CN103699727B - 一种强力旋压的可旋性分析数值模拟方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种强力旋压的可旋性分析数值模拟方法，包括：获取旋轮、模具和板料的工艺参数，根据工艺参数计算旋轮在旋压成形前的参考点M₀的坐标，根据工艺参数以及旋轮在旋压成形前的参考点M₀计算旋轮的轨迹，根据得到的工艺参数、旋轮在旋压成形前的参考点M₀以及旋轮的轨迹，并使用有限元软件进行有限元建模，并绘制板料的网格，以得到强力旋压有限元模型，对得到的强力旋压有限元模型进行模拟仿真，以及与该坐标对应的板料网格上的内母线上多个点的坐标，将外母线上多个点的坐标与对应板料网格上内母线上点的坐标相减，以找出二者之间的最小差值作为板料的最小厚度。本发明可用于指导强力旋压生产，并具有成本低、效率高、周期短的特点。

Description

一种强力旋压的可旋性分析数值模拟方法

技术领域

本发明属于塑性成形技术领域，更具体地，涉及一种强力旋压的可旋性分析数值模拟方法。

背景技术

旋压成形具有悠久的历史的塑性成形工艺之一，旋压成形是利用旋轮对旋转坯料施加压力，使之产生连续的局部塑性变形而成形为所需的各种对称的薄壁回转体和管件的塑性加工方法。目前已成为回转体零件加工中优先考虑的一种成形工艺，与其他成形方法相比，具有加工工艺柔性好、设备简单、产品质量高、易实现产品轻量化和柔性化等一系列优点，因此，旋压成形方法在航空、航天和兵器等金属精密加工技术领域中占有重要地位。

在强力旋压过程中，工件是否发生破裂是人们所特别关心的一个问题，因此，我们希望能够事先在工艺和产线投入运行之前了解给定材料毛坯的性能，包括预测出给定的材料毛坯在外力作用下，变形区和承力区所产生的应力、应变和变形速率能否满足变形的要求以及工件经受强力旋压而不发生破裂。所谓可旋性，是指某种金属材料能否承受旋压成形而不破裂，不产生局部失稳和堆积等缺陷的能力。可旋性是材料基本性能之一，犹如材料的应力极限。然而，目前针对可旋性的研究较少，在国内外较为罕见，导致材料在旋压过程中容易出现起皱和破裂的问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种强力旋压的可旋性分析数值模拟方法，其目的在于，能够在当前软硬件水平下为金属材料的可旋性进行计算，并为强力旋压提供一种可靠、可信的数值模拟方法，该方法提高了板料的旋压成形能力和零件的成形质量，可用于指导强力旋压生产，并具有成本低、效率高、周期短的特点。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种强力旋压的可旋性分析数值模拟方法，包括以下步骤：

(1)获取旋轮、模具和板料的工艺参数，包括板料的厚度t₀、直径D和内径d，旋轮的厚度h_r、圆角半径r、初始攻角ψ₀、旋轮最大直径D_roll，旋轮的转速度w2、进给角η和进给率f，以及模具的凸缘直径D_die、母线方程转速w1、尾顶压力F_N、尾顶直径d；

(2)根据获取的旋轮的圆角半径r、板料厚度t₀和模具的凸缘直径D_die计算旋轮在旋压成形前的参考点M₀的坐标(X_initial，Y_initial)：

X_initial＝-D_die/2

Y_initial＝t₀+r

(3)根据板料的厚度t₀、圆角半径r、厚度h_r、模具凸缘的直径D_die、母线方程以及旋轮在旋压成形前的参考点M₀计算旋轮的轨迹；

(4)根据步骤(1)得到的工艺参数、步骤(2)得到的旋轮在旋压成形前的参考点M₀以及步骤(3)所得到的旋轮的轨迹，并使用有限元软件进行有限元建模，并绘制板料的网格，以得到强力旋压有限元模型：

(5)对步骤(4)得到的强力旋压有限元模型进行模拟仿真，以得到板料最终成形所生成的工件的外母线上多个点的坐标，以及与该坐标对应的板料网格上的内母线上多个点的坐标；

