[发明专利]一种金属复杂构件3D自由弯曲成形工艺优化方法

摘要

本发明公开了一种金属复杂构件3D自由弯曲成形工艺优化方法，通过建立直段、过渡段、弯曲段的几何形状参数与球面轴承在X/Y平面内的运动速度u、管材Z轴送进速度v、运动时间t、弯曲模中心至导向机构前端之间距离A之间的数量关系；采用有限元方法建立三维弯曲模型，并在所述数量关系中引入修正系数k；采用引入修正系数k后的数量关系作为弯曲工艺参数，启动弯管有限元反复迭代计算，将计算结果导入几何软件中进行处理，并对比计算结果与所建立三维弯曲模型的尺寸差异；基于建立的尺寸误差判据，决定是否修改修正系数k并进行再次迭代；当误差小于给定值时，迭代结束；将最终的工艺参数传送给设备，执行实际弯曲成形。

主权项

1.一种金属复杂构件3D自由弯曲成形工艺优化方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，将复杂形状弯管的三维几何模型进行分段，包括直段、弯曲段；第二步，在不同的弯曲段之间补充过渡段；第三步，建立直段、过渡段、弯曲段的包括直段长度L、弯曲半径R、弯曲角度θ在内的几何形状参数与球面轴承在X/Y平面内的运动速度u、管材Z轴送进速度v、运动时间t、弯曲模中心至导向机构前端之间距离A之间的数量关系如下所示，其中管材沿Z轴送进速度保持匀速运动v：直段：球面轴承运动速度u＝0，运动时间第一过渡段：球面轴承运动速度运动时间弯曲段：球面轴承运动速度u＝0；运动时间其中第二过渡段：球面轴承运动速度运动时间第四步，采用有限元方法建立三维弯曲模型，并在第三步所述数量关系中引入修正系数k；第四步中，在以下所列的数量关系中引入修正系数k；第一过渡段：球面轴承运动速度运动时间弯曲段：球面轴承运动速度u＝0；运动时间其中第二过渡段：球面轴承运动速度运动时间第五步，采用第四步所述引入修正系数k后的数量关系作为弯曲工艺参数，启动弯管有限元反复迭代计算，将计算结果导入几何软件中进行处理，并对比计算结果与第一步所建立三维弯曲模型的尺寸差异；第六步，基于建立的尺寸误差判据，决定是否修改修正系数k并进行再次迭代；当误差小于给定值时，迭代结束；第七步，将最终的工艺参数传送给设备，执行实际弯曲成形。