CN104715085A - 反求板材的实际物理参数的方法及冲裁设备 - Google Patents

Abstract

一种反求板材的实际物理参数的方法及冲裁设备，包括如下步骤：步骤（1），进行冲裁实验，得到待测板材在冲裁实验中的实验载荷-行程曲线；步骤（2），进行模拟仿真实验，并根据有限元仿真模型进行板材的冲裁模拟仿真，得到所述有限元仿真模型在模拟冲裁实验中的模拟载荷-行程曲线；步骤（3），将所述实验载荷-行程曲线与所述模拟载荷-行程曲线进行对比；步骤（4），当步骤（3）中两曲线间的误差在设定范围内时，输出所述板材的模拟物理参数作为所述板材的实际物理参数。本发明无需配备专门的大型冲压设备，且实验过程简单迅速，利用各个工件生产的必要步骤对板材的物理参数进行反求，提高了实验效率。

Description

反求板材的实际物理参数的方法及冲裁设备

技术领域

本发明涉及一种反求板材的实际物理参数的方法及一种冲裁设备。

背景技术

在生产过程中，原材料材料在性能上波动较大，容易造成结构件的成型精度不稳定。因此在成型加工前准确而快速地获得材料性能参数显得十分重要。

对此，在专利文献1中，利用冲压实验来反求物理参数，通过对冲压汽车板进行不同区域的划分，布置测试点，得到弹性、塑性变形情况，得到实验应力-应变曲线。随后通过模拟仿真得到模拟应力-应变曲线，对比实验应力-应变曲线和模拟应力-应变曲线，反求出材料的实际参数。

该方法在实际操作过程中，需要配备专门的冲压设备来进行冲压实验，随后才能进行反求步骤。而从准备实验、开始实验，到反求结束所需时间过长，通常需要几天时间的反复实验和仿真，影响生产加工进度，不利于对生产工艺的在线改进。此外，在实验前需对钢板进行区域划分，并且设置合理的测试分布点。由于测试点所设定的位置不同会对反求结果造成较大的影响，因此如何合理设置测试分布点成为难题。此外，由于冲压工艺并不是生产过程中所必需的工艺步骤，因此，实验完成后的材料往往需报废，造成了浪费。

专利文献

专利文献1：CN102628766A

因此，本发明提供一种反求板材的实际物理参数的方法及一种冲裁设备，作为解决上述问题的方案。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种反求板材的实际物理参数的方法及一种冲裁设备，可快速获得板材的物理性能参数，可以直接为后续工艺成形质量的预测和控制提供支持和指导，并且被冲裁部还可进行后续加工，不会造成浪费。

为达上述目的，本发明提供一种反求板材的实际物理参数的方法，包括如下步骤：

（1）进行冲裁实验，在冲裁实验中对所述板材受到冲裁模具的力以及被冲裁部分的位移进行测量，并将测量所得的所述力以及位移的数据信号进行处理，得到所述板材在冲裁实验中的实验载荷-行程曲线；

（2）进行模拟冲裁实验，在模拟冲裁实验中，建立有限元仿真模型，将所述板材的流动应力模型作为所述有限元仿真模型的输入材料模型，并设定该流动应力模型的模拟物理参数，所述有限元仿真模型对板材真实的力与位移的关系进行模拟，对所述有限元仿真模型施加与步骤（1）中的冲裁模具相同的外载条件以进行冲裁模拟仿真，输出所述模拟冲裁实验过程中的模拟数据信号，对所述模拟数据信号进行处理，得到所述有限元仿真模型在所述模拟冲裁实验中的模拟载荷-行程曲线；

（3）将所述实验载荷-行程曲线与所述模拟载荷-行程曲线进行对比，若两者间误差在设定范围内，则进行步骤（4）的操作；若两者间误差超出设定范围，则需修正所述板材的模拟物理参数作为步骤（2）中所设定的板材的模拟物理参数，随后重复步骤（2）、（3）的操作，直至两者间误差在设定范围内，继续进行步骤（4）的操作；

