专利名称：一种确定冲压形成汽车覆盖件的零件的材料利用率的方法
技术领域：
本发明涉及一种确定冲压材料利用率的方法，具体地涉及一种确定冲压形成汽车覆盖件的零件的材料利用率的方法。
背景技术：
汽车覆盖件是典型的冲压零件，由于其批量大，尺寸大，因此对材料的利用率要求较高，在模具设计的时候必须充分考虑材料的利用率，在保证冲压质量的前提下尽可能提 高材料的利用率。目前很多零件在设计时都预先设定了材料利用率指标，如果相应的模具设计方案达不到预定的材料利用率还必须修改设计方案。对于实际冲压过程中的材料利用率可以采用称重的方式来进行，即称最终零件的重量和批料的重量后将二者比值作为材料利用率，这种计算方法是最为准确的，但属于事后计算法，此时模具已经设计加工完毕并已进行了冲压，无法通过模具方案的修改来提高材料的利用率。因此材料利用率必须要在模具设计的时候来进行计算，这样才能有效的对设计方案进行评估。目前通用的材料利用率是以零件的总面积比上坯料的面积来进行计算的，这种方式是建立在冲压前后材料的厚度不变的基础上来进行的，没有充分考虑到在冲压过程中坯料在拉延力的作用下厚度出现了变化，因此该方法计算出来的材料利用率精度较低。对于大型薄板拉延件，由于采用拉延方式成形，因此在塑性变形的作用下型面上会出现厚度的变化，某些局部区域出现259^30%的减薄，所以在计算材料利用率时必须考虑到冲压件上各个部分厚度不均的情况，这样才能提高计算的准确度。
发明内容
鉴于有限元仿真可以很好的模拟板料冲压成形过程，可以获得板料冲压成形之后各单元节点的厚度分布，因此本发明以有限元模拟板料冲压为基础，考虑成形后厚度的分布情况，从而高精度地确定材料利用率。本发明公开了一种确定汽车覆盖件冲压成形材料利用率的方法，包括如下步骤一种确定冲压形成汽车覆盖件的零件的材料利用率的方法，包括如下步骤步骤I :分析零件,确定对零件加工的方案,包括落料、拉延、修边、整形；步骤2 :根据确定的加工方案，对零件进行冲压工艺造型设计，确定零件的凸凹模型面；步骤3 :对零件进行有限元仿真分析，通过不断调整工艺参数，最后确定合理的冲压工艺参数，同时确定零件的修边冲孔线的位置，确保所设计的零件的工艺型面不会产生冲压缺陷；步骤4 :确定该零件的坯料面积Atl及坯料厚度h ；步骤5 :利用计算机仿真分析软件对零件的坯料以及零件的凸凹模型面划分单元和节点；
步骤6 :建立该零件的冲压仿真分析模型，对零件进行冲压仿真计算，分析冲压仿真计算的结果，获取冲压仿真计算后零件上每个单元的面积A，每个单元的节点的厚度值、每个单元的类型和每个单元包含的节点，通过每个单元的节点的厚度值、每个单元的类型和每个单元包含的节点，应用单元厚度求解公式获得每个单元的厚度t ；步骤7:根据修正的材料利用率公式
权利要求
1.一种确定冲压形成汽车覆盖件的零件的材料利用率的方法，包括如下步骤 步骤I:分析零件，确定对零件加工的方案，包括落料、拉延、修边、整形； 步骤2 :根据确定的加工方案，对零件进行冲压工艺造型设计，确定零件的凸凹模型面； 步骤3 :对零件进行有限元仿真分析，通过不断调整工艺参数，最后确定合理的冲压工艺参数，同时确定零件的修边冲孔线的位置，确保所设计的零件的工艺型面不会产生冲压缺陷； 步骤4 :确定该零件的坯料面积Atl及坯料厚度h ； 步骤5 :利用计算机仿真分析软件对零件的坯料以及零件的凸凹模型面划分单元和节占. 步骤6 :建立该零件的冲压仿真分析模型，对零件进行冲压仿真计算，分析冲压仿真计算的结果，获取冲压仿真计算后零件上每个单元的面积A，每个单元的节点的厚度值、每个单元的类型和每个单元包含的节点，通过每个单元的节点的厚度值、每个单元的类型和每个单元包含的节点，应用单元厚度求解公式获得每个单元的厚度t ； 步骤7 :根据修正的材料利用率公式获得该零件的材料利用率，该材料利用率公式为
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于步骤3中采用全工序迭代的方法进行分析，从而精确确定修边线的位置。
3.如权利要求I一 2中任一项所述的方法，其特征在于步骤6中的冲压仿真分析包含该零件冲压成形的全过程，包括落料、拉延、修边、整形。
4.如权利要求I一 3中任一项所述的方法，其特征在于步骤6中采用的单元厚度求解公式为
全文摘要
本发明公开了一种确定冲压形成汽车覆盖件的零件的材料利用率的方法，该方法通过有限元仿真模拟板料冲压成形过程，获得各个单元节点的厚度分布，根据各个单元的厚度与面积计算出各个单元的重量，求和并将该数值修正后与原始坯料重量进行比较，最后获得材料利用率。本方法充分考虑了大型薄板拉延件在塑性变形的作用下型面上出现的厚度变化，在计算材料利用率时考虑了冲压件上各个部分厚度不均的情况，提高了计算的准确度。
文档编号G06F17/50GK102722619SQ20121018323
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月5日 优先权日2012年6月5日
发明者周顺峰, 孙光永, 杨继涛, 汪日超, 龚志辉 申请人:湖南大学