1.一種金屬復雜構件3D自由彎曲成形工藝優化方法,其特征在于,包括以下步驟:
第一步,將復雜形狀彎管的三維幾何模型進行分段,包括直段、彎曲段;
第二步,在不同的彎曲段之間補充過渡段;
第三步,建立直段、過渡段、彎曲段的包括直段長度L、彎曲半徑R、彎曲角度θ在內的幾何形狀參數與球面軸承在X/Y平面內的運動速度u、管材Z軸送進速度v、運動時間t、彎曲模中心至導向機構前端之間距離A之間的數量關系;
第四步,采用有限元方法建立三維彎曲模型,并在第三步所述數量關系中引入修正系數k;
第五步,采用第四步所述引入修正系數k后的數量關系作為彎曲工藝參數,啟動彎管有限元反復迭代計算,將計算結果導入幾何軟件中進行處理,并對比計算結果與第一步所建立三維彎曲模型的尺寸差異;
第六步,基于建立的尺寸誤差判據,決定是否修改修正系數k并進行再次迭代;當誤差小于給定值時,迭代結束;
第七步,將最終的工藝參數傳送給設備,執行實際彎曲成形。
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于:第二步中,在直段與彎曲段之間補充從直段向彎曲段過渡的第一過渡段和從彎曲段向下一直段過渡的第二過渡段。
3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于:第三步中,建立直段、第一過渡段、彎曲段、第二過渡段的幾何形狀參數如直段長度L、彎曲半徑R、彎曲角度θ與球面軸承在X/Y平面內的運動速度u、管材Z軸送進速度v、運動時間t、彎曲模中心至導向機構前端之間距離A之間的數量關系如下所示,其中管材沿Z軸送進速度保持勻速運動v:
直段:球面軸承運動速度u=0,運動時間
第一過渡段:球面軸承運動速度運動時間
彎曲段:球面軸承運動速度u=0;運動時間其中
第二過渡段:球面軸承運動速度運動時間
4.根據權利要求1所述的方法,其特征在于:第三步中,球面軸承在X、Y平面內的運動方向取決于對復雜形狀彎管的三維幾何模型進行分段后不同的彎曲段在X、Y平面上的投影方向。
5.根據權利要求1所述的方法,其特征在于:第四步中,在以下所列的數量關系中引入修正系數k;
第一過渡段:球面軸承運動速度運動時間
彎曲段:球面軸承運動速度u=0;運動時間其中
第二過渡段:球面軸承運動速度運動時間
6.根據權利要求1所述的方法,其特征在于:第六步中,建立的尺寸誤差判據為有限元迭代計算出的彎曲結果中彎曲半徑R、彎曲角θ與第一步所建立的三維彎曲模型誤差小于1%。