(6)将外母线上多个点的坐标与对应板料网格上内母线上点的坐标相减，以找出二者之间的最小差值作为板料的最小厚度t_min、；

(7)根据最小厚度t_min获取板料的最大减薄率ψ_s：

${\mathrm{\ψ}}_s=\frac{t_0-t_{min}}{t_0}*100\%.$

优选地，步骤(3)包括以下子步骤：

(3-1)获取板料最终成形的工件的外母线方程：

X＝acosα

Y＝bsinα+t₀

其中a为模具椭圆母线的半短轴，b为模具椭圆母线的半长轴，α为模具的半锥角；

(3-2)获取旋轮和板料最终成形所生成的工件的外母线之间的交点P的坐标：

X_P＝acosα-t₀sinαcosψ

Y_P＝bsinα+t₀+t₀sinαsinψ

(3-3)根据步骤(3-1)和(3-2)的结果获取旋轮在旋压成形过程中的参考点M坐标随半锥角α变化的方程，即获得旋轮的轨迹。

优选地，步骤(3-3)具体为，首先获取参考点M和P点之间的连线MP与水平方向的夹角为β：

$tan\mathrm{\ψ}=\frac{b^2{X}_N}{a^2{Y}_N}$

$tan\mathrm{\β}=\frac{b^2{X}_P}{a^2(Y_P-t_0)}$

其中ψ为旋轮的攻角；

然后获取M点的坐标为：

X_M＝X_P-rcosβ

Y_M＝Y_P-rsinβ

最后根据以上等式得到M点的坐标为：

$\begin{array}{c}{X}_M=a\cos \mathrm{\α}-t_0\sin \mathrm{\α}\frac{a^2(b\sin \mathrm{\α}+t_0)}{\sqrt{a^4{(b\sin \mathrm{\α}+t_0)}^2+b^4{a}^2{\mathrm{cos\α}}^2}}-\\ \frac{{\mathrm{ra}}^2(b\sin \mathrm{\α}+t_0\sin \mathrm{\α}\frac{{\mathrm{ab}}^2\cos \mathrm{\α}}{\sqrt{a^4{(b\sin \mathrm{\α}+t_0)}^2+b^4{a}^2{\mathrm{cos\α}}^2}})}{\sqrt{b^4{(a\cos \mathrm{\α}-t_0\sin \mathrm{\α}\frac{a^2(b\sin \mathrm{\α}+t_0)}{\sqrt{a^4{(b\sin \mathrm{\α}+t_0)}^2+b^2{a}^2{\mathrm{cos\α}}^2}})}^2+a^4{(b\sin \mathrm{\α}+t_0\sin \mathrm{\α}\frac{{\mathrm{ab}}^2\cos \mathrm{\α}}{\sqrt{a^4{(b\sin \mathrm{\α}+t_0)}^2+b^4{a}^2{\mathrm{cos\α}}^2}})}^2}}\\ Y_M=b\sin \mathrm{\α}+t_0+t_0\sin \mathrm{\α}\frac{{\mathrm{ab}}^2\cos \mathrm{\α}}{\sqrt{a^4{(b\sin \mathrm{\α}+t_0)}^2+b^4{a}^2{\mathrm{cos\α}}^2}}-\\ \frac{{\mathrm{rb}}^2(a\cos \mathrm{\α}-t_0\sin \mathrm{\α}\frac{a^2(b\sin \mathrm{\α}+t_0)}{\sqrt{a^4{(b\sin \mathrm{\α}+t_0)}^2+b^4{a}^2{\mathrm{cos\α}}^2}})}{\sqrt{b^4{(a\cos \mathrm{\α}-t_0\sin \mathrm{\α}\frac{a^2(b\sin \mathrm{\α}+t_0)}{\sqrt{a^4{(b\sin \mathrm{\α}+t_0)}^2+b^4{a}^2{\mathrm{cos\α}}^2}})}^2+a^4{(b\sin \mathrm{\α}+t_0\sin \mathrm{\α}\frac{{\mathrm{ab}}^2\cos \mathrm{\α}}{\sqrt{a^4{(b\sin \mathrm{\α}+t_0)}^2+b^4{a}^2{\mathrm{cos\α}}^2}})}^2}}.\end{array}$

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1、由于本发明采用数值方法分析金属材料能否承受旋压成形而不破裂的能且不产生局部失稳和堆积等缺陷的能力，因此本发明能够预测材料在旋压过程中的破裂和起皱问题，由此提高了板料的旋压成形能力和零件的成形质量：