（4）输出所述板材的模拟物理参数作为所述板材的实际物理参数。

进一步地，所述流动应力模型通过下式进行描述：

$\mathrm{\σ}={\mathrm{\σ}}_s+{\mathrm{k\ϵ}}_p^n$

其中，σ为真应用；εp为真应变；σs为屈服应力；K为强化系数；n为硬化指数；σs、K、n均为所需设定的所述板材的模拟物理参数。

进一步地，步骤（3）所述的修正所述板材的模拟物理参数的方法为迭代反求分析的方法。

进一步地，对有限元仿真模型的模拟物理参数进行迭代修正，通过下式描述载荷-行程曲线的优化质量，直至如下式所示的目标函数或者运算次数达到设定的要求，最终输出板材的实际物理参数：

$E(x_1,x_2,\·\·\·,x_k)=\frac{1}{m}\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\left|\frac{F_i^{\mathrm{EXP}}-F_i^{\mathrm{FEM}}}{F_i^{\mathrm{EXP}}}\right|$

其中，x₁，x₂，…x_k为未知参数；m为对板材冲裁模拟仿真时获得的载荷--行程曲线上的取样点总数；F_i ^EXP为在取样点i处的实验的载荷值；F_i ^FEM为在取样点i处的仿真模拟的载荷值。

进一步地，将步骤（1）经过多次重复后，取得多条实验载荷-行程曲线，对各条曲线上相对应的各个点取平均值，得到一条实验载荷-行程均值曲线，然后继续进行后续步骤。

进一步地，所述误差的设定范围为1%。

本发明还提供一种在所述反求板材的实际物理参数的方法中使用的冲裁设备，其特征在于，包括：伺服压力机、冲裁模具、载荷-行程曲线在线测量单元以及模拟对比单元，所述伺服压力机对所述冲裁模具施加压力，使所述冲裁模具对板材进行冲裁，所述载荷-行程曲线在线测量单元对所述板材受到冲裁模具的力以及被冲裁部分的位移进行测量，得到所述板材的实验载荷-行程曲线，所述模拟对比单元根据预先设定的所述板材的模拟物理参数，对板材真实的力与位移的关系进行模拟，得到所述板材的模拟载荷-行程曲线，并将所述实验载荷-行程曲线与所述模拟载荷-行程曲线进行对比，若两者间误差在设定范围内，则输出所述板材的模拟物理参数作为所述板材的实际物理参数，若两者间误差超出设定范围，则需修正所述设定的板材的模拟物理参数，随后重复进行模拟、对比，直至两者间误差在设定范围内，则输出所述板材的模拟物理参数作为所述板材的实际物理参数。

如上所述，本发明涉及的反求板材的实际物理参数的方法及该方法所使用的设备，通过冲裁的方法对板材进行实验，实验过程简单，可快速获得板材的物理性能参数，可以直接为后续工艺成形质量的预测和控制提供支持和指导，并且被冲裁部还可进行后续加工，不会造成浪费。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作详细说明如下。

附图说明

下面将结合附图介绍本发明。

图1显示为本发明的流程示意图。

图2显示为不同材料的载荷-行程曲线对比示意图。

图3显示为不同材料的流动应力曲线对比示意图。

图4（a）显示为反求过程进行第一步迭代后的模拟载荷-行程曲线与实验载荷-行程曲线的对比图，图4（b）显示为反求过程进行第一步迭代后的流动应力曲线反求值与实验值的对比图。

图5（a）显示为反求过程进行第十步迭代后的模拟载荷-行程曲线与实验载荷-行程曲线的对比图，图5（b）显示为反求过程进行第十步迭代后的流动应力曲线反求值与实验值的对比图。

