论文部分内容阅读
回弹是板料冲压件缺陷中最难以解决的问题,采用有限元数值模拟技术来预测和控制回弹是一种行之有效的方法。为了解决精度和效率的问题,可以对初始板坯进行局部加密,而采用前处理阶段进行局部加密的主要问题是难以确定初始板坯上的加密区域并且保证网格的划分质量满足回弹精度的要求。本文提出了一种基于网格映射法实现板坯网格局部加密的方法,通过不同网格划分方案的对比分析,以及实验数据的验证研究,表明该方法的有效性。在此基础上对基于工艺控制的回弹补偿进行了研究,在工程应用上进一步表明该方法的优越性。基于网格映射法实现板坯网格局部加密方法的研究,主要工作内容包括以下三个方面：(1)采用模具曲率半径准则,研究了最终成形件的圆角区域及流经模具曲率较大部位的滑移区域的局部加密区域的形成过程,从工程应用的角度,提出了将工件特征轮廓线在平面上的展开线与模具分模线在平面毛坯上的投影线作为局部加密区域的边界线的区域确定方法；(2)为了快速获取局部加密区域的边界线,提出了基于一步法的网格映射法,将工件特征轮廓线离散成点并投影到仿真结果的网格模型上,利用数值模拟过程中所建立的单元与节点的映射关系,逆算出投影点在原始坯料上的坐标,最终拟合出特征轮廓线；(3)针对某一类零件的回弹特点,设计网格划分方案,分析网格对回弹大小的影响机理及规律,提出在回弹截面方向上进行网格加密的策略,结果表明在精度和效率上更具有优势。针对回弹控制过程中,回弹预测精度的不确定性,在网格局部加密的基础上,提出了基于工艺控制的回弹补偿方法,即分析工艺参数对回弹的控制规律,计算其补偿基准型面,在后续控制中,通过改变约束范围内的工艺参数,实现对回弹的精确控制。采用实验设计(DOE),响应面模型(RS)和遗传算法(GA)相结合的优化策略对确定补偿基准面进行了优化求解。