2、由于本发明主要使用了数值模拟的方法，可以减少反复尝试实验，因此本发明能够节约材料成本。

3、由于发明的数值方法的结果和实际相符，且所消耗的时间少，人力资源和利用率高，因此本发明的是一种可靠可信的数值方法，且能够提高效率，减少周期。

附图说明

图1是本发明强力旋压可旋性分析原理图。

图2是旋轮起旋点定位图。

图3是旋轮运动轨迹设定原理图。

图4是旋轮轨迹取点图。

图5示出板料网格划分。

图6示出Z轴负方向上的壁厚。

图7示出X-Z壁厚分布曲线。

图8是本发明强力旋压的可旋性分析数值方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明的整体思路在于，如图1所示，我们可以看到，这是一个强力旋压过程，板料通过尾顶固定在模具上，并随着模具一样的角速度w1绕着主轴旋转，双旋轮则绕着各自的轴线以w2的速度自旋，且旋轮沿着模具的外沿运动，利用板料的可塑性，加工成图中虚线所示的回转体零件。模具的半锥角α是变化的，从旋压开始到结束由90°变为0°，当旋轮与模具之间的间隙按正弦率(t＝tsinα)进行调解时所得到的试件的壁厚自顶部向尾端由最大厚度(原始厚度为t0)逐渐地减小，在半锥角为α时，壁厚变为t_α，理论上t_α＝t₀sinα，直到最后，半锥角变为0°，理论上壁厚减薄到0mm。当然实际上金属材料都将在区域中的某处达到材料的极限而发生破裂。

此时，强力旋压的主要工艺性能指标是以工件的壁厚减薄率来表征的，

即：

${\mathrm{\ψ}}_{\mathrm{\α}}=\frac{t_0-t_{\mathrm{\α}}}{t_0}*100\%---\left(1\right)$

其中ψ_t表示壁厚的减薄率，t_α为半锥角α处的壁厚，t₀为初始壁厚。

因此，材料的可旋性定义可定性的表达为材料在破裂前所能承受的极限壁厚减薄率ψ_s

${\mathrm{\ψ}}_s=\frac{t_0-t_s}{t_0}*100\%---\left(2\right)$

由于正弦率的约束，理论上材料在达到最大减薄率时，最小壁厚为

t_s＝t₀sinα_s。然而实际所得到的的壁厚会与理想正弦率所得到的壁厚有一定的偏差，这个偏差影响了强力旋压中材料的可旋性，将此参数定义为工件壁厚偏离率：

工件的壁厚偏离率主要是由于设备的弹性变形、调整误差和毛坯的尺寸误差等一系列实际原因所造成的。因此，在数值模拟中，只要在软硬件的合理水平下，我们可以合理的定义旋轮的轨迹使板料成形严格按照正弦率约束成形，此时工件的壁厚偏离率为0，这样我们就可以定性的分析得到强力旋压中材料的可旋性。

如图8所示，本发明强力旋压的可旋性分析数值模拟方法包括以下步骤：

(1)获取旋轮、模具和板料的工艺参数，包括板料的厚度t₀、直径D和内径d(尾顶的直径与板料内径有间隙配合关系)，旋轮的厚度h_r、圆角半径r、初始攻角ψ₀(即旋轮轴线与水平方向夹角)、旋轮最大直径D_roll，旋轮的转速度w2、进给角η和进给率f(进给速度与模具转速之比)，以及模具的凸缘直径D_die、母线方程转速w1、尾顶压力F_N、尾顶直径d(等于板料的内径)。

(2)根据获取的旋轮的圆角半径r、板料厚度t₀和模具的凸缘直径D_die计算旋轮在旋压成形前的参考点M₀的坐标(X_initial，Y_initial)，如图2所示，旋轮位于板料的正上方，为了节约计算成本和时间，将旋轮设置为离散刚体，旋轮在旋压成形过程中的参考点为M，选取板料和模具接触的圆形的圆心为原点(0，0)，从图2中可以看出，在旋轮在旋压成形前的参考点M₀点位于凸台过渡部分的正上方，所以旋轮在旋压成形前的参考点M₀的坐标为：

$\begin{array}{c}{X}_{initial}=-D_{die}/2\\ X_{initial}=t_0+r\end{array}---\left(4\right)$

