冲压工艺的仿真方法技术

一种冲压工艺的数字仿真方法，包括如下步骤：　　　　－记录至少一个中间模型，该中间模型由冲压工具的基本要素的数字表征的常用集合构成，上述每个基本要素由有限元形式来定义，并包括数字静态属性；　　　　－记录一个在要仿真工艺内使用的坯件的变形的数字模型；　　　　－选择上述常用集合的一个子集，用于临时记录代表对应于所考虑的仿真的特定冲压工具的基本要素，上述子集构成了数字化有限元形式的一个专用集合；　　　　－根据仿真工艺的特点，参数化上述专用集合的数字化有限元以及相应的属性；　　　　－根据要仿真的冲压工艺的工作周期，记录表示上述专用集合的部件的相对运动的数字信息；　　　　－一方面根据在参数化的专用集合中记录的数字信息、另一方面根据坯件的数字模型和特定运动，重新计算坯件变形的数字模型；　　　　－通过应用上述重新计算的数字模型，产生上述坯件变形的数字或视觉表征。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及物理现象仿真软件领域。本专利技术尤其涉及冲压仿真软件。现有技术美国专利US 5379227(Ford Motor)已经公开一种评估金属板成型工具设计方法和系统，使用一个包括为将金属板冲压成一个部件而设计的一个冲头和一个连接件的牵引冲模，在使用减少数字不稳定性的改进集成方法的同时，改善了数字解决方案的收敛性。金属板和冲头有效表面均被表示为具有多个节点的网眼(maille)。金属板节点与冲头有效表面节点之间的接触节点可以被识别。第一个实施形式包括通过按照可塑性的增量变形理论确定在金属板网眼中采样点的应力增量，最小化由于上载而发生的不连续性。第二个实施形式包括使一个拉丝缝(draw-bead)模型化为多个非线性弹簧，以便最小化在上载期间的弹性力的不连续性。第三个实施形式包括一个过滤至少一个接触节点相对于工具表面的相对速度矢量，以便防止在部件冲压期间由于相对速度矢量方向的改变而产生摩擦力的震荡。通过美国专利US 5552995(The Trustees of the Stevens Instituteof Technology)先前技术同样公开一种基于计算机的设计一种部件的设计系统，一种生产该部件的工具和一种生产该部件的工艺。该设计系统包括一个处理器和一个存储器。存储器储存一些功能模板，每个功能模板代表一个具有一种格式和一个功能的原始对象。每个功能模板由其原始对象的功能来索引并且包括具有该原始对象的格式的主要几何实体表述。每个功能模板可包括关于生产原始对象的一种工具或关于生产原始对象的一种方法的信息。该设计系统还包括一个接收设计部件请求的输入装置。该请求包括一个或多个部件执行的预定功能。在访问存储器中的多个功能模板以便定位一个或多个用于执行所述一个或多个预定功能的原始对象的同时，由处理器可实施的一个设计核心模块设计部件、生产部件的工具和生产部件的工艺程序。通过美国专利US 6219055(SolidWorks)先前技术还了解到一种基于计算机的冲压工具。提供一种冲压工具是为了在计算机上操作一个模型，包括一些可使用户定义一种用于控制模型冲压功能的冲压工具的机制。这种冲压工具的特征可定义成使冲压工具能重新被使用，无需再制定其特性。通过先前技术同样了解到一种生产方法的设计解决方案，包括如下步骤将一种工件表示为多个三角有限元，用包含有典型的立方多项式的数学方程来表示冲压工具，借助于有限元模型通过冲压工具来仿真工件变形，有限元被明确地集成在一起。该方法可通过一个包括一个储存一个程序的存储装置和一个执行这些指令的处理器的仪器来实施，该程序包括一些机读指令。在通过有限元模型仿真工件变形之后，工件和冲压工具的特征可被改变，以便改进工件最终形状。在通过有限元仿真产生一种可接受的最终工件形状之后，一个真正的工件可用基于仿真的真正工具冲压。先前技术冲压仿真软件对于准确地确定冲压工艺的类型方面具有某些局限性缺陷，在其它方面，从用户角度来看的缺陷是，更多的参数使得参数化的程度太长，并且实施复杂。本专利技术试图克服先前技术的这些缺陷，提出一种能使用户确定其专有的冲压工艺方法模型，并能使同一用户或其他用户，一次确定一个冲压方法模型，对于所考虑的冲压方法模型来说，除了有限数量的参数化之外，不再需要做其它任何事。确定多个中间模型以便产生专用于特定用户的冲压的对话。