[发明专利]一种变曲率汽车门框上条拉弯加载轨迹设计方法

权利要求书

1.一种变曲率汽车门框上条拉弯加载轨迹设计方法，包括步骤：

1)、建立坐标系，确定夹钳加载参考点坐标；具体包括：将模具型面及型材离散成网格单元，用(x(i)，y(i)，z(i))(i＝1,2，…，k)表示型材固定端面的k个离散点坐标，夹钳加载参考点坐标为(g-L₀，Y₀，Z₀)，

其中,L₀为型材初始长度,g为夹钳夹持长度，

2)、由模具特征线转化得到用于轨迹计算的特征线；

3)、将特征线离散成n段线段单元，并得到各离散点坐标；

4)、确定每个位移增量步中型材的总拉伸量的分配量，建立与模具弯曲曲率和特征线每段线段长度相关的拉伸量计算公式，得到每个弯曲增量步的型材拉伸量；具体包括：将总拉伸量按照

的比例关系均匀分配到每一个弯曲增量步；

其中,ε(i)为每个弯曲增量步的应变量,总应变量为为特征线上每段离散线段长度，(i＝1,2，…,n)；

5)、由每个弯曲增量步中型材与模具型面相切计算得出夹钳加载参考点每个弯曲增量步的坐标；具体包括：夹钳加载参考点第i个弯曲增量步的空间坐标为(X(i)，Y(i)，Z(i))，(i＝0,1,2，…，n)，其中：

X轴坐标：

Y轴坐标：

Z轴坐标：

为特征线上第i个离散线段长度，

为第i个弯曲增量步型材自由部分长度，

L(i)＝L(i)_F+ΔL_i为第i个弯曲增量步型材未贴模部分总长度，

ΔL_i＝ε(i)L₀为第i个弯曲增量步拉伸量，ε(i)为采用步骤四方法计算得到的第i个弯曲增量步的拉伸应变量；

将所述夹钳加载参考点坐标(g-L₀，Y₀，Z₀)代入到以上坐标公式，经过迭代计算得到夹钳加载参考点每个弯曲增量步的坐标；

6)、将夹钳加载参考点运动轨迹转化为运动的时间幅值曲线，导入有限元软件进行型材拉弯成形数值模拟。

2.根据权利要求1所述的变曲率汽车门框上条拉弯加载轨迹设计方法，其特征在于，所述步骤2)具体包括：以模具上面两条互相平行的特征线为引导线，按经过点(0，Y₀，Z₀)的直线扫掠得到经过点(0，Y₀，Z₀)与模具特征线形状相同的空间曲线，即为轨迹计算特征线。

3.根据权利要求1所述的变曲率汽车门框上条拉弯加载轨迹设计方法，其特征在于，所述步骤3)具体包括：将特征线离散成n段线段单元，用(x(j)，y(j)，z(j))表示组成n段线段单元的n+1个离散点的坐标(j＝0,1,2，…,n)，且有[x(j)，y(j)，z(j)]|_j＝0＝(0，Y₀，Z₀)。

4.根据权利要求1所述的变曲率汽车门框上条拉弯加载轨迹设计方法，其特征在于，所述步骤6)具体包括：给定仿真计算时间为T₀，均匀分配到每一个弯曲增量步的时间增量当t＝kΔt(1≤k≤S)时，对应的位移幅值为

将计算得到的时间位移幅值曲线导入Abaqus型材拉弯仿真模型中，采用边拉边弯的拉弯工艺进行仿真计算。