刀具的优化设计方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种刀具的优化设计方法、装置、设备及存储介质，其涉及刀具技术领域，方法包括：获取刀具材料及工件材料的标定参数以确定目标材料参数；将目标材料参数和获取的刀具结构模型、工件结构模型以及切削工艺参数输入构建的刀具切削仿真模型进行仿真，以提取切削过程中的切削力和切削温度；根据刀具结构优化变量及获取的刀具结构优化变量的取值范围构建切削力的力响应曲面模型及切削温度的温度响应曲面模型；将力响应曲面模型、温度响应曲面模型以及取值范围输入多目标优化模型进行优化得到最佳刀具结构参数。本发明专利技术提高了刀具性能，延长了刀具寿命，节省了生产成本。节省了生产成本。节省了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
刀具的优化设计方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术实施例涉刀具
，尤其涉及一种刀具的优化设计方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]大多数机械零件是通过机械加工得到的，在锻造、铸造等成型过程后需要金属切削加工，以便得到最终的形状、尺寸和表面质量。在模具加工领域，需要采用刀具对不同的工件切削出平面、斜面、台阶面、曲面、型腔等，因此，刀具广泛应用于各大加工制造企业。
[0003]模具钢是模具制造的物质和技术基础，其品种、规格、质量对模具的性能有决定性作用，模具钢具有较好的淬透性，可以制作尺寸较大、高档次的塑料模具成形零件。但在现有技术中，模具公司自制的刀具因在加工过程中切削温度较高、切削力较大，刀具磨损较为严重，不仅影响加工零件的精度和表面质量，降低刀具性能，影响了刀具寿命，而且还会提高生产成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种刀具的优化设计方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有刀具性能较低、寿命较短及生产成本较高的问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种刀具的优化设计方法，其特征在于，包括：获取刀具材料及工件材料的标定参数作为初始材料参数，并根据所述初始材料参数构建材料本构模型以确定目标材料参数；构建刀具切削仿真模型，并将所述目标材料参数和获取的刀具结构模型、工件结构模型以及切削工艺参数输入所述刀具切削仿真模型进行仿真，以提取切削过程中的切削力和切削温度；根据刀具结构优化变量及获取的所述刀具结构优化变量的取值范围构建所述切削力的力响应曲面模型及所述切削温度的温度响应曲面模型；将所述力响应曲面模型、所述温度响应曲面模型以及所述取值范围输入多目标优化模型进行优化得到最佳刀具结构参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述材料本构模型包括材料弹塑性模型及材料失效模型，所述初始材料参数包括等效塑性应变、等效应变率、参考等效应变率、工件温度、材料熔点、材料屈服应力、材料硬化系数、材料应变率系数、材料加工硬化系数、材料温度软化系数、材料失效次数、等效塑性应变增量以及材料初始损伤应变，所述根据所述初始材料参数构建材料本构模型以确定目标材料参数的步骤，包括：根据所述等效塑性应变、所述等效应变率、所述参考等效应变率、所述工件温度、所述材料熔点、所述材料屈服应力、所述材料硬化系数、所述材料应变率系数、所述材料加工硬化系数以及所述材料温度软化系数构建所述材料弹塑性模型；根据所述材料失效次数、所述等效塑性应变增量以及所述材料初始损伤应变构建所述材料失效模型，其中，所述材料初始损伤应变是通过Johnson
‑
Cook模型确定的；根据所述初始材料参数、所述材料弹塑性模型及所述材料失效模型确定目标材料参数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据根据所述初始材料参数、所述材料弹塑性模型及所述材料失效模型确定目标材料参数的步骤，还包括：通过所述材料弹塑性模型确定等效流动应力；通过所述材料失效模型确定材料失效参数；将所述材料失效参数、所述等效流动应力以及所述初始材料参数作为目标材料参数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述刀具结构优化变量包括前角、后角以及蝶形角，所述刀具结构优化变量的取值范围包括前角范围、后角范围以及蝶形角范围，所述根据刀具结构优化变量及获取的所述刀具结构优化变量的取值范围构建所述切削力的力响应曲面模型及所述切削温度的温度响应曲面模型的步骤，包括：根据所述前角、所述后角、所述蝶形角、所述前角范围、所述后角范围以及所述蝶形角范围采用优化拉丁超立方设计，得到力四阶...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢伟锋，赵庆晨，于博，任明强，李九成，孙锡武，
申请(专利权)人：珠海格力精密模具有限公司，
类型：发明
国别省市：