一種基于有限元分析法的去除棒料芯部缺陷的模擬方法及基于該模擬方法的沖孔方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于有限元分析法的去除棒料芯部缺陷的模擬方法，包括如下步驟：a、采用有限元分析軟件，應(yīng)用CAD-UG建模系統(tǒng)創(chuàng)建沖孔數(shù)值模擬模型；b、在沖孔數(shù)值模擬模型中的模擬棒料中確定芯部缺陷區(qū)，并在芯部缺陷區(qū)選擇若干測試點(diǎn)，模擬棒料沖孔過程，以追蹤每個(gè)測試點(diǎn)的坐標(biāo)變化；c、根據(jù)測試點(diǎn)在棒料沖壓過程時(shí)的流動(dòng)范圍確定芯部缺陷區(qū)在沖壓過程時(shí)的流動(dòng)區(qū)域；d、以確定的芯部缺陷區(qū)的流動(dòng)區(qū)域的數(shù)值范圍確定與模擬棒料相對(duì)應(yīng)的模擬沖頭的尺寸；e、利用確定尺寸后的模擬沖頭來沖切模擬棒料的芯部缺陷區(qū)。通過上述方式，本發(fā)明能夠徹底去除棒料芯部缺陷，材料利用率高，且提高了生產(chǎn)效率，降低了產(chǎn)品成本。
【專利說明】一種基于有限元分析法的去除棒料芯部缺陷的模擬方法及基于該模擬方法的沖孔方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械加工領(lǐng)域，特別是涉及一種基于有限元分析去除棒料芯部缺陷的模擬方法及基于該模擬方法的去除棒料芯部缺陷的沖孔方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鍛件是金屬被施加壓力，通過塑性變形塑造要求的形狀或合適的壓縮力的物件。這種力量典型的通過使用鐵錘或壓力來實(shí)現(xiàn)。鍛件過程建造了精致的顆粒結(jié)構(gòu)，并改進(jìn)了金屬的物理屬性。
[0003]按重量計(jì)算，飛機(jī)上有85%左右的構(gòu)件是鍛件。飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪盤、后軸頸(空心軸)、葉片、機(jī)翼的翼梁，機(jī)身的肋筋板、輪支架、起落架的內(nèi)外筒體等都是涉及飛機(jī)安全的重要鍛件。飛機(jī)鍛件多用高強(qiáng)度耐磨、耐蝕的鋁合金、鈦合金、鎳基合金等貴重材料制造。為了節(jié)約材料和節(jié)約能源，飛機(jī)用鍛件大都采用模鍛或多向模鍛壓力機(jī)來生產(chǎn)。
[0004]根據(jù)不完全的統(tǒng)計(jì)，在航空工業(yè)系統(tǒng)中，導(dǎo)致航空鍛件報(bào)廢的諸多原因中，由于原材料固有缺陷引起的約占一半左右。棒料芯部常見缺陷有:偏析、夾雜、疏松等，且隨著棒料直徑越大，棒料芯部缺陷愈嚴(yán)重。
[0005]現(xiàn)有的棒料去除芯料缺陷一般有棒料鐓粗，沖頭壓高，翻面切邊沖孔或機(jī)加工、線切割掏孔?，F(xiàn)有的沖孔去除棒料芯料缺陷工藝雖然操作簡便、效率高，但由于鍛造過程中材料流動(dòng)復(fù)雜，雜質(zhì)隨著棒料鐓粗過程而位置發(fā)生變化，故只利用鐓粗前的沖頭去沖切鐓粗后的棒料的芯部缺陷，不能夠保證完全去除缺陷。而對(duì)于性能要求很高的航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵機(jī)件，這種殘留的缺陷卻是致命的。即，現(xiàn)有技術(shù)中的對(duì)棒料芯料的去除技術(shù)存在兩個(gè)問題:1、不能保證芯料缺陷去除干凈；2、過程復(fù)雜、材料利用率低、生產(chǎn)效率低，成本較高。
