板金属回弹仿真与模面补偿方法

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Springback Simulation and Tool
Surface Compensation Algorithm for
4 K. O5 t1 ~* Y9 A- mSheet Metal Forming
. h% L$ |; D5 q板金属回弹仿真与模面补偿方法
+ l% X. i, y0 V: o  V内容提要
/ Z( ~5 P& z1 ^& D0 h2 g8 h5 {„ 引言
$ @9 q, q0 v! x5 F„ 思索工具影响的动力显式回弹算法
„ 工具外表补偿方法
7 B6 X, ]9 D6 |5 p- h+ [8 F„ 结果与讨论
™国际汽车工业开展趋向之一
( z5 p$ j& I8 X$ P

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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。
5 l2 a8 E5 j) ~( O; i) l) O„ 回弹问题研讨愈来愈重要
$ c% w5 R8 x7 D0 P+ @3 G. Z3 ^„ 求解回弹问题所触及的关键点
! u6 u( g$ D3 i' o( X; o% X$ S◇ 回弹仿真精度
" c3 u1 n, K1 ^应力计算的有效算法
1 w8 n: A" V: y/ y! R7 E! f# b模拟参数的设置，成形条件的定义
& L7 m! Q' w5 I  R1 P5 m; e- }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, …)
7 ?* f4 s, Z1 M2 U& B2 }更光滑的接触算法 (工具及补偿面光滑方法, 摩擦模型, …)
, d: \  t+ K8 l5 w◇ 工具外表补偿算法
* ?, ?$ x2 a/ b% D' p映射
& x% X/ ]8 i' P投影
重构

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引言 (续)
„ 应战性的工作
8 {# c  q5 q, a# a6 T) W5 X* i‡ ◇ 进步回弹模拟精度
◇ 研制通用的工具外表补偿算法
6 }& r0 y/ f2 s$ u* T/ S
卸模之前的迭代方程
% e, Z% j- K4 _  W0 E/ y. v思索工具影响的动力显式回弹算法(DESA)

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思索临界阻尼的动力松弛方法用于板料与工具脱开后的
" f' V; F5 u' A- G. H# s: V回弹模拟
" c. g0 x6 x; j& W细致执行步骤：
: s4 r) i: c8 Z思索工具影响的动力显式回弹算法 (续)

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思索工具影响的动力显式回弹算法 (续)

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¾算法特性
‡ 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
9 Z8 c( D) H+ r( ~, n‡ 耗费了更多的模拟时间来换取应力场精度的
6 g4 _, c5 I5 g6 H$ V* [2 z改善
‡ 临界阻尼动力松弛算法可以快速抑止和削减
% M9 Q( W- f7 o8 s板材内的应力振荡，进而削减后续的模拟时间
6 w" e" y3 f  f3 H# i$ H思索工具影响的动力显式回弹算法 (续)
& a3 H! W2 b  p+ y0 T
% S+ m6 |' n3 {, B# J6 P工具外表补偿方法
, l3 Z& a: h9 S! M" [) g„ 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);
7 P5 y& P+ y* `. R! Q: G¾ 工具外表的逆投影修正
Reverse modification of tool surface (projection);
" {$ ]5 T1 j' O' C1 N! P¾ 工具外表重建 Tool Surface regeneration.

工具外表补偿方法（续）

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工具外表映射算法
+ q9 ?! v% T2 R: l6 u8 U
插值方法:
R-S 自然坐标映射方法与三角形
0 ~  ?  h  S+ u: }7 ~单元坐标映射方法

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工具外表投影算法图例说明

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工具外表重构
4 U7 j: r4 j2 T/ B, V5 S# H" X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.
. ?' z  O9 C8 r% s初始输入的工具网格点所对应的补偿后的新
! w0 r6 A* h) P+ e+ h6 v" o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
1 c+ m" V7 }. a( L& R% P: n' r软件中的重构功用产生新的补偿（可加工）
曲面.
$ y1 u5 p* ~8 _; l
结果与讨论
回弹模拟及与实验比照
国际权威的Benchmark实验测试 软件成熟度情况

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高压边力下材料拉延时表现出的各向异性比照