一种凸模胀形工件回弹后三维建模方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种凸模胀形工件回弹后三维建模方法及装置，包括：根据凸模胀形工件合模后的工艺参数，在XOZ坐标系内建立所述凸模胀形工件的合模轮廓线二维模型；根据所述合模轮廓线二维模型的开模工艺及力学过程，获取所述凸模胀形工件开模后的周向回弹量及径向回弹量；根据所述周向回弹量及所述径向回弹量，并结合变形协调条件，确定所述凸模胀形工件的径向残余半径；根据所述径向残余半径，获取所述回弹点位，并根据所述回弹点位，建立所述凸模胀形工件的回弹轮廓二维模型；对所述回弹轮廓二维模型进行回转，获得凸模胀形回弹三维模型，基于本发明专利技术，能够方便用于胀形模具的建模，精确度高、直观性好和效率高，为胀形模具提供准确的依据和参考。

A 3D modeling method and device for bulging workpiece after springback

【技术实现步骤摘要】
一种凸模胀形工件回弹后三维建模方法及装置
本专利技术涉及凸模胀形工件建模领域，特别涉及一种凸模胀形工件回弹后三维建模方法及装置。
技术介绍
在现有技术中，一般采用CAE软件或者实验法模拟凸模胀形工件的回弹建模，利用CAE软件模拟胀形过程获得径向和周向的应力、弹性应变，回弹后残余应变和变形，预测回弹后形状和精度，建立胀形形状尺寸与回弹形状尺寸之间的联系指导胀形模具设计，但是CAE建模难度大，成本高，效率底，精度差；实验法，采用技术测量方法测量回弹后形状和精度，逆向求回弹量，建立胀形形状尺寸与回弹形状尺寸之间的联系，实验成本高。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种凸模胀形工件回弹后三维建模方法及装置，通过先建立合模前的轮廓模型，根据回弹量，建立回弹后的三维模型，能够方便用于胀形模具的建模，精确度高、直观性好和效率高，为胀形模具提供准确的依据和参考。本专利技术第一实施例提供了一种凸模胀形工件回弹后三维建模方法，包括：根据凸模胀形工件合模后的工艺参数，在XOZ坐标系内建立所述凸模胀形工件的合模轮廓线二维模型；根据所述合模轮廓线二维模型的开模工艺及力学过程，获取所述凸模胀形工件开模后的周向回弹量及径向回弹量；根据所述周向回弹量及所述径向回弹量，并结合变形协调条件，确定所述凸模胀形工件的径向残余半径；根据所述径向残余半径，获取所述回弹点位，并根据所述回弹点位，建立所述凸模胀形工件的回弹轮廓二维模型；对所述回弹轮廓二维模型进行回转，获得凸模胀形回弹三维模型。优选地，所述在根据凸模胀形工件合模后的工艺参数，在XOZ坐标系内建立所述凸模胀形工件的合模轮廓线二维模型之后，还包括：获取所述凸模胀形工件合模的二维模型的顶面中心位置、顶面边缘点位置及与所述顶面底部位置相对应的底部中心位置。优选地，所述根据所述合模轮廓线二维模型的开模工艺及力学过程，获取所述凸模胀形工件开模后的周向回弹量及径向回弹量，具体为：获取周向收缩率，根据周向残余半径公式：R1＝x(1-εe)，获得周向残余半径，根据径向残余半径的弧长公式：获得径向残余半径所对应的弧长其中，x为所述顶面边缘点位置的x轴的坐标，εe为周向收缩率，s为所述顶面边缘点位置与底部中心位置间的弧长。优选地，所述根据所述周向回弹量及所述径向回弹量，并结合变形协调条件，确定所述凸模胀形工件的径向残余半径，具体为：在所述合模轮廓线二维模型上获取N个原始点位，并依次以第一至第N个所述原始点位为圆心，以收缩量为半径画弧，在所述合模轮廓线二维模型上依次获得N个收缩点位，依次获取第一至第N个所述收缩点位与所述底部中心位置距离，即获得N个所述收缩点位对应的径向残余半径，其中，所述收缩量为所述弧长与所述周向收缩率的乘积。优选地，所述根据所述径向残余半径，获取所述回弹点位，并根据所述回弹点位，建立所述凸模胀形工件的回弹轮廓二维模型，具体为：以所述底部中心位置为圆心，并分别以N个所述收缩点位对应的径向残余半径画弧，获得N条径向弧线，在所述合模轮廓线二维模型的顶面中心线上获取N个中心点位，以N个所述中心点位为圆心，并以所述周向残余半径为半径画弧，获得N条周向弧线，分别获取第i条所述径向弧线与第i条所述周向弧线的交点，其中，1≤i≤N，即获得N个所述原始点位所对应的N个回弹点位，根据N个所述回弹点位建立回弹轮廓二维模型。