[发明专利]基于回弹补偿的混凝土搅拌叶片模具型面设计系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于回弹补偿的混凝土搅拌叶片模具型面设计系统及方法，属于冲压件模具型面设计技术领域。

背景技术

目前，冲压件冲压成形时，尽管选择了合理的工艺条件，如压边力、模具间隙、润滑条件等，而且采用了合理的模具结构，但由于金属板料在外载荷去除后的弹性恢复，将会导致冲压件的回弹变形，严重影响产品的形状尺寸精度和产品质量。因此，在合理的工艺条件和模具结构的前提下，如何对模具型面进行回弹补偿设计，提高产品精度是冲压成形模具设计和制造中的重要内容。

混凝土搅拌叶片的尺寸形状直接影响到混凝土搅拌料的匀质性、搅拌输出量的连续性、搅拌装置的动力消耗以及筒内混凝土的残余率，因此叶片的成形精度就显得尤为重要。通过对搅拌叶片的工艺分析，可以发现有如下特点：1)叶片几何形状不规则，成形后回弹大小及分布难于预测。2)叶片成形不充分，成形后容易产生很大的回弹。3)叶片多采用高强度钢板制造，和普通钢板相比回弹量更大。由于叶片成形普遍采用没有压边装置的冲压成形，因此要想有效控制回弹偏差，必须对叶片模具进行回弹补偿设计。

在确定工艺条件和模具结构的前提下，解决混凝土搅拌叶片冲压生产中回弹变形的问题主要是采用模具型面的回弹补偿设计方法。到目前为止，最常用的方法是依据经验粗略地对叶片进行回弹预测，以此来进行叶片模具型面的回弹补偿设计。由于凭借经验对叶片可能产生的回弹进行判断具有很大的盲目性，实际生产中还需要在设计补偿的模具型面上进行反复试冲、修模，并且，叶片的回弹量大小及分布是不易测量的，这也给叶片模具型面的修模过程带来很大困难。随着数值模拟技术在板成形领域的广泛应用，基于数值模拟的模具回弹补偿设计方法也得到了长足的发展，即以非线性有限元模拟软件预测叶片的回弹量，并以此修改模具形状，使叶片成形后的几何误差满足设计要求。但这种基于数值模拟的模具回弹补偿设计方法的缺陷是：1、由于回弹仿真计算软件精度的局限性，造成实际结果与设计方案有一定差异，因此冲压件的形状尺寸精度仍然无法达到设计要求，在实际生产中还需要在补偿设计的模具型面上进行反复试冲、修模。2、对于混凝土搅拌叶片这种复杂曲面类零件来说，仅仅依靠基于数值模拟技术的模具型面回弹补偿设计方法无法使得叶片的成形精度达到设计精度，需要综合考虑模具型面的回弹补偿设计和实际生产中的模具修模过程。

发明内容

本发明提供了一种基于回弹补偿的混凝土搅拌叶片模具型面设计系统及方法，可解决现有技术中混凝土搅拌叶片模具型面修模次数多、回弹补偿后模具型面重构困难和回弹补偿精度不高的技术问题。

本发明设计系统采用的技术方案是：包括将叶片模具型面CAD重构设计模块连接基于数值模拟的叶片模具型面自动回弹补偿设计模块的输出，将基于逆向工程的叶片模具型面修正模块连接叶片模具型面CAD重构设计模块的输出。

本发明设计方法采用的技术方案是：包括基于数值模拟的叶片模具型面自动回弹补偿设计模块的设计方法、叶片模具型面CAD重构设计模块的设计方法和基于逆向工程的叶片模具型面修正模块的设计方法。

本发明是一种在合理的工艺条件和模具结构的前提下，将数值模拟回弹补偿法、CAD重构技术和逆向工程技术结合起来的CAD-CAE-CAD集成系统，采用本发明的设计方法可以加快混凝土搅拌叶片模具的回弹补偿设计过程，减少修模次数，提高回弹补偿精度，为混凝土搅拌叶片模具型面的回弹补偿设计提供了一种新方法。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明原理图。

具体实施方式