模具之家讯：在为汽车或航空航天领域设计白车身钣金 模具 时，要确定冲压后的回弹结果并作出补偿。 Class A曲面或结构部件，从3D实体数模的原始形状，经过 有限元分析 的网格划分到模具加工中的补偿计算，还有昂贵的模具和长时间的手工操作，这是一个漫长的过程。 数字处
在为汽车或航空航天领域设计白车身钣金模具时，要确定冲压后的回弹结果并作出补偿。
Class A曲面或结构部件，从3D实体数模的原始形状，经过有限元分析的网格划分到模具加工中的补偿计算，还有昂贵的模具和长时间的手工操作，这是一个漫长的过程。
数字处理链由于不兼容的数据格式走到了尽头，慕尼黑的GmbH提供了thinkcompensator think3，填补了市场上CAD系统和模拟分析软件之间的空白。
在汽车工程或航空航天工业领域，很多复杂的部件由高硬度钢或铝合金构成。
对设计和曲面质量需求的增加不仅限于可见的部件，这是一个总的趋势。当在3D系统中完成了形状定义，生成完美的曲面后，OEM和钣金模具供应商以及产品主管不得不就按他们处理冲压模具的方式在数字处理链中产生的大量的裂缝进行修补。
修补丢失的或不足的连接面需要长时间的逆向工程工作，在CAD模型上花费大量的时间最后在工具钢上产生了可怕的变化：在加工和腐蚀过程中产生了巨额的开销，测试推迟了好几个星期，而且几乎不可能再重新开始。
图1 thinkcompensator atlas：3D冲压模，
by courtesy of Atlas Tool Inc., Michigan
回弹效果
由于两个绝对受欢迎的材料特性，硬度和弹性，钣金不可能完全密合地贴在目标曲面上：进行冲压时，钢板按照模具成型，但当模具移开时，钣金材料会回弹并且有些时候和期望的形状完全不一样。
根据使用铝合金或高硬度钢的不同，这种变形效果的程度也不一样。因此每种模具在在3D CAD系统中开发时就必须做出回弹补偿。
现在，期望的回弹可以通过相应的有限元分析软件包进行模拟。CAD曲面模型导入模拟环境中进行网格划分，然后定义定义期望的载荷和状态；求解器计算出其作用效果。到钣金件满足形状需要时要进行好几轮这样的重复工作。
图2 在钣金件成型过程中出现的问题：回弹
接口影响数据质量
这就是数字处理链断开的地方：有限元网格转成CAD模型时产生了数据损失。如果使用逆向工程软件这个问题很快就会解决，但是原始数据的控制公差和拓扑关系已经丢失，特别是可见的自由曲面----比如车辆内饰件或白车身件----其基本的Class A质量已经丢失。
在3D CAD系统中人工重新构建这些曲面模型是可能的：然而人工重新构建所有的按照目标坐标系从有限元系统中导入的曲面区域，其结果是相当费时的，并且取决于使用者的经验。不论哪种方法都不可能使使用者把所有的数据以一定的质量导入CAD系统中。
图 3：设计和加工模具是昂贵的和费时的
完整的处理链
Thinkcompensator think3 已经在CAD模型和最终的有限元结果之间创建了一个自动的处理过程来获得补偿后的形状。为达到这个目的，任何CAD系统创建的钣金件的曲面模型都与有限元分析进行交互连接。首先，进行钣金件期望回弹的计算，原始的CAD模型和有限元系统产生的初始及目标网格是决定补偿的输入条件。
然后thinkcompensator计算出第一个补偿结果。根据点数，选择的精度和计算性能，计算可能要花上几分钟。然后计算有限元系统根据补偿算出回弹后的结果。这步操作可以反复进行直到达到所要求的公差范围，通常这种情况进行两到三轮自自动计算即可完成。
实际上其亮点产生了回弹补偿的成功计算：thinkcompensator 把计算出来的曲面几何传到原始的CAD模型中。由于think3开发的全局形状建模技术（GSM），拓扑关系（曲面数量，边界，与其它特征的连接）和数据的质量被完整地保留了下来。通过GSM的修改，曲面的组合不会局限于原曲面连接质量的约束被全局保留。这个转变所用的时间取决于模型的大小及复杂程度可由数天数周减为几分钟。产生的新的3D曲面模型可以立即用于模具设计及加工。
图4. thinkcompensator_Blech_GSM：由于采用了新的全局形状建模技术（GSM），
thinkcompensator 软件完成了数字处理链
实践结果
Thinkcompensator 软件解决方案在有限元计算和完美模具CAD建模之间架起了桥梁。使用者不再在不同的数据之间的接口问题和质量损失以及逆向工程或实体人工重新建模上花费更多的时间，一家汽车厂商已经就thinkcompensator的使用与常用的方法进行了对比：两轮计算后的结果与指定的贴合程度要远好于制作实验模具并在工具钢上进行两轮修改的结果。使用thinkcompensator 开发时间显著减少，加速了模具的加工并且杜绝了真实原形或几轮修改产生的费用。同时避免了由于数据的不一致导致的错误，节约了大笔的费用
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