一家专注流体压力成形技术
【作 者】秦雪娇;鲍益东;刘哲;肖福成;付华
【引 言】
在板料冲压成形件的设计初期，往往需要预测毛坯形状及尺寸，根据零件的形状反向进行坯料预示是一项关键技术。近年来，一步逆成形法在坯料预示中得到了普遍应用［1－4］，并开发出很多成熟的商业软件，如美国工程技术联合公司的 Dynaform /BSE、加拿大成形技术公司的 Fastform 以及德国的Autoform /One－Step 模块等。
由于一步逆成形法基于全量理论，对成形过程进行了简化，且大多数情况下只有零件成形后的型面已知，没有考虑中间的成形过程，因此，由一步逆成形反算得到的毛坯形状是具有一定误差的近似解。张勇等［5］ 和张秋红等［6］ 通过实验验证了 Dynaform 软件 BSE 模块一步逆成形法对于初始毛坯尺寸估算的基本准确性，但与实验结果相比仍然需要一定的修正。周佳恺等［7］通过毛坯边界线精细算法提高了毛坯预示的精度，但只限于提高边界特征的精度。张向奎等［8］通过结合节点网格映射方法、逆方法以及增量法优化了坯料形状，但该方法的使用复杂，且需要中间构型。
在实际工程应用中，某些汽车门环件由于变形比较大，在使用传统的一步逆成形进行坯料预示时发现预示的坯料发生了一定的扭曲变形，与实际情况相比有一定的误差。为了解决该问题，本文提出一种考虑成形过程的坯料预示算法。该算法基于实际的成形过程，模具和坯料先接触的区域在整个成形过程中通常变形较小，通过找到该区域并施加一定的约束来减少坯料的翘曲变形。最后通过比较坯料预示的轮廓线验证了该算法的有效性。
【结 论】
(1)本文为解决传统的一步逆成形法在汽车门环件坯料预示中的自由端翘曲问题，在算法中考虑了成形过程，开发了基于成形过程的汽车门环坯料预示算法。
(2)通过自动约束寻找算法找到冲压过程中工具和坯料先接触的区域，在坯料预示时对该区域加以约束，可减小坯料预示的自由端翘曲现象。
(3)经实例对比，证明了本文基于成形过程的坯料预示算法在保证了计算结果合理性的基础上纠正了自由端的翘曲变形，提高了坯料预示的准确性，此外还提升了计算效率，并在 Dynaform 软件中得以应用。
以下是正文：
