沖壓件加工滑移線法
滑移線法的基本假設(shè)為:板料法蘭厚度不變,且處于平面應(yīng)變狀態(tài),材料各向同性,無硬化,不考慮摩擦力分布對塑性流動的影響.
從對滑移線法的敘述表明,只有形狀相對簡單的沖壓件才能建立相應(yīng)的滑移線場.并且只有在特別簡單的邊界條件下才能從特征方求解中給出滑移線的數(shù)學(xué)表達(dá)式.一般情況下,需利用特征方程的數(shù)值積分,根據(jù)給定的邊界條件,逐點遞推,求得近似滑移線場,這種方法是以變換特征線微分方程為有限差分關(guān)系式,并利用滑移線的特征作為基礎(chǔ)的.因此滑移線法由于數(shù)學(xué)運(yùn)算比較復(fù)雜而較難在實際生產(chǎn)中推廣應(yīng)用.
幾何映射法
該方法首先由R.Sowerby等提出,他們認(rèn)為,可以不考慮變形力、應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系及邊界摩擦等邊界條件,根據(jù)某些假設(shè)實現(xiàn)工件到坯料的映射.首先將木制模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,利用坐標(biāo)測量儀獲取節(jié)點的位置坐標(biāo).或者由CAD模型在計算機(jī)中直接劃分網(wǎng)格.假設(shè)工件在成形過程中厚度不變,變形前后網(wǎng)格的面積恒定,將三維空間網(wǎng)格向二維平面進(jìn)行映射,由此可以推知初始坯料形狀和工件的應(yīng)力分布.后來J.C. Gerdeen和P.Chen對其進(jìn)行了進(jìn)一步研究,將有限元思想引入幾何映射,對每個單元實現(xiàn)映射,并開發(fā)了兩套程序AXIFORMH和FEPFORM分別用來處理軸對稱和非對稱情況.
在國內(nèi)北京航天航空大學(xué)的席平教授對此進(jìn)行了較深入的研究,她把板材自由曲面離散成一系列的直紋面,對每一直紋面進(jìn)行了三角形離散,然后確定一基準(zhǔn)面對每一空間三角形進(jìn)行展開.其展開精度與直紋面、三角形離散精度有關(guān),因此確定合理的離散精度直接影響到計算機(jī)的計算速度及展開精度.