本专利技术第二实施例提供了一种凸模胀形工件回弹后三维建模装置，包括：合模轮廓线二维建模单元，用于根据凸模胀形工件合模后的工艺参数，在XOZ坐标系内建立所述凸模胀形工件的合模轮廓线二维模型；回弹量获取单元，用于根据所述合模轮廓线二维模型的开模工艺及力学过程，获取所述凸模胀形工件开模后的周向回弹量及径向回弹量；径向残余半径确定单元，用于根据所述周向回弹量及所述径向回弹量，并结合变形协调条件，确定所述凸模胀形工件的径向残余半径；回弹轮廓二维建模单元，用于根据所述径向残余半径，获取所述回弹点位，并根据所述回弹点位，建立所述凸模胀形工件的回弹轮廓二维模型；回弹三维建模单元，用于对所述回弹轮廓二维模型进行翻转，获得凸模胀形回弹三维模型。优选地，合模轮廓线二维建模单元还包括：位置获取单元，用于获取所述凸模胀形工件合模的二维模型的顶面中心位置、顶面边缘点位置及与所述顶面底部位置相对应的底部中心位置。优选地，所述回弹量获取单元，具体用于获取周向收缩率，根据周向残余半径公式：R1＝x(1-εe)，获得周向残余半径，根据径向残余半径的弧长公式：获得径向残余半径所对应的弧长其中，x为所述顶面边缘点位置的x轴的坐标，εe为周向收缩率，s为所述顶面边缘点位置与与底部中心位置间的弧长。优选地，所述径向残余半径确定单元，具体用于在所述合模轮廓线二维模型上获取N个原始点位，并依次以第一至第N个所述原始点位为圆心，以收缩量为半径画弧，在所述合模轮廓线二维模型上依次获得N个收缩点位，依次获取第一至第N个所述收缩点位与所述底部中心位置距离，获得N个所述收缩点位对应的径向残余半径，其中，所述收缩量为所述弧长与所述周向收缩率的乘积。优选地，所述回弹轮廓二维建模单元，具体用于以所述底部中心位置为圆心，并分别以N个所述收缩点位对应的径向残余半径画弧，获得N条径向弧线，在所述合模轮廓线二维模型的顶面中心线上获取N个中心点位，以N个所述中心点位为圆心，并以所述周向残余半径为半径画弧，获得N条周向弧线，分别获取第i条所述径向弧线与第i条所述周向弧线的交点，其中，1≤i≤N，即获得N个所述原始点位所对应的N个回弹点位，根据N个所述回弹点位建立回弹轮廓二维模型。基于本专利技术实施例提供的一种凸模胀形工件回弹后三维建模方法及装置，通过先建立合模前的轮廓模型，根据回弹量，确定合模后的回弹点位，建立合模后的轮廓模型，通过翻转处理，建立回弹后的三维模型，能够方便用于胀形模具的建模，精确度高、直观性好和效率高，为胀形模具提供准确的依据和参考。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种凸模胀形工件回弹后三维建模方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的凸模胀形工件的合模轮廓线二维模型；图3是本专利技术实施例提供的凸模胀形工件的回弹过程二维模型；图4是本专利技术实施例提供的凸模胀形工件回弹后的三维维模型；图5是本专利技术第二实施例提供的一种凸模胀形工件回弹后三维建模装置模块示意图。具体实施方式为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种凸模胀形工件回弹后三维建模方法，其特征在于，包括：/n根据凸模胀形工件合模后的工艺参数，在XOZ坐标系内建立所述凸模胀形工件的合模轮廓线二维模型；/n根据所述合模轮廓线二维模型的开模工艺及力学过程，获取所述凸模胀形工件开模后的周向回弹量及径向回弹量；/n根据所述周向回弹量及所述径向回弹量，并结合变形协调条件，确定所述凸模胀形工件的径向残余半径；/n根据所述径向残余半径，获取所述回弹点位，并根据所述回弹点位，建立所述凸模胀形工件的回弹轮廓二维模型；/n对所述回弹轮廓二维模型进行回转，获得凸模胀形回弹三维模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种凸模胀形工件回弹后三维建模方法，其特征在于，包括：
根据凸模胀形工件合模后的工艺参数，在XOZ坐标系内建立所述凸模胀形工件的合模轮廓线二维模型；
根据所述合模轮廓线二维模型的开模工艺及力学过程，获取所述凸模胀形工件开模后的周向回弹量及径向回弹量；
根据所述周向回弹量及所述径向回弹量，并结合变形协调条件，确定所述凸模胀形工件的径向残余半径；
根据所述径向残余半径，获取所述回弹点位，并根据所述回弹点位，建立所述凸模胀形工件的回弹轮廓二维模型；
对所述回弹轮廓二维模型进行回转，获得凸模胀形回弹三维模型。