[0006]故對(duì)于棒料的芯部缺陷去除，應(yīng)當(dāng)充分了解棒料芯部缺陷性質(zhì)、特征和分布規(guī)律，以便在鍛造時(shí)制定合理的工藝。
[0007]DEFORM是一套基于有限元的工藝仿真系統(tǒng)，用于分析金屬成形及其相關(guān)工業(yè)的各種成形工藝和熱處理工藝。通過在計(jì)算機(jī)上模擬整個(gè)加工過程，幫助工程師和設(shè)計(jì)人員:設(shè)計(jì)工模具和產(chǎn)品工藝流程，減少昂貴的現(xiàn)場試驗(yàn)成本。提高工模具設(shè)計(jì)效率，降低生產(chǎn)和材料成本。縮短新產(chǎn)品的研究開發(fā)周期。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明主要目的是提供一種基于有限元分析法的去除棒料芯部缺陷的模擬方法，能夠徹底去除棒料芯部缺陷，材料利用率高，且提高了生產(chǎn)效率，降低了產(chǎn)品成本。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開的技術(shù)方案是:
一種基于有限元分析法的去除棒料芯部缺陷的模擬方法，包括如下步驟:
a、采用有限元分析軟件，應(yīng)用CAD-UG建模系統(tǒng)創(chuàng)建沖孔數(shù)值模擬模型；
b、在沖孔數(shù)值模擬模型中的模擬棒料中確定芯部缺陷區(qū)，并在芯部缺陷區(qū)選擇若干測試點(diǎn)，然后模擬棒料沖壓過程，以追蹤每個(gè)測試點(diǎn)的坐標(biāo)變化；
C、根據(jù)測試點(diǎn)在棒料沖壓過程時(shí)的流動(dòng)范圍確定芯部缺陷區(qū)在沖壓過程時(shí)的流動(dòng)區(qū)
域；
d、以確定的芯部缺陷區(qū)的流動(dòng)區(qū)域的數(shù)值范圍確定與模擬棒料相對(duì)應(yīng)的模擬沖頭的尺寸；
e、利用確定尺寸后的模擬沖頭來沖切模擬棒料的芯部缺陷。
[0010]優(yōu)選的，所述芯部缺陷區(qū)是以偏離模擬棒料的中心點(diǎn)距離為半徑r的柱形區(qū)域，所述r的尺寸大于零但小于模擬棒料的半徑；所述半徑r的數(shù)值是模擬棒料的芯部雜質(zhì)的理論范圍值。
[0011]優(yōu)選的，在所述芯部缺陷區(qū)的邊緣處，沿高度方向距離相等或相似地選取若干個(gè)測試點(diǎn)。
[0012]優(yōu)選的，所述測試點(diǎn)設(shè)有4-15個(gè)。更優(yōu)選的，所述測試點(diǎn)設(shè)有6-10個(gè)。
[0013]優(yōu)選的，所述有限元分析軟件為DEFORM。
[0014]本發(fā)明還公開了一種基于上述模擬方法去除棒料芯部缺陷的沖孔方法，包括如下步驟:a、取一待沖壓棒料，采用有限元分析軟件，應(yīng)用CAD-UG系統(tǒng)創(chuàng)建所述棒料的沖孔數(shù)值模擬模型；
b、在所述棒料的沖孔數(shù)值模擬模型中確定芯部缺陷區(qū)，并在模擬的芯部缺陷區(qū)選擇若干測試點(diǎn)，然后模擬棒料沖孔過程；
C、根據(jù)測試點(diǎn)在棒料沖壓過程時(shí)的流動(dòng)范圍確定芯部缺陷區(qū)在沖壓過程時(shí)的流動(dòng)區(qū)域，記錄芯部缺陷區(qū)的流動(dòng)區(qū)域的直徑范圍值；