(3)根据板料的厚度t₀、圆角半径r、厚度h_r、模具凸缘的直径D_die、母线方程以及旋轮在旋压成形前的参考点M₀计算旋轮的轨迹；具体而言，在强力旋压过程中，旋轮在自旋的同时，要沿着模具运动，利用材料的塑性流动性能，使板料在旋压力的驱动下在模具上成形成要求的回转体形状，为了获得工件壁厚偏离率为0时的材料可旋性，我们需要获取旋轮的轨迹，以达到我们所需的形状，然而旋轮的运动总是无规则的，我们需要借助于旋轮与板料外母线的交点P来确定旋轮参考点M的坐标。本步骤包括以下子步骤：

(3-1)获取板料最终成形的工件的外母线方程：

$\begin{array}{c}X=acos\mathrm{\α}\\ Y=b\sin \mathrm{\α}+t_0\end{array}---\left(5\right)$

其中a为模具椭圆母线的半短轴，b为模具椭圆母线的半长轴，α为模具的半锥角；

(3-2)获取旋轮和板料最终成形所生成的工件的外母线之间的交点P的坐标：如图3所示，旋轮运动到模具上半锥角为α的点N时，通过计算可以得到为：

N的坐标为(acosα，bsinα+t₀)，利用N的坐标我们可以计算得到旋轮和板料最终成形所生成的工件的外母线的交点坐标P为：

$\begin{array}{c}{X}_P=acos\mathrm{\α}-t_{0}sin\mathrm{\α}cos\mathrm{\ψ}\\ Y_P=b\sin \mathrm{\α}+t_0+t_0\sin \mathrm{\α}\sin \mathrm{\ψ}\end{array}---\left(6\right)$

(3-3)根据步骤(3-1)和(3-2)的结果获取旋轮在旋压成形过程中的参考点M坐标随半锥角α变化的方程，即获得旋轮的轨迹：

具体而言，根据前面得到的N点和P点的坐标，取参考点M和P点之间的连线MP与水平方向的夹角为β，MP与母线方程相切于点P，P点与N点之间的连线PN与母线方程相切于点N，所以可以得到

$\begin{array}{c}tan\mathrm{\ψ}=\frac{b^2{X}_N}{a^2{Y}_N}\\ \tan \mathrm{\β}=\frac{b^2{X}_P}{a^2(Y_P-t_0)}\end{array}---\left(7\right)$

其中ψ为旋轮的攻角；

MP的长度为旋轮的圆角半径r，所以M点的坐标为：

$\begin{array}{c}{X}_M=X_P-rcos\mathrm{\β}\\ Y_M=Y_P-r\sin \mathrm{\β}\end{array}---\left(8\right)$

联立上式(6)、(7)、(8)，可以得到M点的坐标为：

$\begin{array}{c}{X}_M=a\cos \mathrm{\α}-t_0\sin \mathrm{\α}\frac{a^2(b\sin \mathrm{\α}+t_0)}{\sqrt{a^4{(b\sin \mathrm{\α}+t_0)}^2+b^4{a}^2{\mathrm{cos\α}}^2}}-\\ \frac{{\mathrm{ra}}^2(b\sin \mathrm{\α}+t_0\sin \mathrm{\α}\frac{{\mathrm{ab}}^2\cos \mathrm{\α}}{\sqrt{a^4{(b\sin \mathrm{\α}+t_0)}^2+b^4{a}^2{\mathrm{cos\α}}^2}})}{\sqrt{b^4{(a\cos \mathrm{\α}-t_0\sin \mathrm{\α}\frac{a^2(b\sin \mathrm{\α}+t_0)}{\sqrt{a^4{(b\sin \mathrm{\α}+t_0)}^2+b^2{a}^2{\mathrm{cos\α}}^2}})}^2+a^4{(b\sin \mathrm{\α}+t_0\sin \mathrm{\α}\frac{{\mathrm{ab}}^2\cos \mathrm{\α}}{\sqrt{a^4{(b\sin \mathrm{\α}+t_0)}^2+b^4{a}^2{\mathrm{cos\α}}^2}})}^2}}\\ Y_M=b\sin \mathrm{\α}+t_0+t_0\sin \mathrm{\α}\frac{{\mathrm{ab}}^2\cos \mathrm{\α}}{\sqrt{a^4{(b\sin \mathrm{\α}+t_0)}^2+b^4{a}^2{\mathrm{cos\α}}^2}}-\\ \frac{{\mathrm{rb}}^2(a\cos \mathrm{\α}-t_0\sin \mathrm{\α}\frac{a^2(b\sin \mathrm{\α}+t_0)}{\sqrt{a^4{(b\sin \mathrm{\α}+t_0)}^2+b^4{a}^2{\mathrm{cos\α}}^2}})}{\sqrt{b^4{(a\cos \mathrm{\α}-t_0\sin \mathrm{\α}\frac{a^2(b\sin \mathrm{\α}+t_0)}{\sqrt{a^4{(b\sin \mathrm{\α}+t_0)}^2+b^4{a}^2{\mathrm{cos\α}}^2}})}^2+a^4{(b\sin \mathrm{\α}+t_0\sin \mathrm{\α}\frac{{\mathrm{ab}}^2\cos \mathrm{\α}}{\sqrt{a^4{(b\sin \mathrm{\α}+t_0)}^2+b^4{a}^2{\mathrm{cos\α}}^2}})}^2}}\end{array}---\left(9\right)$