图6（a）显示为反求过程进行第三十步迭代后的模拟载荷-行程曲线与实验载荷-行程曲线的对比图，图6（b）显示为反求过程进行第三十步迭代后的流动应力曲线反求值与实验值的对比图。

图7（a）、图7（b）、图7（c）分别显示为三种板材最终反求获取的物理参数与拉伸实验结果的流动应力曲线的对比图。

图8显示为本发明的冲裁装置的结构示意图。

图9显示为本发明的冲裁模具的结构示意图。

元件标号说明

1  凸模

2  凹模

具体实施方式

以下参照附图对本发明的具体实施方式进行说明。

如图1所示，本发明提供一种反求板材的实际物理参数的方法，包括如下步骤：

步骤（1）：进行冲裁实验即实际冲裁生产，在冲裁实验中对板材受到冲裁模具的力以及被冲裁部分的位移进行测量，并将测量所得的力以及位移的数据信号进行处理，得到板材在冲裁实验中的实验载荷-行程曲线。

冲裁工艺是冲压件生产中最常见的工艺，往往用于弯曲、拉深、翻边等冲压工艺的预制坯，因此选用冲裁的方法对待测板材进行实验，被冲裁的部分还可继续进行后续加工，避免原材料浪费

为使实验过程中所得的数据更精确，实验载荷-行程曲线更精准地体现板材的实际物理参数，因此优选进行多次冲裁实验，本发明优选进行三次冲裁实验，从而取得多条实验载荷-行程曲线，并对各条曲线上相对应的各个点取平均值，得到一条实验载荷-行程均值曲线，然后继续进行后续步骤，从而使输出数据更为准确。

如图2所示的实验载荷-行程曲线可知，冲裁过程可以分为四个阶段：弹性阶段、弹塑性阶段、带损伤的弹塑性阶段和断裂阶段。在弹性阶段，变形很小，载荷随行程快速增大，这个阶段行程数据很小，很难保证精度并用于物理参数反求。在弹塑性阶段，冲裁模具的刃口切入材料内部，凸模1与凹模2之间的变形区内材料发生剧烈的塑性变形，载荷随行程增加而急剧增加，到一定程度趋于平稳达到最大值，其变化取决于材料流动应力模型，是用于物理参数反向获取最佳阶段。在带损伤的弹塑性阶段和断裂阶段，材料开始出现损伤，载荷随行程减少，最后裂纹出现到扩展，载荷急剧下降。因此，本发明优选在弹塑性阶段，对板材受到冲裁模具的力以及被冲裁部分的位移进行测量。

步骤（2）：进行模拟冲裁实验，在模拟冲裁实验中，建立有限元仿真模型，将所述板材的流动应力模型作为所述有限元仿真模型的输入材料模型，并设定该流动应力模型的模拟物理参数，有限元仿真模型对板材真实的力与位移的关系进行模拟，对有限元仿真模型施加与步骤（1）中的冲裁模具相同的外载条件以进行冲裁模拟仿真，输出模拟冲裁实验过程中的模拟数据信号，对模拟数据信号进行处理，得到有限元仿真模型在模拟冲裁实验中的模拟载荷-行程曲线。

在本发明中，优选利用有限元分析的方法进行仿真模拟。

板材的基本性能常通过材料流动应力曲线表述，其数学模型：流动应力模型是塑性成形有限元模拟的重要参数之一。由于本发明中，待测板材的材料多为低碳钢，因此优选流动应力模型，而不同的流动应力模型适用范围不同，对于低碳钢材料，优选“Ludwig模型”。故本发明选用“Ludwig模型”作为输入材料模型，对于给定的冲压板材，给出板材的模拟物理参数的初始值σ_s、K和n，其中，σ_s为屈服应力；K为强化系数；n为硬化指数；σ以及ε_p为变量，其中σ为真应力，ε_p为真应变；σ_s、K、n均为所需设定的板材的实际物理参数，也即所需反求的所述板材的实际物理参数。

