板金属回弹仿真与模面补偿方法

青华模具培训

Springback Simulation and Tool
Surface Compensation Algorithm for
Sheet Metal Forming
板金属回弹仿真与模面补偿方法
内容提要
„ 引言
„ 思索工具影响的动力显式回弹算法
„ 工具外表补偿方法
„ 结果与讨论
5 @( J- {. B* U4 j! t0 {™国际汽车工业开展趋向之一

青华模具培训

引言 „ 回弹问题必然存在，关于轻量化设计制造，材料产生的回弹影响日益突出。
) o0 T! v' s( a4 A6 `„ 回弹问题研讨愈来愈重要
„ 求解回弹问题所触及的关键点
4 K' h% W( Q* c& k. B* \◇ 回弹仿真精度
应力计算的有效算法
; N! s+ V' O# W) f( d/ b模拟参数的设置，成形条件的定义
更精确的材料模型 (屈服准绳,  材料强化（幂线性指数n ,…… )
更合理的单元列式 (记及厚向应力影响, 面内剪切应力影响, …)
更光滑的接触算法 (工具及补偿面光滑方法, 摩擦模型, …)
2 G" P0 N! ~# z5 D6 c2 p; m$ ]◇ 工具外表补偿算法
" v, d* K& h& N- M8 }- }映射
投影
重构

青华模具培训

引言 (续)
4 b( }+ o! z4 j5 K! t  \  t„ 应战性的工作
‡ ◇ 进步回弹模拟精度
) ^- J. z! X  Z0 o. K" s. i! r◇ 研制通用的工具外表补偿算法

卸模之前的迭代方程
, ~5 |  }( R7 _. Q, a思索工具影响的动力显式回弹算法(DESA)

青华模具培训

思索临界阻尼的动力松弛方法用于板料与工具脱开后的
回弹模拟
7 Y  a  p7 X& a# N( z0 w+ z; _细致执行步骤：
思索工具影响的动力显式回弹算法 (续)

青华模具培训

思索工具影响的动力显式回弹算法 (续)

青华模具培训

¾算法特性
. g: g( {) N+ A+ y4 V- h‡ 加、卸载采用同一种算法，可以防止显式向
隐式算法转换带来的数值积分误差
‡ 耗费了更多的模拟时间来换取应力场精度的
( T# f* b( [* B3 {/ W$ E改善
‡ 临界阻尼动力松弛算法可以快速抑止和削减
8 M) ~! ]$ D5 R板材内的应力振荡，进而削减后续的模拟时间
思索工具影响的动力显式回弹算法 (续)
. @1 O* y( f5 e9 O  X7 \- \
工具外表补偿方法
„ 根本步骤
¾ 有限元模拟FEM simulation (Forming and Springback);
¾ 外表插值映射 Surface mapping (Interpolation);
" s" y3 x. i1 Y' ?  I9 P' m0 w9 S  U( i¾ 工具外表的逆投影修正
Reverse modification of tool surface (projection);
¾ 工具外表重建 Tool Surface regeneration.
$ c1 o5 p& k& }5 H0 |" Z
工具外表补偿方法（续）

青华模具培训

工具外表映射算法

1 u3 \. t( v, p* ]; \4 Q5 }* Z插值方法:
: M) x/ Q" {) J# X+ _R-S 自然坐标映射方法与三角形
. z4 M4 f0 r* U1 q单元坐标映射方法

青华模具培训

工具外表投影算法图例说明

青华模具培训

工具外表重构
工具外表补偿之后，在工具网格上的一切
点将被修正并在预先控制在允许的误差内.
  ]) L9 v6 o+ C初始输入的工具网格点所对应的补偿后的新
. w* U% V' W( F/ }7 }位置点在目前的算法中还需求转换成ASCII
格式，然后，再输入到 CAD 软件中，应用
( y6 n8 M" l* F* z4 E  p9 m软件中的重构功用产生新的补偿（可加工）
" s2 `9 W: C  Q2 v3 A曲面.

! \3 S9 |$ s( R4 l& S结果与讨论
$ b" o$ Q0 _/ p6 U; t" K( g回弹模拟及与实验比照
  J' w# M! {$ Z' K0 Q' n" I国际权威的Benchmark实验测试 软件成熟度情况

青华模具培训

高压边力下材料拉延时表现出的各向异性比照