一种用于有限元模拟板料冲压的摩擦模型的构建方法技术

本发明专利技术公开了一种用于有限元模拟板料冲压的摩擦模型的构建方法，包括以下步骤：通过单一变量法确定润滑剂粘度与摩擦力的关系式、表面粗糙度与摩擦力的关系式、冲头圆角半径与摩擦力的关系式、冲压速度与摩擦力的关系式、材料的表面硬度与摩擦力的关系式；得到数学摩擦模型的m阶多项式，使偏导系数等于零，获得矩阵方程，通过对实验数据的拟合，得到最优多项式，确定m的值，得到摩擦模型。本发明专利技术不仅方法简单，而且可以通过计算机将模型导入有限元软件中，代替有限元软件中单一的库伦摩擦模型，可以准确的反映出在板料成形阶段摩擦力对于板料的作用情况从而有效的控制板料的成形结果，实现真正意义上的计算机辅助设计，实现智能化设计。能化设计。能化设计。

【技术实现步骤摘要】
一种用于有限元模拟板料冲压的摩擦模型的构建方法


[0001]本专利技术属于板料冲压设计领域，具体为一种用于有限元模拟板料冲压的摩擦模型的构建方法。

技术介绍

[0002]自从上世纪70年代开始，利用计算机模拟辅助板料成形的技术就已经开始实行了。但是在计算机辅助板料成形的过程中，板料与模具之间的摩擦力极大的影响了板料的成形质量和成形率。现如今的计算机模拟中通常采用的库伦摩擦模型很难准确的反映出在冲压过程中板料与模具之间的摩擦行为。因此，准确的描述板料与模具之间的摩擦行为可以极大的提升计算机辅助成形的精度，进而保证板料的成形质量和成型率。
[0003]Harmon.D.Nine等通过实验发现库仑定律在更高的负载下失效。在高负载下取决于许多变量之间的相互作用，包括金属板料的硬度、润滑剂和表面粗糙度。F.Klocke基于接触压力和温度提出了摩擦模型，并基于Fortran编程语言开发了适用于有限元分析的子程序。Tung
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Sheng Yang推导了适用于三维金属成形过程的平均雷诺方程有限元方法，并将通用润滑摩擦模型与金属成形有限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于有限元模拟板料冲压的摩擦模型的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)通过单一变量法确定润滑剂粘度与摩擦力的关系式、表面粗糙度与摩擦力的关系式、冲头圆角半径与摩擦力的关系式、冲压速度与摩擦力的关系式、材料的表面硬度与摩擦力的关系式；(2)得到数学摩擦模型的m阶多项式，使偏导系数等于零，获得矩阵方程，通过对实验数据的拟合，得到最优多项式，确定m的值，得到摩擦模型：μ＝μ(v，λ，R，V，H)其中，μ为摩擦系数、v为润滑剂粘度、λ为表面粗糙度、R为冲头圆角半径、V为冲压速度、H为表面硬度。2.根据权利要求1所述的一种用于有限元模拟板料冲压的摩擦模型的构建方法，其特征在于：所述润滑剂粘度与摩擦力的关系式为其中，a0、a1和a2是通过Matlab软件对实验数据进行拟合而得到的常数。3.根据权利要求1所述的一种用于有限元模拟板料冲压的摩擦模型的构建方法，其特征在于：所述表面粗糙度与摩擦力的关系式为其中，λ为板料的平均表面粗糙度，b0、b1、b2和b3是通过Matlab软件对实验数据进行拟合而得到的常数，e为自然常数。4.根据权利要求3所述的一种用于有限元模拟板料冲压的摩擦模型的构建方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏建生，韩传德，窦沙沙，朱少华，刘镕滔，叶邦华，
申请(专利权)人：微纳精工苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：