步骤（3）：将实验载荷-行程曲线与模拟载荷-行程曲线进行对比，若两者间误差在设定范围内，则进行步骤（4）的操作；若两者间误差超出设定范围，则需修正板材的模拟物理参数作为步骤（2）中所设定的板材的模拟物理参数，随后重复步骤（2）、（3）的操作，直至两者间误差在设定范围内，继续进行步骤（4）的操作。

实验载荷-行程曲线与模拟载荷-行程曲线的误差优选观察两段曲线的线性是否基本保持吻合，且最大模拟误差是否在设定范围内，若两段曲线基本保持吻合，且最大模拟误差落在设定范围内，则可视为两曲线是可靠的。上述误差的设定范围为1%。

本发明将冲裁实验实测得到的实验载荷-位移曲线和利用仿真模拟得到的模拟载荷-位移曲线作对比，优选通过反复进行迭代反求分析的方法修正有限元仿真模型中的输入材料模型的模拟物理参数，使模拟和实验实测结果的误差达到设定的阈值，从而计算得到板材的实际物理参数。仿真模型选用“Ludwig模型”板材的模拟物理参数的初始值σ_s、K和n在合理范围内取任意值，然后，运用优化算法Downhill Simple，对输入材料模型的模拟物理参数进行迭代修正，直到如下式所示的目标函数或者运算次数到达要求，输出得到最终实际物理参数。反求法目标函数用于衡量模拟和实测结果的误差大小，目标函数的值越小说明所获得值的精度越高。

$E(x_1,x_2,\·\·\·,x_k)=\frac{1}{m}\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\left|\frac{F_i^{\mathrm{EXP}}-F_i^{\mathrm{FEM}}}{F_i^{\mathrm{EXP}}}\right|$

其中，x₁，x₂，…x_K为未知参数；m为对板材冲裁模拟仿真时获得的载荷-行程曲线上的取样点总数；F_i ^EXP为在取样点i处的实验的载荷值；F_i ^FEM为在取样点i处的仿真模拟的载荷值。

步骤（4）：输出所述板材的模拟物理参数作为所述板材的实际物理参数

如图8、9所示，本发明还提供一种冲裁装置，该冲裁装置包括伺服压力机、冲裁模具、载荷-行程曲线在线测量单元以及模拟对比单元。载荷-行程曲线在线测量单元优选包括力传感器和位移传感器、以及数据采集转换单元。如图9所示，冲裁模具包括凸模1和凹模2。

冲裁时，将需冲裁的板材放置于凹模2上方，伺服压力机对凸模1进行施力，使凸模1向下移动（图9中的箭头方向），凸模1受力后向凹模2移动，并在接触板材后继续向下运动，直至将板材的被冲裁部分与板材本体脱离。

力传感器和位移传感器对板材受到冲裁模具的力以及被冲裁部分的位移进行测量，实时将测量所得的数据的信号传输到数据采集转换单元中，通过数据采集转换单元的转换从而得到冲裁过程中的实验载荷-行程曲线。

模拟对比单元根据设定的板材的模拟物理参数，对板材真实的力与位移的关系进行模拟，得到模拟载荷-行程曲线，并且将实验载荷-行程曲线与模拟载荷-行程曲线进行对比，若两者间误差在设定范围内，则输出板材的模拟物理参数作为板材的实际物理参数，若两者间误差超出设定范围，则修正所设定的板材的模拟物理参数，并反复进行模拟、对比，直至两者间误差在设定范围内，输出板材的模拟物理参数作为板材的实际物理参数。

本发明以如下实施例详述反求板材的实际物理参数的方法及该方法所使用的设备。

在本实施例中，发明人以板厚为1.2mm，三个不同厂家的同一种板材为研究对象，分别编号为A、B、C，基于上述板材的物理参数在线获取流程，开展了相关的冲裁实验和模拟工作。