d、以確定的芯部缺陷區(qū)的流動(dòng)區(qū)域的直徑范圍值確定與棒料相對(duì)應(yīng)的沖頭的尺寸L；
e、制作尺寸L的沖頭，應(yīng)用于沖床上，沖切所述棒料的芯部缺陷。
[0015]所述的去除棒料芯部缺陷的沖孔方法，優(yōu)選的，步驟e中，沖切棒料的芯部時(shí)，采用雙面沖切。所述的去除棒料芯部缺陷的沖孔方法中，棒料具有兩個(gè)端面，分別是A端面、B端面；所述雙面沖切是制作兩個(gè)尺寸為L的沖頭，分別是沖頭一、沖頭二，利用沖頭一對(duì)棒料的A端面進(jìn)行沖切，沖切完成后，將棒料倒置，利用沖頭二對(duì)棒料的B端面進(jìn)行沖切。
[0016]所述的去除棒料芯部缺陷的沖孔方法，優(yōu)選的，包括如下步驟:
a、在工裝桶內(nèi)鐓平棒料坯料至實(shí)際棒料高度；
b、將沖頭一完全壓入棒料的A端面；
C、將棒料倒置，將沖頭二完全壓入棒料的B端面；
d、取出沖頭一和沖頭二后用切邊和脫模塊徹底去除棒料的芯部缺陷。
[0017]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述沖頭一和沖頭二的尺寸均通過有限元分析軟件模擬得出。
[0018]本發(fā)明采用有限元分析軟件，結(jié)合CAD-UG系統(tǒng)創(chuàng)建沖孔數(shù)值模擬模型，并依據(jù)剛塑性有限元法的基本原理和方法，模擬沖孔過程中臨界點(diǎn)金屬流動(dòng)的三維坐標(biāo)變化特征確定棒料芯部缺陷的范圍，進(jìn)而再結(jié)合沖孔工藝，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)棒料芯部缺陷的有效去除。
[0019]本發(fā)明中通過選取棒料芯部缺陷區(qū)的若干測試點(diǎn)來模擬棒料在沖壓過程中產(chǎn)生形變時(shí)芯部雜質(zhì)的流動(dòng)區(qū)域，從而確定需要沖切掉的棒料的芯部區(qū)域，進(jìn)而通過相應(yīng)尺寸的沖頭來保證能夠?qū)袅闲静咳毕萃耆コ?。該方法簡單有效，能夠保證將棒料的芯部缺陷全部去除。并且測試點(diǎn)的選取是在棒料的理論缺陷區(qū)的邊界上，則鐓粗過程中，測試點(diǎn)流動(dòng)的區(qū)域的界限可以推知為是棒料缺陷區(qū)在鐓粗過程中的最大界限，故將此區(qū)域切除，即意味著將棒料芯部的所有缺陷均切除。
[0020]本發(fā)明的沖孔工藝與現(xiàn)有技術(shù)中的單面沖孔不同，采用的是雙面沖孔工藝，并且設(shè)計(jì)有配套的輔助工件；利用雙面沖孔從而使得棒料芯部缺陷去除更徹底。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:1、與常規(guī)沖孔、機(jī)加工、線切割掏孔技術(shù)相比，本發(fā)明采用雙面沖孔工藝，使得棒料芯部缺陷去除更徹底，2、可以通過有限元分析軟件模擬出任意尺寸棒料芯部缺陷的范圍，從而選擇合適的沖頭，去除過程更簡便、生產(chǎn)效率高，且提高了材料的利用率，降低了生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明模擬方法中的測試點(diǎn)的選取示意圖；
圖2是本發(fā)明模擬方法中的鐓壓棒料時(shí)的示意圖及測試點(diǎn)的流動(dòng)示意圖；
圖3是本發(fā)明模擬方法中的鐓壓棒料時(shí)的測試點(diǎn)的流動(dòng)示意圖；
圖4是本發(fā)明模擬方法中的采用沖頭一沖切棒料的A端面的剖面示意圖；
