(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210570027.9 (22)申请日 2022.05.24 (71)申请人 中国航发沈阳黎明航空发动机有限 责任公司 地址 110000 辽宁省沈阳市大东区东塔街6 号 申请人 沈阳航空航天大 学 (72)发明人 杨踊　蔡晋　杨天南　 (74)专利代理 机构 北京知呱 呱知识产权代理有 限公司 1 1577 专利代理师 孙志一 (51)Int.Cl. G06F 30/10(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G16C 60/00(2019.01)G06F 113/26(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种高温合金薄壁件成形回弹预测与控制 方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种高温合金薄壁件成形回 弹预测与控制方法及系统， 根据构建的薄壁件成 形模具三维模 型， 利用有限元分析仿真软件对薄 壁件板材冲压成形过程进行模拟， 预测得到不同 冲压成形工艺参数下的板材回弹量。 通过将超声 振动引入高温合金薄壁件成形过程， 研究冲压速 度、 冲压行程、 成形时间、 振幅、 频率等工艺参数 对板材回弹量的影 响， 得出各参数与回弹量的数 学关系模型， 实现高温合金薄壁复杂结构件成形 回弹的预测和控制。 针对不同尺 寸的板材坯料及 成形目标， 可以通过调控成形过程中的工艺参数 使成形回弹量达到最低。 该方法可控制同种材质 不同成形件的回弹量， 可有效提高大尺寸薄壁钣 金件的成形质量。 权利要求书2页 说明书8页 附图1页 CN 114969859 A 2022.08.30 CN 114969859 A 1.一种高温合金薄壁件成形回弹预测与控制方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 根据高温合金薄壁件的成形尺寸， 采用三维建模软件构建薄壁件的成形模具三维模 型； 根据所述成形模具三维模型， 利用有限元分析仿真软件对薄壁件板材冲压成形过程进 行模拟， 成形过程施加超声振动， 预测得到不同冲压成形工艺参数下的板材回弹量， 并通过 数据分析得到板材回弹量与各冲压成形工艺参数的数学关系模型， 基于所述数学关系模型 进行成形回弹控制。 2.根据权利要求1所述的一种高温合金薄壁件成形回弹预测与控制方法， 其特征在于， 所述冲压成形工艺参数包括冲压成形参数和超声振动参数， 所述冲压成形参数包括冲压速 度、 冲压行程、 成形时间， 所述超声振动参数包括振幅和频率。 3.根据权利要求2所述的一种高温合金薄壁件成形回弹预测与控制方法， 其特征在于， 所述成形模具三 维模型包括凸模、 凹模和压边圈， 薄壁件板材放置于所述凸模与凹模之 间， 所述压边圈用于对板材进 行圈紧， 所述凸模按一定的速度按照预设冲压成形参数对板材做 上下冲压运动。 4.根据权利要求3所述的一种高温合金薄壁件成形回弹预测与控制方法， 其特征在于， 所述方法还 包括： 对冲压成形过程进行模拟时， 按照预设超声振动参数在所述凹模上施加径向的超声振 动， 超声波的振动时间为板材成形开始至成形 结束。 5.根据权利要求1所述的一种高温合金薄壁件成形回弹预测与控制方法， 其特征在于， 所述方法还 包括： 基于二次回归正交旋转组合试验法进行仿真参数设计， 得到不同冲压成形工艺参数下 的板材回弹量。 6.根据权利要求1所述的一种高温合金薄壁件成形回弹预测与控制方法， 其特征在于， 所述方法还 包括： 基于正交多项式回归分析得出板材回弹量与各冲压成形工艺参数的数学关系 模型， 并 根据回弹量的方差分析 结果， 剔除不显著参数项， 得到简化的数 学模型： D＝0.257+0.022s ‑0.049v‑0.016t‑0.027f‑0.049 η+0.063s2+0.043v2+0.014t2+0.028f2 +0.053 η2 其中， 回弹量 为D， 冲压行程 为s， 冲压 速度为v， 成形时间为t， 超声 波频率为f， 振幅为 η。 7.根据权利要求1所述的一种高温合金薄壁件成形回弹预测与控制方法， 其特征在于， 所述方法还 包括： 对所述数 学关系模型进行有效性检验和失拟性检验。 8.根据权利要求1所述的一种高温合金薄壁件成形回弹预测与控制方法， 其特征在于， 所述三维建模软件采用UG12.0设计软件， 所述有限元分析仿真软件采用ABA QUS仿真分析软 件。 9.一种高温合金薄壁件成形回弹预测与控制方法系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 成形模具三维模型构建模块， 用于根据高温合金薄壁件的成形尺寸， 采用三维建模软 件构建薄壁件的成形模具三维模型； 成形模拟与分析模块， 用于根据所述成形模具三维模型， 利用有限元分析仿真软件对权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114969859 A 2薄壁件板材冲压成形过程进行模拟， 成形过程施加超声振动， 预测得到不同冲压成形工艺 参数下的板材回弹量， 并通过数据分析得到板材回弹量与各冲压成形工艺参数的数学关系 模型， 基于所述数 学关系模型进行成形回弹控制。 10.根据权利要求9所述的一种高温合金薄壁件成形回弹预测与控制方法系统， 其特征 在于， 所述冲压成形工艺参数包括冲压成形参数和超声振动参数， 所述冲压成形参数包括 冲压速度、 冲压行程、 成形时间， 所述超声振动参数包括振幅和频率。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114969859 A 3