[发明专利]基于电磁的分布式压边优化方法及分布式电磁压边模具

说明书

本发明涉及板料冲压成形技术领域，特别是涉及基于电磁的分布式压边优化方法及分布式电磁压边模具。本发明建立了分布式压边块的冲压仿真模型，并对该冲压仿真模型基于压边块和分析步进行初始化，并采用有限元仿真分析获取最优的压边力矩阵，从而获得压边块所对应的压边力加载线，作为对压边力的控制依据。压边操作依据分析步时长进行划分，分析步的划分结合电磁部热特性，通过在充磁或退磁之后预留一定时长将其产热散失，实现批量化生产过程中压边力的连续稳定加载。

技术领域

本发明涉及板料冲压成形技术领域，特别是涉及基于电磁的分布式压边优化方法及分布式电磁压边模具。

背景技术

压边力在冲压成形工艺中是一个十分重要的工艺参数，合适的压边力大小不仅有利用提高冲压件的成形质量，而且还能大大的降低工艺的能耗。过大的压边力易导致冲压板料发生破裂；过小的压边力则起不到压边的效果，易使冲压板料发生起皱现象。

板料冲压成型大多是恒定压边、整体压边，即板料的冲压区所受的压边力大致相同，很容易导致部分区域出现破裂或起皱。因此出现了分布式压边的冲压成形方式，即对板件不同区域设置相对独立的压边块以提供不同的压边力。而基于上述分布式压边方式，目前压边力或使用机械结构提供，或采用电磁体(即电磁部)提供。前者提供的压边力一般都是固定值，不方便、也不能及时调整。后者虽可调可控，但发明人后续发现电磁体使用时内部易积热。虽然对于板料冲压时长较短(例如小于5s)，考虑该积热影响意义不大，但若板料冲压时长较长(例如大于10s)，应当要考虑积热对电磁体的影响，然而现有对于该点鲜有研究。

发明内容

基于此，有必要针对现有基于电磁提供压边力存在积热影响的问题，提供基于电磁的分布式压边优化方法及分布式电磁压边模具。

本发明采用以下技术方案实现：

第一方面

本发明提供了基于电磁的分布式压边优化方法，其适用于分布式电磁压边模具，分布式电磁压边模具中的电磁部对压边块提供压边力。基于电磁的分布式压边优化方法包括以下步骤：

步骤一，建立分布式压边块的冲压仿真模型：其中，将压边块依次记为B₁～B_n，将冲压深度离散成预设的m个分析步，并记为H₁～H_m；

步骤二，初始化冲压仿真模型中的压边块和分析步，并组成压边力矩阵其中表示压边块B₁在分析步H₁～H_m所受的压边力；其中表示压边块B₁～B_n在分析步H₁所受的压边力；

步骤三，对冲压仿真模型进行有限元仿真分析，并获得最优压边力矩阵

步骤四，利用电磁热特性对最优压边力矩阵进行修正，得到修正压边力加载线，并作为压边力最终加载依据；

其中，基于电磁部提供压边力模型得到分析步时长，并保证压边力加载线正常加载、且电磁部温度处于正常状态；每个分析步的时长包括电磁部的充磁/退磁时长、剩磁时长以及散热时长；基于分析步时长得到修正分析步个数M，对最优压边力矩阵进行修正得到修正压边力矩阵对修正压边力矩阵按列分块后得到n组修正压边力子矩阵，再对n组修正压边力子矩阵进行拟合后得n条修正压边力加载线，根据每条修正压边力加载线对其自身所对应的压边块施加作用力。

该基于电磁的分布式压边优化方法实现根据本公开的实施例的方法或过程。

第二方面

本发明提供了一种分布式电磁压边模具，包括相互配合的凸模和凹模、若干个压边块、与压边块相同数量的电磁部。