圖5是本發(fā)明模擬方法中的采用沖頭二沖切棒料的B端面的剖面示意圖；
圖6是本發(fā)明模擬方 法中的切邊和脫模塊去除棒料芯部缺陷的剖面示意圖；
圖7是本發(fā)明沖孔方法的流程圖；
圖8是本發(fā)明沖孔方法的各步驟示意圖；
圖9是本發(fā)明沖孔方法中的沖頭一的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10是本發(fā)明沖孔方法中的沖頭二的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0024]請(qǐng)參閱圖1至圖10，本發(fā)明實(shí)施例包括:
實(shí)施例1:一種基于有限元分析法的去除棒料芯部缺陷的模擬方法，包括如下步驟:a、采用有限元分析軟件，應(yīng)用CAD-UG建模系統(tǒng)創(chuàng)建沖孔數(shù)值模擬模型；
b、在沖孔數(shù)值模擬模型中的模擬棒料中確定芯部缺陷區(qū)，并在芯部缺陷區(qū)選擇若干測試點(diǎn)，然后模擬棒料沖壓過程，以追蹤每個(gè)測試點(diǎn)的坐標(biāo)變化；
C、根據(jù)測試點(diǎn)在棒料沖壓過程時(shí)的流動(dòng)范圍確定芯部缺陷區(qū)在沖壓過程時(shí)的流動(dòng)區(qū)
域；
d、以確定的芯部缺陷區(qū)的流動(dòng)區(qū)域的數(shù)值范圍確定與模擬棒料相對(duì)應(yīng)的模擬沖頭的尺寸；
e、利用確定尺寸后的模擬沖頭來沖切模擬棒料的芯部缺陷。
[0025]本實(shí)施例中，所述芯部缺陷區(qū)是以偏離模擬棒料的中心點(diǎn)距離為半徑 r的柱形區(qū)域，所述r的尺寸大于零但小于模擬棒料的半徑；所述半徑r 的數(shù)值是模擬棒料的芯部雜質(zhì)的理論范圍值。本實(shí)施例中，在所述芯部缺陷區(qū)的邊緣處，沿高度方向距離相等或相似地選取4-15個(gè)測試點(diǎn)。更優(yōu)選的，所述測試點(diǎn)設(shè)有6-10個(gè)。[0026]實(shí)施例2: 一種基于有限元分析法的去除棒料芯部缺陷的模擬方法，包括如下步驟:
步驟a、采用有限元分析軟件，應(yīng)用CAD-UG建模系統(tǒng)創(chuàng)建沖孔數(shù)值模擬模型；
步驟b、確定模擬棒料的芯部雜質(zhì)的理論區(qū)域范圍數(shù)據(jù)值是r，則以模擬棒料截面的中心點(diǎn)為圓心，做半徑為r的圓，則該圓即是芯部缺陷區(qū)的橫截面。在沖孔數(shù)值模擬模型中的模擬棒料中確定芯部缺陷區(qū)后，在芯部缺陷區(qū)選擇測試點(diǎn)，然后模擬棒料沖壓過程。
[0027]由于棒料在沖壓過程中，形態(tài)會(huì)發(fā)生變化，如直徑為b的棒料，沖壓結(jié)束后，棒料的直徑為達(dá)到b’;請(qǐng)參考附圖1、圖2及圖3:附圖1中的圖a及圖b是棒料的初始狀態(tài)，直徑為b，附圖2中的圖c是棒料沖壓后的狀態(tài)，直徑為b’ ；附圖2中的圖a與圖b表示的是棒料沖壓過程中的變化形態(tài)及測試點(diǎn)的流動(dòng)示意。
[0028]本實(shí)施例中在所述芯部缺陷區(qū)的邊緣處選取7個(gè)測試點(diǎn)，7個(gè)測試點(diǎn)沿高度方向距離相等或相似；請(qǐng)參考附圖1的圖a與圖b，圖a中即是選取的7個(gè)測試點(diǎn)的示意圖，圖b中7個(gè)測試點(diǎn)均設(shè)有標(biāo)記。
