[发明专利]一种帽形件链模成形初始毛坯外轮廓线获取方法

权利要求书

1.一种帽形件链模成形初始毛坯外轮廓线获取方法，包括以下步骤：

步骤一、将帽形件目标零件的曲面模型进行网格划分得到第一网格模型，将第一网格模型的外轮廓向第一平面进行投影得到投影轮廓，所述第一平面与第一网格模型长度方向平行且经过第一网格模型的重心，取投影轮廓面积最大的第一平面记作第二平面；

步骤二、将第一网格模型弹性变形至第二平面，得到第二网格模型；

步骤三、根据全量型形变理论，比较第一网格模型与第二网格模型的单元节点坐标获得第一网格模型中各单元的应变，并进一步得到第一网格模型各单元节点的内力；

步骤四、将第一网格模型任一节点建立内外力平衡方程，得到该节点的链模成形力P，由此得到该节点产生的纵向拉力f＝μPcosθ，其中，μ为板料与模具间的摩擦系数，θ为链模成形力P与该节点法向之间的夹角；

步骤五、将步骤四得到的每一纵向拉力f均等效至第一网格模型的边界端面上，得到边界端面处各节点的等效边界力，具体方法如下：

假设第一网格模型在成形方向的最末端处各单元共有n个节点，组合成n-1条边，n-1条边的长度之和为l，则各节点的等效边界力为：

式中，f_i为第i个节点的等效边界力，i＝1,2,3,……,n；

l_j,j+1为第j条边的长度，j＝1,2,……,n-1；

步骤六、基于虚功原理，根据第一网格模型各单元节点内外力与应变建立平衡方程，选取第二网格模型作为初始解进行迭代计算，采用位移准则作为收敛判定准则；在执行每一迭代步时，将求解出的网格模型作为第二网格模型重复执行步骤三到步骤六；

迭代结束后求解出的网格模型记为第三网格模型，提取第三网格模型的轮廓线作为初始毛坯外轮廓线。

2.根据权利要求1所述的帽形件链模成形初始毛坯外轮廓线获取方法，其特征在于：步骤六中，使用Newton-Raphson求解方法对平衡方程进行迭代计算。

3.根据权利要求1所述的帽形件链模成形初始毛坯外轮廓线获取方法，其特征在于：步骤一中，以第一网格模型的重心作为原点o建立局部坐标系ouvw，使ov轴沿第一网格模型的长度方向，ow轴与第一网格模型中所有网格的平均法矢方向平行，uv平面即为第二平面。

4.根据权利要求1所述的帽形件链模成形初始毛坯外轮廓线获取方法，其特征在于：步骤三中，使用材料的本构方程通过第一网格模型中各单元的应变计算第一网格模型各单元节点的内力。