专利名称：一种基于多项式拟合的模锻件毛坯设计方法
技术领域：
本发明涉及机械加工领域，尤其是涉及一种基于多项式拟合的模锻件毛坯设计方法。
背景技术：
杆类模锻件在成形过程中，金属沿轴向流动少，沿横向流动多，所以设定制坯工步来预先改变毛坯的形状，从而改变金属沿轴向分配的状况。现有的杆类模锻件毛坯设计方法是:先沿模锻件轴向选取若干个具有特征的截面，计算出各个截面的面积；根据各个截面积计算出毛坯的直径；将计算数据描绘成光滑曲线，经修正得到毛坯形状。此种毛坯设计主要依赖于手工，不仅设计效率低，而且严重依赖设计人员的经验。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高效、精确的基于多项式拟合的模锻件毛坯设计方法。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:一种基于多项式拟合的模锻件毛坯设计方法，其特征在于，包括以下步骤:I)建立杆类模锻件的三维CAD模型；2)为步骤I)建立的三维CAD模型添加飞边；3)通过计算机沿步骤2)修正的模型的轴线自动获得各横截面的面积A ；4)根据公式计算出各横截面对应的毛坯直径d ；5)通过计算机拟合出符合最小二乘法原则的m次多项式； 6)根据m次多项式生成毛坯轮廓；7)判断毛坯轮廓是否适合杆类模锻件，不合适则降低或提高多项式的次数，返回步骤5)，合适则根据确定的多项式生成毛坯的三维CAD模型；8)根据模锻件的体积和坯料损耗修正步骤7)设计的毛坯轮廓。所述的通过计算机沿步骤2)修正的模型的轴线自动获得各横截面的面积A，具体步骤如下:I)沿轴线将三维CAD模型进行等距划分，划分间隔为模型长度L除以划分的间隔数量n，划分的横截面序号为O至η ;2)令 i = O ;3)在第i个划分的横截面处对模型进行垂直于三维CAD模型轴线的拉伸切除；4)计算拉伸切除部位的截面面积，记录和保存截面处的轴线方向的坐标值Vi和所得的截面面积Ai ；5)令 i = i+Ι ;6)判断i < η是 否成立，成立则返回步骤3)，否则完成各横截面数据的采集。所述的通过计算机拟合出符合最小二乘法原则的m次多项式具体步骤如下:
1)设 m 次多项式
权利要求
1.一种基于多项式拟合的模锻件毛坯设计方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)建立杆类模锻件的三维CAD模型； 2)为步骤I)建立的三维CAD模型添加飞边； 3)通过计算机沿步骤2)修正的模型的轴线自动获得各横截面的面积A; 4)根据公式
2.根据权利要求1所述的一种基于多项式拟合的模锻件毛坯设计方法，其特征在于，所述的通过计算机沿步骤2)修正的模型的轴线自动获得各横截面的面积A，具体步骤如下: 1)沿轴线将三维CAD模型进行等距划分，划分间隔为模型长度L除以划分的间隔数量n，划分的横截面序号为O至η;2)令i = O ; 3)在第i个划分的横截面处对模型进行垂直于三维CAD模型轴线的拉伸切除； 4)计算拉伸切除部位的截面面积，记录和保存截面处的轴线方向的坐标值VJP所得的截面面积Ai ；5)令i = i+Ι ; 6)判断i< η是否成立，成立则返回步骤3)，否则完成各横截面数据的采集。
3.根据权利要求1所述的一种基于多项式拟合的模锻件毛坯设计方法，其特征在于，所述的通过计算机拟合出符合最小二乘法原则的m次多项式具体步骤如下:
4.根据权利要求3所述的通过计算机拟合出符合最小二乘法原则的m次多项式，其特征在于，所述的m次多项式是否适合杆类模锻件应符合下列条件: 多项式曲线与模锻件横截面对应直径曲线的相似度达到90%以上。
5.根据权利要求1所述的一种基于多项式拟合的模锻件毛坯设计方法，其特征在于，所述的修正毛坯轮廓具体为通过计算机在非轴线方向按比例缩放步骤7)设计的毛坯模型。
全文摘要
本发明涉及一种基于多项式拟合的模锻件毛坯设计方法，包括以下步骤1)建立杆类模锻件的三维CAD模型；2)为步骤1)建立的三维CAD模型添加飞边；3)通过计算机沿步骤2)修正的模型的轴线自动获得横截面的面积A；4)计算出各横截面对应的毛坯直径d；5)通过计算机拟合出符合最小二乘法原则的m次多项式；6)根据m次多项式生成毛坯轮廓；7)判断毛坯轮廓是否适合杆类模锻件，不合适则降低或提高多项式的次数，返回步骤5)，合适则根据确定的多项式生成毛坯的三维CAD模型；8)修正毛坯轮廓。与现有技术相比，本发明通过计算机实现毛坯的自动设计，大幅度地提高了设计效率，且实用性高，适合后续的模锻加工。
文档编号G06F17/50GK103177166SQ20131012993
公开日2013年6月26日 申请日期2013年4月15日 优先权日2013年4月15日
发明者李名尧, 董万鹏, 李霞, 张效迅, 石然然, 张报建 申请人:上海工程技术大学