2.根据权利要求1所述的一种凸模胀形工件回弹后三维建模方法，其特征在于，所述在根据凸模胀形工件合模后的工艺参数，在XOZ坐标系内建立所述凸模胀形工件的合模轮廓线二维模型之后，还包括：获取所述凸模胀形工件合模的二维模型的顶面中心位置、顶面边缘点位置及与所述顶面底部位置相对应的底部中心位置。


3.根据权利要求2所述的一种凸模胀形工件回弹后三维建模方法，其特征在于，所述根据所述合模轮廓线二维模型的开模工艺及力学过程，获取所述凸模胀形工件开模后的周向回弹量及径向回弹量，具体为：获取周向收缩率，根据周向残余半径公式：R1＝x(1-εe)，获得周向残余半径，根据径向残余半径的弧长公式：获得径向残余半径所对应的弧长其中，x为所述顶面边缘点位置的x轴的坐标，εe为周向收缩率，s为所述顶面边缘点位置与底部中心位置间的弧长。


4.根据权利要求3所述的一种凸模胀形工件回弹后三维建模方法，其特征在于，所述根据所述周向回弹量及所述径向回弹量，并结合变形协调条件，确定所述凸模胀形工件的径向残余半径，具体为：在所述合模轮廓线二维模型上获取N个原始点位，并依次以第一至第N个所述原始点位为圆心，以收缩量为半径画弧，在所述合模轮廓线二维模型上依次获得N个收缩点位，依次获取第一至第N个所述收缩点位与所述底部中心位置距离，即获得N个所述收缩点位对应的径向残余半径，其中，所述收缩量为所述弧长与所述周向收缩率的乘积。


5.根据权利要求4所述的一种凸模胀形工件回弹后三维建模方法，其特征在于，所述根据所述径向残余半径，获取所述回弹点位，并根据所述回弹点位，建立所述凸模胀形工件的回弹轮廓二维模型，具体为：以所述底部中心位置为圆心，并分别以N个所述收缩点位对应的径向残余半径画弧，获得N条径向弧线，在所述合模轮廓线二维模型的顶面中心线上获取N个中心点位，以N个所述中心点位为圆心，并以所述周向残余半径为半径画弧，获得N条周向弧线，分别获取第i条所述径向弧线与第i条所述周向弧线的交点，其中，1≤i≤N，即获得N个所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金武，袁志群，张梁，陈松阳，
申请(专利权)人：厦门理工学院，
类型：发明
国别省市：福建;35