在本实施例中，为提高模拟速度，被冲裁部件优选用直径90mm的简单圆形件，模具采用了四导柱结构，且使用滚动导柱导套，可以保证冲裁过程中凸模的垂直导向，有效地提高测量精度。在凸模上通过打通孔装入力传感器（NS-TH3B），保证力传感器直接和凸模上表面直接接触，直接获取冲裁过程中的成形力变化。同时考虑到冲裁过程采用的板材厚度有限，有效位移较小，采用了精度更高的激光位移传感器（KEYENCE LK-G150）来测量位移，该位移传感器直接固定于凹模上，通过测量凸模的位移变化作为凸模的行程。

由于分别采用力传感器和位移传感器测量冲裁过程凸模的力和位移信号，为了获取载荷-行程曲线，需要进一步同步力和位移的信号来保证测量的精度。为此使用数据采集卡（NI USB-6211）同时采集冲裁过程中力和位移的信号，并与电脑连接。考虑到采集到信号均为电压信号，基于Labview开发相应数据采集转换模块，以力和位移传感器标定数据为基础，将数据采集卡收集到的力和位移的电压信号转变为力和位移值，得到冲裁过程中的实验载荷-行程曲线。

为了通过对比冲裁实验和仿真模拟的结果来反求获取板材的物理参数，因此需要建立合理可靠的冲裁有限元数值模型。本实施例基于上述模具，采用有限元软件LS-DYNA建立同等条件下板材冲裁成形数值模型如下：被冲裁部为直径为90mm的圆形板坯，由于冲裁过程为轴对称，取1/2工件进行建模；板材设定为弹塑性体，其厚度为1.2mm；凸模和凹模视为刚体，忽略模具变形及温度变化对成形的影响；网格为四边形单元，其它相关参数为：单边间隙为0.08mm，冲裁速度为24mm/sec，考虑实际冲裁的润滑情况，摩擦系数取0.2。输入材料模型采用“Ludwig流动应力模型”，适用于成形过程中的大应变变形。另外考虑到冲裁过程损伤和断裂机理比较复杂，目前存在各种断裂模型，相关参数难确定，若引入更多未知参数会直接影响物理参数的在线反求，因此本实施例的冲裁模拟不引入损伤和断裂，仅对冲裁过程弹性阶段和无损伤的弹塑性阶段进行模拟，凸模的冲裁行程控制在板厚的1/3，可以有效地提高模拟速度和精度。

为验证模拟模型的可靠性，如图2所示，发明人给出了数值模拟所得的材料B冲裁过程形成的载荷-行程曲线与实际冲裁实测结果的对比，模拟花费时间为10s。对比图2中物理实验和数值模拟所给出的载荷-行程曲线，两段曲线基本保持吻合，最大模拟误差为3.3%。因此，可以认为本文所建立的板材冲裁成形模型是可靠的，在此基础上进行对比分析反求材料是切实可行。

并且综合考虑速度和精度要求，本实施例中，在对板材模型的模拟物理参数进行迭代修正时，设定目标函数的阈值为0.01，运算次数的阈值为100。

利用冲裁装置，分别对三种板材A、B和C进行了实际冲裁，研究了材料性能参数波动对载荷-行程曲线的影响。图3为当采样频率为100Hz时，获取的不同板材的载荷-行程曲线。从图中可见，虽然整个冲裁行程小于1mm，但采集的载荷-行程曲线稳定，精度较高，无明显的抖动点，因此设计在线测量单元能够满足物理参数获取的需求。

由于模拟中未引入损伤和断裂模型，这两个阶段的数据也不用于后阶段的参数获取。基于上述分析，本文在弹塑性阶段中，取行程区间(0.05mm-0.25mm)内选取了20个均布采样点用来比较实测值和模拟值的误差，用来实现对板材的物理参数的有效获取。