[0029]步驟C、根據(jù)測試點(diǎn)在棒料沖壓過程時(shí)的流動(dòng)范圍確定芯部缺陷區(qū)在沖壓過程時(shí)的流動(dòng)區(qū)域；請(qǐng)參考圖2及圖3，則在棒料鐓平的過程中，由于壓機(jī)對(duì)棒料的施力，棒料形態(tài)發(fā)生變化，則在棒料發(fā)生形變的過程中，7個(gè)測試點(diǎn)的位置也隨之發(fā)生變化，每個(gè)測試點(diǎn)均跟隨所在區(qū)域的材料粒子的流動(dòng)發(fā)生流動(dòng)。選取其中一個(gè)測試點(diǎn)為例，請(qǐng)參考附圖3，附圖3中的圖a表示初始狀態(tài)時(shí)，測試點(diǎn)Pl位于位置a處，測試點(diǎn)Pl到圓心的距離是半徑r，棒料的邊緣到圓心的距離是R ;在棒料鐓平后，棒料的邊緣到圓心的距離是R’，測試點(diǎn)Pl從位置a處移動(dòng)到位置a’處，位置a’到棒料的圓心的半徑是r’。若Pl是7個(gè)測試點(diǎn)中流動(dòng)幅度最大的，則以棒料的中心點(diǎn)為圓心，以r’為半徑做的圓即視為是芯部缺陷在棒料沖壓過程時(shí)的流動(dòng)區(qū)域的截面，即在這個(gè)范圍內(nèi)是芯部缺陷，沖壓切割此區(qū)域即可。
[0030]當(dāng)然，棒料沖壓鐓平的過程中，形態(tài)會(huì)發(fā)生變化，原本圓柱形的棒料沖壓鐓平后可能截面呈橢圓狀，故附圖3僅是起到解釋說明作用，并不意味著棒料的形態(tài)變化狀態(tài)。
[0031]步驟d、以確定的芯部缺陷區(qū)的流動(dòng)區(qū)域的數(shù)值范圍確定與模擬棒料相對(duì)應(yīng)的模擬沖頭的尺寸；請(qǐng)參考圖9、圖10，本實(shí)施例中，沖頭一的長度L等于2倍的r’;沖頭二的長度L等于2倍的r’。為了更進(jìn)一步的保證沖頭能夠?qū)袅闲静咳毕萃耆行コ?，且保證棒料內(nèi)的沖孔盡可能小，本發(fā)明中確定了沖頭的傾斜角度，即附圖9、10中的α角的角度是在90-95°之間，優(yōu)選的，該α角的度數(shù)可以是92°、93°、94°。
[0032]步驟e、利用確定尺寸后的模擬沖頭來沖切模擬棒料的芯部缺陷。請(qǐng)參考圖4、圖
5、圖6，即是模擬方法中模擬沖頭沖切模擬棒料時(shí)測試點(diǎn)的流動(dòng)示意圖，圖6中的圖b則表示芯部缺陷完全去除。
[0033]本模擬方法中，所述的測試點(diǎn)的個(gè)數(shù)可以是6個(gè)、7個(gè)、8個(gè)、9個(gè)、10個(gè)，具體數(shù)量
以棒料的高度及測試點(diǎn)之間的間距而定。
[0034]實(shí)施例3:—種去除棒料芯部缺陷的沖孔方法，包括如下步驟:包括如下步驟:
a、取一待沖壓棒料，采用有限元分析軟件，應(yīng)用CAD-UG建模系統(tǒng)創(chuàng)建所述棒料的沖孔數(shù)值模擬模型；
b、在所述棒料的沖孔數(shù)值模擬模型中確定芯部缺陷區(qū)，并在模擬的芯部缺陷區(qū)選擇若干測試點(diǎn)，然后模擬棒料沖壓過程； C、根據(jù)測試點(diǎn)在棒料沖壓過程時(shí)的流動(dòng)范圍確定芯部缺陷區(qū)在沖壓過程時(shí)的流動(dòng)區(qū)域，記錄芯部缺陷區(qū)的流動(dòng)區(qū)域的直徑范圍值；
d、以確定的芯部缺陷區(qū)的流動(dòng)區(qū)域的直徑范圍值確定與棒料相對(duì)應(yīng)的沖頭的尺寸L；
