一种板材成形流动状态表征方法与流程

1.本发明涉及成形模拟仿真领域，尤其涉及一种板材成形流动状态表征方法，用于验证实体成形结果与模拟计算结果之间的误差对比的定性及定量分析。


背景技术：

2.模拟仿真作为一种省时省力且科学高效的试验方法，近年来热度一直较高。例如现在越来越多的汽车主机厂和材料供应商均使用仿真模拟技术进行材料冲压性能的评价，其技术的优势在于无需多次实体实验，使用软件分析即可对产品成形性能有了直观的了解并且可以获取各项异常数值。但材料性能的各项参数在每一批次间、批次批次间均有波动，各类仿真软件均只可以输入唯一数值进行一次冲压实验，这就要求输入的数值可以真实的代表材料性能，所做的实验才具有代表性，才更加接近实际情况。
3.在板材冲压成形领域，由于涉及多重非线性理论关系，很难做到用一般的理论计算来指导实际结果，计算机数值模拟技术是一种高效快捷的研究方式，可以在每一次实验中均得到全面的实验数据。
4.但实际应用过程中，众多冲压模拟软件算法各异，而工程师对边界条件的识别和控制各不一样，对最终模拟计算结果有较大影响。传统辨别模拟与实际冲压结果的方式是肉眼识别，然后根据经验判断，看模拟结果的外观是否与实际冲压的结果同步，并没有成体系的可量化的评估可信度的方法，本发明所述的方法是评估模拟结果与实际冲压零件对照的定性定量分析方法中，一种关于板料流动状态的表征方法，用以量化验证模拟成形过程还原度。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种板材成形流动状态表征方法，表征成形过程中板料流入变化，以评估冲压模拟结果的可信度。
6.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
7.本发明一种板材成形流动状态表征方法，包括：
8.①
板料预标记：将板料二维形状的顶点命名为d1，d2......,对角线相连接，形成的中央交点为o；
9.单边标注两个定位点等分为三份，与o点连线；将所有线段取中点，命名为z1，z2......；
10.以o为原点建立平面直角坐标系，将所有d点、z点均测量出在坐标系中的位置；
11.②
成形后对照：板料变形后，找到o点，以其所在平面为基准建立平面直角坐标系，然后对比各点变形前后的位移矢量变化；
12.由于统计点既包含外沿也包括板料平面和中央，涵盖板料各部位特征，故即使是在平面直角坐标系中，三维形状的变化也将通过全部点的二维位移体现出来。
13.进一步的，所述
②
中要保证所有d点z点中有一点与成形前的坐标点重合。
14.与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
15.巧妙的将板料流动趋势表征出来，将三维形状变化成可量化的，将成形模拟与实际结果进行对照，以判别模拟结果可信度，指导模拟还原对实际生产工艺。
附图说明
16.下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
17.图1为矩形及非矩形板料标记说明。
18.图2标记后的板料建立平面坐标系。
19.图3为模拟结果中变形后的板料以及板料特征点位置图，用于对照成形前标识的特征点位置的变化。
20.图4为成形前后板料特征点与模拟结果中对应的特征点位置变化对照图。
具体实施方式
21.一种板材成形流动状态表征方法，包括：
22.①
板料预标记：将板料二维形状的顶点命名为d1，d2......,对角线相连接，形成的中央交点为o。
23.单边(d1
‑
d2，d2
‑
d3等)标注两个定位点等分为三份，与o点连线。将所有线段取中点，命名为z1，z2......。
24.以o为原点建立平面直角坐标系，将所有d点、z点均测量出在坐标系中的位置。
25.②
成形后对照：板料变形后，找到o点，以其所在平面为基准建立平面直角坐标系(保证所有d点z点中有一点与成形前的坐标点重合)，然后对比各点变形前后的位移矢量变化。
26.由于统计点既包含外沿也包括板料平面和中央，涵盖板料各部位特征，故即使是在平面直角坐标系中，三维形状的变化也将通过全部点的二维位移体现出来。
27.实施例
28.如图1和2所示，一种板材成形流动状态表征方法，成形前板料各对角线相连接，中央交点为o，然后将板料边缘处三等分标记点，等分点与中心点相连接，再取连接线的中点，将所有边缘点标记为d1，d2，d3......d12，将板料内的分割线中点标记为z1，z2......z12。
29.做平面直角坐标系，将各点坐标测量出来。d1(
‑
225，300)、d2(
‑
225，
‑
300)、d3(225，
‑
300)、d4(225，300)......z12(
‑
112.5，50)。
30.变形后的板料，各点重新测量其平面坐标。d1(
‑
225，300)、d2(
‑
225，
‑
300)、d3(225，
‑
300)、d4(225，300)......z12(
‑
112.5，50)。
31.二维平面内的，两点位移即可表征板料流动情况。同时板料每一个点的变化可与模拟结果中的点一一对应，以此来对应说明板料的成形模拟还原程度。
32.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。


技术特征：
1.一种板材成形流动状态表征方法，其特征在于，包括：
①
板料预标记：将板料二维形状的顶点命名为d1，d2......,对角线相连接，形成的中央交点为o；单边标注两个定位点等分为三份，与o点连线；将所有线段取中点，命名为z1，z2......；以o为原点建立平面直角坐标系，将所有d点、z点均测量出在坐标系中的位置；
②
成形后对照：板料变形后，找到o点，以其所在平面为基准建立平面直角坐标系，然后对比各点变形前后的位移矢量变化；由于统计点既包含外沿也包括板料平面和中央，涵盖板料各部位特征，故即使是在平面直角坐标系中，三维形状的变化也将通过全部点的二维位移体现出来。2.根据权利要求1所述的板材成形流动状态表征方法，其特征在于，所述
②
中要保证所有d点z点中有一点与成形前的坐标点重合。

技术总结
本发明公开了一种板材成形流动状态表征方法，巧妙的将板料流动趋势表征出来，将三维形状变化成可量化的，将成形模拟与实际结果进行对照，以判别模拟结果可信度，指导模拟还原对实际生产工艺。对实际生产工艺。对实际生产工艺。


技术研发人员：王亚男 刘妍 刘恩泽 杨维宇
受保护的技术使用者：包头钢铁（集团）有限责任公司
技术研发日：2021.08.18
技术公布日：2021/11/23