并且为了证明本发明的可行性，发明人通过标准拉伸实验分别获得了上述三种板材的流动应力曲线。如图3和图4可知，当材料流动由于性能波动导致流动应力曲线存在差异时，冲裁过程中载荷-行程曲线在弹塑性阶段也有所不同，相同变形程度下流动应力越大的材料，相同行程下的载荷越大，这证明基于载荷-行程曲线进行物理参数反求获取是可行的。

随后需建立仿真模型。在模拟物理参数的初始值σ_s、K和n的取值范围内，分别取任意值作为模拟物理参数的初始值，本实施例中，取σ_s=170.0，K=300.0，n=0.500，得到下式：

σ=170.0+300.0ε_p ^0.500

基于实验载荷-行程曲线，结合建立的冲裁有限元数值模型，对板材C的物理参数，进行分步迭代反求分析。图4为第一步对比结果，由图可知，由于给出的初始值与实际值差别较大，所以载荷-行程曲线模拟与实测也存在很大误差，需要运用优化算法DownhillSimplex继续迭代分析。

图5为经过十步迭代后的结果，载荷-行程曲线模拟值和流动应力曲线的反求值与实测值的差距有所缩小，但仍然较大，这是由于采用的Downhill Simplex算法为避免陷入局部最优，会在反求分析的初始阶段进行较大范围的参数搜索，因此在反求分析的前段，目标函数会比较大，随着分析过程的继续，目标函数的值会逐渐减小并逐步趋于稳定。

图6为经过三十步迭代后的结果，载荷-行程曲线模拟值和实测值基本重合，目标函数在阀值以内，此时反求的模拟物理参数可作为最终结果输出。

下式为物理参数反求的结果，获得的实际物理参数σ_s、K和n与初始值相比，有一定的变化，由图6可知与实际拉伸结果相符，达到了反求的目的。

σ=186.4+452.4ε_p ^0.425

由上可知整个反求过程，采用的Downhill Simplex优化算法能够较快收敛得到最终实际物理参数，其反求的步数与初始值选定直接相关，考虑到在线物理参数获取主要是针对材料性能波动问题，可在前次反求结果的基础上选取更贴近的初始值，反求的迭代步数会进一步降低，满足在线物理参数获取对速度的要求。

为了进一步验证反求板材的实际物理参数的方法的可靠性，分别对选取的三种材料A、B、C进行物理参数的反求获取。图7所示为最终反求获取的物理参数与拉伸实验结果的流动应力曲线对比，三种材料的反求结果和实验结果基本吻合，平均误差分别为1.5%、1.6%、2.8%，具有较高的精度，能满足实际的需要。

因此，本发明所提出反求板材的实际物理参数的方法可以用较少的迭代步在线获得较精确的物理参数，具有重要的工程意义。此外，本发明可在各种加工初期，利用冲裁的方法对板材的受力情况进行分析，被冲裁的部件还可继续进行后续加工。并且本发明在产品加工初期即获得求出了板材的实际物理参数，为后续工艺成形质量的预测和控制提供支持和指导，提高产品生产效率，提高产品合格率。

另外，本发明利用常用的冲裁工艺来反求板材的物理参数，无需配备专门的大型冲压设备，通过较少的附件，采集到冲裁过程的力和位移数据，然后对板材的实际物理参数进行反求，提高了实验效率，并且本发明所涉及的反求板材的实际物理参数的方法及该方法利用简单的冲裁工序获得实验数据，进一步增强了反求单元的稳定性。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种反求板材的实际物理参数的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）进行冲裁实验，在冲裁实验中对所述板材受到冲裁模具的力以及被冲裁部分的位移进行测量，并将测量所得的所述力以及位移的数据信号进行处理，得到所述板材在冲裁实验中的实验载荷-行程曲线；