e、制作尺寸L的沖頭，應(yīng)用于沖床上，沖切棒料的芯部缺陷。
[0035]各步驟請(qǐng)參考附圖7，附圖7是沖切方法的流程示意圖。
[0036]本實(shí)施例中沖切棒料的芯部缺陷時(shí)，采用雙面沖切。請(qǐng)參考圖8，棒料I具有兩個(gè)端面，分別是A端面、B端面；所述雙面沖切是制作兩個(gè)尺寸為L的沖頭，分別是沖頭一 4、沖頭二 5，利用沖頭一 4對(duì)棒料I的A端面進(jìn)行沖切，沖切完成后，將棒料I倒置，利用沖頭二5對(duì)棒料I的B端面進(jìn)行沖切。
[0037]本實(shí)施例中，為了更有效的對(duì)棒料I進(jìn)行沖切，設(shè)置有配套的輔助工件，
a、在工裝桶2內(nèi)用壓機(jī)3鐓平棒料坯料至實(shí)際棒料高度；
b、將沖頭一4完全壓入棒料I的A端面；
C、將棒料I倒置,將沖頭二 5完全壓入棒料I的B端面；
d、取出沖頭一 4和沖頭二 5后用切邊6和脫模塊7徹底去除棒料I的芯部缺陷。
[0038]本發(fā)明中為了實(shí)現(xiàn)雙面沖壓，還設(shè)計(jì)了用于雙面沖壓的工裝8，沖頭一 4完全壓入棒料I的A端面后，A端面上留有沖孔，工裝8上設(shè)有一個(gè)凸起，該凸起與A端面上的沖孔相匹配，則用于將棒料I倒置后能牢固放置在工裝8上，詳見附圖8中的圖b。
[0039]本發(fā)明中為了保證沖壓效果，壓機(jī)3、沖頭一 4、沖頭二 5沖壓時(shí)的速度均在10-15mm/s之間,最佳的,選取沖壓速度12mm/s。
[0040]區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，與常規(guī)沖孔、機(jī)加工、線切割掏孔技術(shù)相比，本發(fā)明采用雙面沖孔工藝，使得棒料芯部缺陷去除更徹底；另外，可以通過有限元分析軟件模擬出任意尺寸棒料芯部缺陷的范圍，從而選擇合適的沖頭，去除過程更簡便、生產(chǎn)效率高，且提高了材料的利用率，降低了生產(chǎn)成本。
[0041]本發(fā)明為了去除棒料芯部缺陷，建立了一種模擬方法，利用該模擬方法來推算相應(yīng)的棒料芯部缺陷在棒料鐓平?jīng)_壓過程中雜質(zhì)的流動(dòng)區(qū)域，并利用沖頭沖切此流動(dòng)區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)將棒料芯部缺陷完全去除的效果，方法簡單有效，去除效果明顯，并且依據(jù)該模擬方法，確定了 一種能夠有效去除棒料芯部缺陷的沖孔方法。
[0042]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于有限元分析法的去除棒料芯部缺陷的模擬方法，其特征在于，包括如下步驟: a、采用有限元分析軟件，應(yīng)用CAD-UG建模系統(tǒng)創(chuàng)建沖孔數(shù)值模擬模型； b、在沖孔數(shù)值模擬模型中的模擬棒料中確定芯部缺陷區(qū)，并在芯部缺陷區(qū)選擇若干測試點(diǎn)，然后模擬棒料沖壓過程，以追蹤每個(gè)測試點(diǎn)的坐標(biāo)變化； C、根據(jù)測試點(diǎn)在棒料沖壓過程時(shí)的流動(dòng)范圍確定芯部缺陷區(qū)在沖壓過程時(shí)的流動(dòng)區(qū)域； d、以確定的芯部缺陷區(qū)的流動(dòng)區(qū)域的數(shù)值范圍確定與模擬棒料相對(duì)應(yīng)的模擬沖頭的尺寸； e、利用確定尺寸后的模擬沖頭來沖切