在设定旋轮路径时不能把路径上所有的点都选取进去，一般采用等间距取点法，如图4所示，将工件外形母线(即旋轮运动轨迹)沿y向等间距离散成一系列的点，根据分析步的时间50，一般取200个点，各个N点的纵坐标已知，可以得到对应的旋轮参考点M的200个坐标，通过有限元软件拟合出旋轮的运动轨迹。

(4)根据步骤(1)得到的工艺参数、步骤(2)得到的旋轮在旋压成形前的参考点M₀以及步骤(3)所得到的旋轮的轨迹，并使用有限元软件(在本发明中为ABAQUS/CAE软件)进行有限元建模，并绘制板料的网格，以得到强力旋压有限元模型：

为了节约时间和计算成本，将模具、尾顶和旋轮都设置为离散壳单元刚体，在小变形假设下，可以理想的忽略它们的变形。因此只需要为板料的网格划分，由于在中部受到了尾顶的压边力的作用，摩擦系数较大，在板料的中间部位网格变形小，为了减小计算和成本，可以使用进阶算法，并分割出一个小矩形。在起旋点处的变形我们较为重视，且这时的网格密集程度对后面的成形有较大影响，应该使用较为平滑密集的中介算法对起旋点位置的网格进行划分，最后得到如图5所示的板料网格划分。

(5)对步骤(4)得到的强力旋压有限元模型进行模拟仿真，以得到板料最终成形所生成的工件的外母线上多个点的坐标，以及与该坐标对应的板料网格上的内母线上多个点的坐标；

(6)将外母线上多个点的坐标与对应板料网格上内母线上点的坐标相减，以找出二者之间的最小差值作为板料的最小厚度t_min、；

(7)根据最小厚度t_min获取板料的最大减薄率ψ_s：

${\mathrm{\ψ}}_s=\frac{t_0-t_{\min }}{t_0}*100\%---\left(10\right)$

该最大减薄率用于表示板料的可旋性，最大减薄率越大，板料的可旋性越好。

实例

强力旋压采用5A06铝合金，毛坯直径为150mm，板厚5mm，内径为25mm，椭球形的母线长轴为200mm，短轴为50mm，旋轮攻角为30度，旋轮进给率为0.666mm/r，旋轮圆角半径为4mm，最大直径为50mm，模具转速300r/min，入旋角为35度，偏离率为0，板料和尾顶间摩擦为0.4,尾顶压边力为10KN，其他摩擦系数都为0.1。

首先，获取旋轮、模具和板料的工艺参数，板料的厚度t₀＝5mm、直径D＝150mm和内径d＝25mm，旋轮的厚度h_r＝8mm、圆角r＝4mm、攻角ψ＝35°(即旋轮轴线与水平方向夹角)、旋轮最大直径D_roll＝50mm，旋转速度w2＝300r/min、进给角η＝30°和进给率f＝0.666mm/r，以及模具凸缘的直径D_die＝2b＝50，母线方程转速w1＝300r/min，尾顶压力F_N＝10KN，尾顶直径为d＝25mm。

然后，设置原点为板料和模具接触平面的圆心(0，0)，所以起旋点的位置为M₀(-25mm,9mm)。

其后，旋轮的轨迹方程为

$X_M=200cos\mathrm{\α}-5sin\mathrm{\α}\frac{(50sin\mathrm{\α}+5)}{\sqrt{{(50sin\mathrm{\α}+5)}^2+156.25{\mathrm{cos\α}}^2}}-4$

