高、直观性好和效率高，为胀形模具提供准确的依据和参考。

技术领域

本发明涉及凸模胀形工件建模领域，特别涉及一种凸模胀形工件回弹后三维建模方法及装置。

背景技术

在现有技术中，一般采用CAE软件或者实验法模拟凸模胀形工件的回弹建模，利用CAE软件模拟胀形过程获得径向和周向的应力、弹性应变，回弹后残余应变和变形，预测回弹后形状和精度，建立胀形形状尺寸与回弹形状尺寸之间的联系指导胀形模具设计，但是CAE建模难度大，成本高，效率底，精度差；实验法，采用技术测量方法测量回弹后形状和精度，逆向求回弹量，建立胀形形状尺寸与回弹形状尺寸之间的联系，实验成本高。

发明内容

本发明实施例提供了一种凸模胀形工件回弹后三维建模方法及装置，通过先建立合模前的轮廓模型，根据回弹量，建立回弹后的三维模型，能够方便用于胀形模具的建模，精确度高、直观性好和效率高，为胀形模具提供准确的依据和参考。

本发明第一实施例提供了一种凸模胀形工件回弹后三维建模方法，包括：

根据凸模胀形工件合模后的工艺参数，在XOZ坐标系内建立所述凸模胀形工件的合模轮廓线二维模型；

根据所述合模轮廓线二维模型的开模工艺及力学过程，获取所述凸模胀形工件开模后的周向回弹量及径向回弹量；

根据所述周向回弹量及所述径向回弹量，并结合变形协调条件，确定所述凸模胀形工件的径向残余半径；

根据所述径向残余半径，获取所述回弹点位，并根据所述回弹点位，建立所述凸模胀形工件的回弹轮廓二维模型；

对所述回弹轮廓二维模型进行回转，获得凸模胀形回弹三维模型。

优选地，所述在根据凸模胀形工件合模后的工艺参数，在XOZ坐标系内建立所述凸模胀形工件的合模轮廓线二维模型之后，还包括：获取所述凸模胀形工件合模的二维模型的顶面中心位置、顶面边缘点位置及与所述顶面底部位置相对应的底部中心位置。

优选地，所述根据所述合模轮廓线二维模型的开模工艺及力学过程，获取所述凸模胀形工件开模后的周向回弹量及径向回弹量，具体为：获取周向收缩率，根据周向残余半径公式：R₁＝x(1-ε_e)，获得周向残余半径，根据径向残余半径的弧长公式：获得径向残余半径所对应的弧长其中，x为所述顶面边缘点位置的x轴的坐标，ε_e为周向收缩率，s为所述顶面边缘点位置与底部中心位置间的弧长。

优选地，所述根据所述周向回弹量及所述径向回弹量，并结合变形协调条件，确定所述凸模胀形工件的径向残余半径，具体为：在所述合模轮廓线二维模型上获取N个原始点位，并依次以第一至第N个所述原始点位为圆心，以收缩量为半径画弧，在所述合模轮廓线二维模型上依次获得N个收缩点位，依次获取第一至第N个所述收缩点位与所述底部中心位置距离，即获得N个所述收缩点位对应的径向残余半径，其中，所述收缩量为所述弧长与所述周向收缩率的乘积。