一种基于改进傅里叶变换的回弹补偿算法研究

回弹补偿

第26卷第9期

2009年9月

计算机应用研究

ResearchofComputers

Application

V01.26No.9Sep.2009

一种基于改进傅里叶变换的回弹补偿算法研究

刘文娟,梁志勇

(肇庆学院计算机科学与软件学院,广东肇庆526061)

摘要:针对回弹规律比较复杂的冲压件中高精度的要求,提出了一种基于改进傅里叶变换的回弹闭环控制系

统模型。首先,从产品模型出发利用有限元分析、成形工艺参数优化等方法进行初始模具设计;然后对模具及冲

压产品进行测量,评价回弹误差;最后通过两个迭代循环来基本消除回弹误差,完成最后模具修正补偿。实验证明,利用该模型可以有效地完成对模具形状修正,实现了复杂冲压件的回弹补偿。关键词:傅里叶变换;回弹误差;回弹补偿;多曲率件中图分类号:TPl83

文献标志码:A

文章编号:1001 3695(2009)09—3276-03

doi:10.3969/j.issn.100l-3695.2009.09.021

Compensationofspringbackbased

LIU

on

improvedfastFouriertransform

Wen-juan,LIANGZhi。yong

(SchoolofComputerScience,ZhaoqingUniversity,ZhaoqingGuangdong526061,China)

Abstract:Sincethehigh precisionrequirementsofstampingpartswhichduced

more

complex

to

thespringback,thispapersintro—

compensationofspringbackbased

theinitialmoulddesignby

on

carriedoutmeans

fromtheproductmould,

improvedfastFouriertransform.Firstofall,starting

offiniteelementanalysis,optimizationofformingprocessparametersandother

error.Finally,reducedspringback

system

call

methods.Second,measuredthemouldandevaluatedtheresilienceerrorsthrough

two

iterationcycles。andcompletedmouldamendment.TheexperimentsshowthatthemoldoftheshapeeffectivelyandrealizedthespringbackcompensationKeywords:fastFouriertransform;spring,backerror;springback

to

completiontheamendmentofthe

thecomplexstamping.

compensation;multi-curvature

近年来,许多学者采用CAE数值模拟技术进行回弹补偿的研究,主要方法是借助于有限元软件模拟冲压件的成形与回弹过程,预测冲压件各部分的回弹,以此为依据对模具型面进行补偿。通过反复仿真迭代,最后得到满足回弹误差要求的模具修正形状,完成对回弹量的补偿。Karafillis等人¨’2。在这方面作了大量有意义的探索。数值模拟迭代回弹补偿法效率高、费用低,但此方法的前提是回弹仿真精度必须首先保证,而这一点正是目前数值模拟的缺陷所在。

工程实际中,对于精度要求较高和回弹规律比较复杂的三维冲压件,如类似多曲率汽车覆盖件、搅拌机叶片板等的多曲率冲压成形件,要得到符合回弹误差标准的冲压件,迭代过程可能需要反复多次,这样使修模时间和成本大幅度提高p1。

本文提出了一种基于快速Fourier变换的回弹闭环控制系统模型。在相同的工艺条件下,通过两副几何形状相近的模具和相应的冲压件获得模具几何形状变化量与冲压件几何形状变化量之间的频域传递关系;然后预测模具回弹补偿的修正位置和修正量大小,实现了简单冲压件的回弹补偿;最后,以多曲率件冲压实验验证该模具型面回弹补偿算法的有效性。

行初始模具设计,再对模具及冲压产品试制件进行测量,评价回弹误差。若误差满足要求,则完成冲压模具设计;否则,需要对模具型面进行修正、试制、测量,直到满足回弹误差要求为止。

在本文中,将板料冲压成形回弹误差模具修正系统抽象为如图2所示的模具修正闭环控制系统。其中,P‘为理想产品形状,D。为第i个模具型面形状,P。为第i个冲压件型面形状。

生产经验Il弓墨嚣II冲皿成甏五艺参数I

I模具、冲压产品试制l

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二幽模具修正曲成老墨程卜

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冲压什叫弹评价i

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l得到满足要求的模具l

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冲压回弹闭环控制模型的建立

图1板材崔瓣回弹

l冲压产品生产I

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从产品模型出发利用有限元分析、成形工艺参数优化等方法进

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(1)

收稿日期:2008.12—02;,I回日期:2009 02—02

基金项目:广东省工业攻关资助项目(2004A11403002,200423-DOIOI,2004A10402002);

作者简介:刘文娟(1978一),女,河南新乡人,副教授,博士.主要研究方向为计算机CAD/CAM辅助设计(1iuwj@zqu.edu.ca);梁志勇(1978.).

肇庆学院自然科学研究资助项目(0828)

男,广东肇庆人,讲师,硕士,主要研究方向为人工智能、软计算.

万方数据

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