[发明专利]大尺寸带台阶薄壁件的滚弯-铣削过程的有限元仿真方法

摘要

本发明公开了一种大尺寸带台阶薄壁件的滚弯‑铣削过程的有限元仿真方法。所述方法包括以下步骤：建立板料的滚弯模型，板料为弹塑性体，并采用壳单元进行网格划分，以模拟板料的滚弯过程；通过子模型技术模拟切边过程，然后根据大尺寸带台阶薄壁件的零件结构分割出板料的待铣削区域，并修改板料的不同区域的壳单元的厚度值，以模拟大尺寸带台阶薄壁件的铣削过程；模拟回弹过程。本发明的大尺寸带台阶薄壁件的滚弯‑铣削过程的有限元仿真方法，能够精确控制大尺寸带台阶薄壁件的滚弯‑铣削过程，能够控制甚至消除加工过程中的回弹，避免了目前通常采用的后期校形或者多次滚弯等手段所导致的材料性能降低的缺陷。

主权项

1.一种大尺寸带台阶薄壁件的滚弯-铣削过程的有限元仿真方法，其特征在于，所述有限元仿真方法包括以下步骤：/n步骤一、建立板料的滚弯模型，所述板料为弹塑性体，并采用线性减缩积分壳单元进行网格划分，所述滚弯模型用于模拟板料的滚弯过程，所述滚弯过程包括板料的弯曲、滚弯和回弹；/n步骤二、基于所述滚弯模型模拟所述滚弯过程后的结果，通过子模型技术模拟切边过程，其中切边过程去除板料的边缘平直部分而保留中间的均匀变形区域，然后根据所述大尺寸带台阶薄壁件的零件结构分割出板料的待铣削区域，并修改板料的不同区域的壳单元的厚度值，以模拟所述大尺寸带台阶薄壁件的铣削过程；/n步骤三、基于步骤二模拟铣削过程得到的工件，进行回弹过程的模拟，回弹过程的模拟包括关闭真空吸附系统，使铣削得到的工件在真空平台上处于无约束自由变形状态，在所述工件的底面选择板料的中心处呈十字形的五个点，约束所述五个点的位移和转动以进行板料铣削后的回弹计算，其中对所述五个点的约束条件为，中心点被完全固定，其他四个点的约束条件为：/n相对中心点以第一轴向分布的两点，其第二轴向的平移自由度以及绕第一轴向及绕第三轴向的旋转自由度受到约束；/n相对中心点以第二轴向分布的两点，其第一轴向的平移自由度以及绕第二轴向及绕第三轴向的旋转自由度受到约束；/n其中第一轴向、第二轴向、第三轴向相互垂直，且第二轴向为板料滚弯的方向。/n