（2）进行模拟冲裁实验，在模拟冲裁实验中，建立有限元仿真模型，将所述板材的流动应力模型作为所述有限元仿真模型的输入材料模型，并设定该流动应力模型的模拟物理参数，所述有限元仿真模型对板材真实的力与位移的关系进行模拟，对所述有限元仿真模型施加与步骤（1）中的冲裁模具相同的外载条件以进行冲裁模拟仿真，输出所述模拟冲裁实验过程中的模拟数据信号，对所述模拟数据信号进行处理，得到所述有限元仿真模型在所述模拟冲裁实验中的模拟载荷-行程曲线；

（3）将所述实验载荷-行程曲线与所述模拟载荷-行程曲线进行对比，若两者间误差在设定范围内，则进行步骤（4）的操作；若两者间误差超出设定范围，则需修正所述板材的模拟物理参数作为步骤（2）中所设定的板材的模拟物理参数，随后重复步骤（2）和步骤（3）的操作，直至两者间误差在设定范围内，继续进行步骤（4）的操作；

（4）输出所述板材的模拟物理参数作为所述板材的实际物理参数。

2.如权利要求1所述的反求板材的实际物理参数的方法，其特征在于，所述流动应力模型通过下式进行描述：

$\mathrm{\σ}={\mathrm{\σ}}_s+{\mathrm{K\ϵ}}_p^n$

其中，σ为真应用；εp为真应变；σs为屈服应力；K为强化系数；n为硬化指数；σs、K、n均为所需设定的所述板材的模拟物理参数。

3.如权利要求1所述的反求板材的实际物理参数的方法，其特征在于，步骤（3）所述的修正所述板材的模拟物理参数的方法为迭代反求分析的方法。

4.如权利要求3所述的反求板材的实际物理参数的方法，其特征在于，对有限元仿真模型的模拟物理参数进行迭代修正，通过下式描述载荷-行程曲线的优化质量，直至如下式所示的目标函数或者运算次数达到设定的要求，最终输出板材的实际物理参数：

$E(x_1,x_2,\·\·\·,x_k)=\frac{1}{m}\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\left|\frac{F_i^{\mathrm{EXP}}-F_i^{\mathrm{FEM}}}{F_i^{\mathrm{EXP}}}\right|$

其中，x₁，x₂，…x_k为未知参数；m为对板材冲裁模拟仿真时获得的载荷--行程曲线上的取样点总数；F_i ^EXP为在取样点i处的实验的载荷值；F_i ^FEM为在取样点i处的仿真模拟的载荷值。

5.如权利要求1所述的反求板材的实际物理参数的方法，其特征在于，将步骤（1）经过多次重复后，取得多条实验载荷-行程曲线，对各条曲线上相对应的各个点取平均值，得到一条实验载荷-行程均值曲线，然后继续进行后续步骤。

6.如权利要求1所述的反求板材的实际物理参数的方法，其特征在于，所述误差的设定范围为1%。

7.一种在权利要求1-6中任一项所述的反求板材的实际物理参数的方法中使用的冲裁设备，其特征在于，包括：伺服压力机、冲裁模具、载荷-行程曲线在线测量单元以及模拟对比单元，

所述伺服压力机对所述冲裁模具施加压力，使所述冲裁模具对板材进行冲裁，

所述载荷-行程曲线在线测量单元对所述板材受到冲裁模具的力以及被冲裁部分的位移进行测量，得到所述板材的实验载荷-行程曲线，

所述模拟对比单元根据预先设定的所述板材的模拟物理参数，对板材真实的力与位移的关系进行模拟，得到所述板材的模拟载荷-行程曲线，并将所述实验载荷-行程曲线与所述模拟载荷-行程曲线进行对比，若两者间误差在设定范围内，则输出所述板材的模拟物理参数作为所述板材的实际物理参数，若两者间误差超出设定范围，则需修正所述设定的板材的模拟物理参数，随后重复进行模拟、对比，直至两者间误差在设定范围内，则输出所述板材的模拟物理参数作为所述板材的实际物理参数。