基于逆向工程和數(shù)值模擬的板料成形技術(shù)研究.pdf

1、板料沖壓成形是一種借助于模具使板料發(fā)生塑性變形，從而獲得所需形狀零件尺寸的重要加工方法。與其它加工方法相比，由于其具有生產(chǎn)效率高、加工成本低、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。但是，板料沖壓成形是一個(gè)復(fù)雜的塑性變形過(guò)程，其結(jié)果容易產(chǎn)生破裂、起皺和回彈等缺陷。
　　 本文以一個(gè)缺失了CAD模型的近似V形的空調(diào)隔板為研究對(duì)象，該零件的重新制造過(guò)程中，如果僅以傳統(tǒng)的技術(shù)手段，不但零件尺寸及形狀的難以精確獲取，而且通過(guò)“試錯(cuò)”法

2、進(jìn)行模具的制造也費(fèi)時(shí)費(fèi)力。對(duì)該研究對(duì)象需要借助先進(jìn)的技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)快速的制造，而逆向工程技術(shù)和沖壓成形數(shù)值模擬技術(shù)是目前研究的熱點(diǎn)，實(shí)際中也得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。在實(shí)際情況中，有的板類零件CAD模型已經(jīng)丟失或者沒(méi)有CAD模型，其制造過(guò)程首先需要利用逆向工程來(lái)獲得零件的CAD模型。而數(shù)值模擬技術(shù)可以分析零件的沖壓成形性能，預(yù)測(cè)零件成形過(guò)程中的缺陷，對(duì)工藝方案和工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。本文利用逆向工程和數(shù)值模擬等技術(shù)旨在縮短零件生產(chǎn)制造周期，獲取

3、更加精確的零件。
　　 本文結(jié)合逆向工程、板料成形和回彈數(shù)值模擬以及補(bǔ)償技術(shù)對(duì)其沖壓成形進(jìn)行研究。在對(duì)相關(guān)技術(shù)的基本理論和研究狀況的總結(jié)與介紹基礎(chǔ)之上，進(jìn)行了該模型的CAD模型重建，成形和回彈數(shù)值模擬，并通過(guò)回彈補(bǔ)償技術(shù)并獲得零件模具模面。首先利用非接觸式關(guān)節(jié)臂測(cè)量系統(tǒng)INFINITE2.0準(zhǔn)確快速地獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)，在Studio中對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理、數(shù)據(jù)分割、曲面重構(gòu)，并結(jié)合正向軟件UG構(gòu)建出了能夠較好地描述隔板的幾何特征的C

4、AD模型。將該CAD模型導(dǎo)入Dynaform軟件進(jìn)行前處理，并利用正交實(shí)驗(yàn)法對(duì)重要的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，消除破裂、起皺和回彈問(wèn)題，獲取較好的成形工藝方案。將成形后的結(jié)果進(jìn)行回彈計(jì)算，計(jì)算模型的回彈量，應(yīng)用ThinkDesign的回彈補(bǔ)償模塊Compensator其進(jìn)行回彈補(bǔ)償，最后獲得零件模具模面。可以直接用于零件模具型面的設(shè)計(jì)與制作，大大減小了試模帶來(lái)的時(shí)間投入。本研究思路和流程提供了一種比較實(shí)用的工程路線，對(duì)同類的薄板零部件，結(jié)合逆向