模擬棒料的芯部缺陷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除棒料芯部缺陷的模擬方法，其特征在于，所述芯部缺陷區(qū)是以偏離模擬棒料的中心點(diǎn)距離為半徑r的柱形區(qū)域，所述r的尺寸大于零但小于模擬棒料的半徑；所述半徑r的數(shù)值是模擬棒料的芯部雜質(zhì)的理論范圍值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的去除棒料芯部缺陷的模擬方法，其特征在于，在所述芯部缺陷區(qū)的邊緣處，沿高度方向距離相等或相似地選取若干個(gè)測試點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的去除棒料芯部缺陷的模擬方法，其特征在于，所述測試點(diǎn)設(shè)有4-15個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的去除棒料芯部缺陷的模擬方法，其特征在于，所述測試點(diǎn)設(shè)有6-10個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一所述的去除棒料芯部缺陷的模擬方法，其特征在于，所述有限元分析軟件為DEFORM。
7.—種去除棒料芯部缺陷的沖孔方法，其特征在于，包括如下步驟: a、取一待沖壓棒料，采用有限元分析軟件，應(yīng)用CAD-UG建模系統(tǒng)創(chuàng)建所述棒料的沖孔數(shù)值模擬模型； b、在所述棒料的沖孔數(shù)值模擬模型中確定芯部缺陷區(qū)，并在模擬的芯部缺陷區(qū)選擇若干測試點(diǎn)，然后模擬棒料沖壓過程； C、根據(jù)測試點(diǎn)在棒料沖壓過程時(shí)的流動(dòng)范圍確定芯部缺陷區(qū)在沖壓過程時(shí)的流動(dòng)區(qū)域，記錄芯部缺陷區(qū)的流動(dòng)區(qū)域的直徑范圍值； d、以確定的芯部缺陷區(qū)的流動(dòng)區(qū)域的直徑范圍值確定與棒料相對(duì)應(yīng)的沖頭的尺寸L； e、制作尺寸L的沖頭，應(yīng)用于沖床上，沖切棒料的芯部缺陷。
8.根據(jù)權(quán)利要求7中所述的去除棒料芯部缺陷的沖孔方法，其特征在于，步驟e中，沖切所述棒料的芯部時(shí)，采用雙面沖切。
9.根據(jù)權(quán)利要求8中所述的去除棒料芯部缺陷的沖孔方法，其特征在于，所述棒料具有兩個(gè)端面，分別是A端面、B端面；所述雙面沖切是制作兩個(gè)尺寸為L的沖頭，分別是沖頭一、沖頭二，利用沖頭一對(duì)棒料的A端面進(jìn)行沖切，沖切完成后，將棒料倒置，利用沖頭二對(duì)棒料的B端面進(jìn)行沖切。
10.根據(jù)權(quán)利要求9中所述的去除棒料芯部缺陷的沖孔方法，其特征在于， a、在工裝桶內(nèi)鐓平棒料的坯料至實(shí)際棒料高度； b、將沖頭一完全壓入棒料的A端面；C、將棒料倒置，將沖頭二完全壓入棒料的B端面；d、取出沖頭一和沖 頭二后用切邊和脫模塊徹底去除棒料的芯部缺陷。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK104014633SQ201410236008
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月31日
【發(fā)明者】陳小杰, 陳洪波, 白文平, 徐劍 申請(qǐng)人:福瑞盛航空機(jī)件（蘇州）有限公司