板料成形中回弹补偿的曲面映射算法研究

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1、南京航空航天大学硕士学位论文板料成形中回弹补偿的曲面映射算法研究姓名：王平申请学位级别：硕士专业：机械工程（制造业信息化技术）指导教师：陈文亮20080101南京航空航天大学硕士学位论文摘要板料成形作为一种塑性加工方法广泛应用于汽车航空航天电器造船仪表等工业领域起皱破裂和回弹是板料成形中的三种主要缺陷其中回弹是最难控制的回弹问题的存在对零件的尺寸精度和生产效率造成极大的影响因此对回弹控制进行深入研究有重要意义回弹补偿的方法是根据回弹量的大小和分布对模具的形状进行修正使得工件在回弹后的形状满足几何精度的要求在工程实际中回弹量的大小分布是不易测量的采用传统的模具补偿法确保工件的几何精度是

2、很困难的因此如何利用数值模拟预测出回弹量从而减少零件的几何误差成为板料成形领域中的研究热点之一如何将模具补偿后所获得最终模具的CAE几何模型转化成模具CAD几何模型以便于CAM加工从而建立基于回弹补偿的CAD/CAE/CAM一体化系统也是非常关键的一步本文针对板料成形中回弹补偿的曲面映射技术进行了深入的研究研究内容包括µ系统的介绍了与曲面映射相关的曲面造型基础知识为实现曲面映射功能奠定良好的基础µ设计了一套数据结构建立了原始网格节点原始曲面原始曲面边界目标网格以及新曲面之间的关系对原始曲面类型进行了分类建立了曲面映射的顺序采用最小二乘的方法在目标网格上把原始曲面对应新曲面一一生成实现

3、了原始曲面到目标网格的映射功能01µ针对新曲面之间连续性较差的情况给出了曲面G,G拼接算法实现曲面之间的光滑连接以满足工程应用的需要在上述技术研究的基础上将基于网格的曲面映射算法与映射后曲面的拼接技术应用于作者参与开发的CAE软件模块中该模块功能使用方便可以显著缩短模具设计制造周期提高模具质量降低模具开发成本关键词板材成形回弹补偿曲面映射曲面拼接曲面逼近I板料成形中回弹补偿的曲面映射算法研究ABSTRACTSheetmetalforming,asanimportantmethodformanufactureofplasticworking,iswidelyusedinautomobi

4、le,aircraft,electronicinstrument,shipbuilding,apparatusandotherindustries.Insheetmetalforming,wrinkling,crackingandspring-backarethemainproblems,amongstwhichspring-backisthemostdifficultonetobecontrolled.Thephenomenonofspring-backgreatlyaffectsprecisionofpartsandmanufactureefficiency,soitisnece

5、ssarytodofurtherresearchtocontrolthespring-back.Thespring-backdiecompensationmethodisthatmodifythedie’sshapeaccordingtothevalueanddistributionofitsspring-back,andthenmakeitsshapeafterspring-backmatchtherequirementofgeometricprecision.Itisdifficulttomeasuremagnitudeanddistributionofspring-backva

6、lueinengineeringpractice,anditisdifficulttoensurepart’sgeometricprecisionbyusingtraditionaldiecompensationmethod.Consequently,itisoneofthehotpointsinsheetmetalformingfieldthathowtousenumericalsimulationtopredictspring-backvalueandthenreducepart’sgeometricerror.Itisveryimportantthathowwecantrans

7、formtheultimatedie’sCAEgeometricalmodelafterdiecompensationintoCADgeometricalmodeltobeconvenientforCAMprocessingthenbuildCAD/CAE/CAMintegrativesystemwhichisbasedonspring-backcompensation.Therefore,researchofsurfacemappingbaseoncom