为此，本专利技术提出一种冲压工艺数字仿真方法，包括以下步骤-记录至少一个中间模型，该中间模型由冲压工具的基本要素的数字表征的常用集合构成，上述每个基本要素是由以有限元形式来定义，并包括数字统计属性；-记录一个在要仿真工艺内实施的坯件的变形数字模型；-通过临时记录代表对应于所考虑的仿真的特定冲压工具的基本要素，选择上述常用集合的一个子集，上述子集构成了数字化有限元形式的一个专用集合；-根据仿真工艺的特点，参数化上述专用集合的数字化有限元以及相应的属性；-根据要仿真的冲压工艺的工作周期，记录表示上述专用集合的部件的相对运动的数字信息；-根据一方面在参数化的专用集合中记录的数字信息、另一方面坯件的数字模型和特定运动，重新计算坯件变形的数字模型；-通过应用上述重新计算的数字模型，产生上述坯件变形的数字或视觉表征。优选地，该选择步骤针对已选出的要素，改变非永久的基本要素的状态。优选地，所述仿真方法包括从一个外部信息载体装载至少一部分所述集合的参数化信息的步骤。按照一个特定的实施例，所述方法包括从一个外部信息载体装载一种坯件模型的步骤。按照一个变例，所述方法包括从一个外部信息载体装载上述子集的数字表征的步骤。按照另外一个变例，所述构成所述专用集合的步骤是通过一个图形界面显示和从上述图形界面捕获的信息记录来实现的。优选地，所述图示界面显示步骤包括个性化预记录界面的操作，该个性化至少部分地考虑来自该方法先前步骤的信息。优选地，定义多种使用级别，其中一种监督使用级别要求一个共同的通用参量化来最大程度限定有关冲压方法，而其它基础使用级别仅要求补充的和专用的部分参量化，该部分参量化得益于先前执行的该监督级别的参量化。借助以下根据附图所进行的纯属解释本专利技术一种实施方式的说明，将更好地理解本专利技术-附图说明图1表示根据本专利技术方法的流程；-图2表示信息文件形式的中间模型的构成和处理；-图3表示通过监管者所看到的应用；-图4表示最终用户所看到的应用。“冲压工艺”一词包括一些工具和特点。另外，“属性”意指一种物理和数字特点。变形被专业人员经常称为“成形”。“设计方案”一词覆盖包括由“解算器(solveur)”处理的数据集合的全部信息文件，该处理结果构成全部仿真。该中间模型具有一个信息文件的结构，其构成设计方案的主要部分。如图2中所述，该中间模型是由监管者构成。该监管者部分充满该设计方案，并为最终用户通过一个图示界面保留一些记录区域。由该中间模型和最终用户提供的一些数据构成的集合构成这样一个完整的设计方案，并由“解算器”控制和处理。监管者选择是否应该让最终用户填写一个特定参数。在向最终用户要求一个参数的情况下，该参数的一个缺省值经常是由监管者提供。本专利技术的目的是使用户能自己确定该冲压模型化处理工艺的主要部分。宏命令的概念被分为两个不同的步骤-根据工艺的要求(由监管者进行)，确定宏命令-通过给出关于有限数量的参数的信息，应用宏命令(由最终用户进行)。“监管者”是建立表示宏命令、步骤、过程图、工具群组、缺省工艺属性和向最终用户要求的属性(如图3中所示)的图示界面的一个人。“最终用户”是使用监管者确定的宏命令并同时提供有关以下参数的信息(如图4中所示)的人群组与网孔对象(objet maillage)之间的连接，每个冲压对象可改变的参数(夹固力，冲压速度，摩擦…)。“群组”是对象的一个特殊类型坯件，坯件夹，模具，冲头…。一个群组是通过在图表中的表征和在一些群组范围内可直接存取的特殊种类属性来确定的。从监管者的角度来看，一个群组对应于由最终用户看到的一个对象(压力机的部件)。属性是与一个群组的特性(因此与一些对象)相对应的值，这可以是一种摩擦，方向，一个二维曲线图…。一个步骤是一个时间周期，在此期间每个物体有一个单独的运动学种类运动，力。仿真的全部过程根据每个群组的性能或行为将被分为许多不同步骤。每个群组在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种冲压工艺的数字仿真方法，包括如下步骤-记录至少一个中间模型，该中间模型由冲压工具的基本要素的数字表征的常用集合构成，上述每个基本要素由有限元形式来定义，并包括数字静态属性；-记录一个在要仿真工艺内使用的坯件的变形的数字模型；-选择上述常用集合的一个子集，用于临时记录代表对应于所考虑的仿真的特定冲压工具的基本要素，上述子集构成了数字化有限元形式的一个专用集合；-根据仿真工艺的特点，参数化上述专用集合的数字化有限元以及相应的属性；-根据要仿真的冲压工艺的工作周期，记录表示上述专用集合的部件的相对运动的数字信息；-一方面根据在参数化的专用集合中记录的数字信息、另一方面根据坯件的数字模型和特定运动，重新计算坯件变形的数字模型；-通过应用上述重新计算的数字模型，产生上述坯件变形的数字或视觉表征。2.根据权利要求1所述仿真方法，其特征在于该选择步骤改变与已选出的要素无关的基本要素的状态...

【专利技术属性】
技术研发人员：法伊察尔·迈赫雷兹，福阿德·埃尔卡尔迪，克里斯蒂安·阿胡安贡努，皮埃尔·维奥萨特，卡罗琳·博罗，
申请(专利权)人：ESI集团，
类型：发明
国别省市：