$Y_M=50sin\mathrm{\α}+5+5sin\mathrm{\α}\frac{50cos\mathrm{\α}}{\sqrt{16{(50sin\mathrm{\α}+5)}^2+2500{\mathrm{cos\α}}^2}}-4$

其后，基于ABAQUS/CAE建立三维有限元强力旋压模型，将前面的得到的数据代入指定的部件，并设置分析步为30s，使用质量放大系数为500，使用显示算法分析步，设置尾顶的压应力为10KN，在边界条件中设置旋轮和模具的转速以及，旋轮的参考点的轨迹曲线。

最后，采用上述强力旋压可旋性分析数值模拟方法和(4)建立的强力旋压有限元模型，经过了26小时的实际时间模拟了30s的强力旋压成形，最后得到了铝合金5052在偏离率为0时的可旋性定性为极限减薄率，η＝45.4％，参考文献查的铝合金5052在偏离率为0时，对于曲线型面锥体的极限减薄率为50％。本方法与参考文献间的相对误差为9.2％，相对误差较小，出现问题的原因是对模具和尾顶都设置为了离散刚体，以及使用了质量方法系数600，以提高效率。

总体看来，发明的强力旋压可旋性分析数值模拟方法一种可靠，可信的数值模拟方法，该方法可以用于提高了板料的旋压成形能力和零件的成形质量和指导强力旋压生产，具有成本低、效率高、周期短的特点。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种强力旋压的可旋性分析数值模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)获取旋轮、模具和板料的工艺参数，包括板料的厚度t₀、直径D和内径d，旋轮的厚度h_r、圆角半径r、初始攻角ψ₀、旋轮最大直径D_roll，旋轮的转速度w2、进给角η和进给率f，以及模具的凸缘直径D_die、母线方程转速w1、尾顶压力F_N、尾顶直径d；

(2)根据获取的旋轮的圆角半径r、板料厚度t₀和模具的凸缘直径D_die计算旋轮在旋压成形前的参考点M₀的坐标(X_initial，Y_initial)：

X_initial＝-D_die/2

Y_initial＝t₀+r

(3)根据板料的厚度t₀、圆角半径r、厚度h_r、模具凸缘的直径D_die、母线方程以及旋轮在旋压成形前的参考点M₀计算旋轮的轨迹；本步骤包括以下子步骤：

(3-1)获取板料最终成形的工件的外母线方程：

X＝acosα

Y＝bsinα+t₀

其中a为模具椭圆母线的半短轴，b为模具椭圆母线的半长轴，α为模具的半锥角；

(3-2)获取旋轮和板料最终成形所生成的工件的外母线之间的交点P的坐标：

X_P＝acosα-t₀sinαcosψ

Y_P＝bsinα+t₀+t₀sinαsinψ

(3-3)根据步骤(3-1)和(3-2)的结果获取旋轮在旋压成形过程中的参考点M坐标随半锥角α变化的方程，即获得旋轮的轨迹；

(4)根据步骤(1)得到的工艺参数、步骤(2)得到的旋轮在旋压成形前的参考点M₀以及步骤(3)所得到的旋轮的轨迹，并使用有限元软件进行有限元建模，并绘制板料的网格，以得到强力旋压有限元模型：

(5)对步骤(4)得到的强力旋压有限元模型进行模拟仿真，以得到板料最终成形所生成的工件的外母线上多个点的坐标，以及与该坐标对应的板料网格上的内母线上多个点的坐标；

(6)将外母线上多个点的坐标与对应板料网格上内母线上点的坐标相减，以找出二者之间的最小差值作为板料的最小厚度t_min、；

(7)根据最小厚度t_min获取板料的最大减薄率ψ_s：

${\mathrm{\ψ}}_s=\frac{t_0-t_{min}}{t_0}*100\%.$

2.根据权利要求1所述的可旋性分析数值模拟方法，其特征在于，步骤(3-3)具体为，首先获取参考点M和P点之间的连线MP与水平方向的夹角为β：

$tan\mathrm{\ψ}=\frac{b^2{X}_N}{a^2{Y}_N}$

$tan\mathrm{\β}=\frac{b^2{X}_P}{a^2(Y_P-t_0)}$

其中ψ为旋轮的攻角；

然后获取M点的坐标为：

X_M＝X_P-rcosβ

Y_M＝Y_P-rsinβ

最后根据以上等式得到M点的坐标为：