汽車(chē)外覆蓋件特征線區(qū)域的模具型面的設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種汽車(chē)外覆蓋件模具型面設(shè)計(jì)方法，特別是設(shè)計(jì)一種汽車(chē)外覆蓋件 的特征線區(qū)域的模具型面的設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)今汽車(chē)制造領(lǐng)域，為迎合主流消費(fèi)群體對(duì)于汽車(chē)造型的審美觀，汽車(chē)外覆蓋 件特征線的圓角普遍被設(shè)計(jì)得較小。要同時(shí)保證小圓角特征線的尺寸精度和外覆蓋件整體 的成形質(zhì)量，無(wú)疑會(huì)大大提高對(duì)汽車(chē)沖壓模具型面精細(xì)設(shè)計(jì)、模具加工制造精度和錯(cuò)工調(diào) 試水平Ξ方面的要求。其中，模具型面精細(xì)設(shè)計(jì)作為前沿環(huán)節(jié)，對(duì)后續(xù)的模具加工W及錯(cuò)工 調(diào)試質(zhì)量的高低有著根源性的影響。優(yōu)異的模具型面精細(xì)設(shè)計(jì)，使得模具在加工階段就能 避免大部分缺陷產(chǎn)生的可能性，有效地降低沖壓件的缺陷、減少由回彈等因素引起的尺寸 精度問(wèn)題，大大降低后期錯(cuò)工調(diào)試的強(qiáng)度與難度，減少調(diào)試工作量，對(duì)整個(gè)外覆蓋件模具制 造周期的縮短和成本的降低，都具有重要意義。
[0003] 目前，在汽車(chē)外覆蓋件特征線成型方面，國(guó)內(nèi)各大汽車(chē)廠商都在研發(fā)特征線尖銳 化模面處理技術(shù)，但尚未形成效果令人滿意的統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，帶有大量不確定性，外覆蓋件特征 線最終成型質(zhì)量依然在很大程度上需要依賴錯(cuò)工的調(diào)試水平。且經(jīng)各種特征線方案的嘗 試，發(fā)現(xiàn)在汽車(chē)外覆蓋件的生產(chǎn)調(diào)試過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)特征線不清晰、特征線不夠尖銳等多 種問(wèn)題，運(yùn)往往增加了模具調(diào)試難度，延長(zhǎng)了模具制造周期，提高了制造成本，對(duì)整個(gè)項(xiàng)目 的推進(jìn)增添了難度。因此，汽車(chē)外覆蓋件特征線區(qū)域的模面的設(shè)計(jì)方法是汽車(chē)外覆蓋件成 型上的一大技術(shù)難關(guān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供汽車(chē)外覆蓋件特征線區(qū)域的模具型面的設(shè)計(jì)方 法，在保證特征線尺寸精度和外覆蓋件整體成形質(zhì)量的同時(shí)，能大幅降低后期錯(cuò)工調(diào)試的 強(qiáng)度與難度，縮短整個(gè)模具制造周期。
[0005] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的汽車(chē)外覆蓋件特征線區(qū)域的模具型面的設(shè)計(jì) 方法，根據(jù)所述汽車(chē)外覆蓋件特征線的成型夾角α來(lái)確定凹模緊壓量，當(dāng)α<150°，確定 所述凹模緊壓量的范圍是：0.05mm《凹模緊壓量<0. 08mm;當(dāng)150°《α《158°，確定所 述凹模緊壓量的范圍是：0.08mm《凹模緊壓量<0. 1mm;當(dāng)α>158°，確定所述凹模緊壓量 的范圍是：〇. 1mm《凹模緊壓量<0. 15mm。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還根據(jù)所述汽車(chē)外覆蓋件特征線的兩側(cè)曲率關(guān)系來(lái)確 定凹模緊壓規(guī)則，當(dāng)所述汽車(chē)外覆蓋件特征線的兩側(cè)曲率關(guān)系為正負(fù)曲率，且正、負(fù)曲率型 面均較平坦的情況則確定所述凹模緊壓規(guī)則為在負(fù)曲率一側(cè)壓緊；當(dāng)所述兩側(cè)曲率關(guān)系為 正負(fù)曲率，且正、負(fù)曲率型面均較睹的情況則確定所述凹模緊壓規(guī)則為在正、負(fù)曲率兩側(cè)均 實(shí)施緊壓，但負(fù)曲率一側(cè)的緊壓量比正曲率一側(cè)的緊壓量多0. 03mm~0. 05mm;當(dāng)所述兩側(cè) 曲率關(guān)系為正正曲率，則確定所述凹模緊壓規(guī)則為在正、負(fù)曲率兩側(cè)均實(shí)施緊壓，且負(fù)曲率 一側(cè)的緊壓量與正曲率一側(cè)的緊壓量相同；當(dāng)所述兩側(cè)曲率關(guān)系為復(fù)合曲率，則確定所述 凹模緊壓規(guī)則為分別按正負(fù)曲率和正正曲率關(guān)系進(jìn)行計(jì)算，再疊加所述特征線兩側(cè)的緊壓 量。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還包括根據(jù)所述汽車(chē)外覆蓋件特征線的占模具屬性來(lái) 調(diào)整所述凹模緊壓量，當(dāng)所述占模具屬性是貫穿特征線，則根據(jù)所述特征線成型夾角α來(lái) 確定所述凹模緊壓量；當(dāng)所述汽車(chē)外覆蓋件特征線的占模具屬性是單邊特征線，則根據(jù)所 述特征線成型夾角α來(lái)確定的凹模緊壓量的基礎(chǔ)上增加0.05mm。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在確定所述凹模緊壓量后，選取刻槽寬度為 0. 2mmX0. 2mm〇
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)所述汽車(chē)外覆蓋件特征線的成型夾角α為變化值 時(shí)，W最大的α值來(lái)確定凹模緊壓量。
[0010] 本發(fā)明提供的汽車(chē)外覆蓋件特征線區(qū)域的模具型面的設(shè)計(jì)方法，在保證特征線尺 寸精度和外覆蓋件整體成形質(zhì)量的同時(shí)，能大幅降低后期錯(cuò)工調(diào)試的強(qiáng)度與難度，縮短模 具制造周期。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 包括附圖是為提供對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的理解，它們被收錄并構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分， 附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并與本說(shuō)明書(shū)一起起到解釋本發(fā)明原理的作用。附圖中：
[0012] 圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的特征線區(qū)域的模具型面的示意圖。
[0013] 圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的測(cè)量彎曲距離抓值的一個(gè)示意圖。
[0014] 圖3a是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的W特征線圓角半徑R為常數(shù)，對(duì)彎曲高度X求導(dǎo)的曲 線圖。
[0015] 圖3b是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的W彎曲高度X為常數(shù)，對(duì)特征線圓角半徑R求導(dǎo)的曲 線圖。
[0016] 圖3c是圖3a和圖3b的疊加。
[0017] 圖4a是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的特征線兩側(cè)曲率關(guān)系為正負(fù)曲率的示意圖。
[0018] 圖4b是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的特征線兩側(cè)曲率關(guān)系為正正曲率的示意圖。
[0019] 圖4c是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的特征線兩側(cè)曲率關(guān)系為復(fù)合曲率的示意圖。
[0020] 圖5是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的特征線區(qū)域的模具型面的示意圖
[0021] 圖6是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的左前翼子板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖7是圖6的特征線區(qū)域的模具型面的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 現(xiàn)在將詳細(xì)參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。在任何可能的情況下，在所有附圖中 將使用相同的標(biāo)記來(lái)表示相同或相似的部分。此外，盡管本發(fā)明中所使用的術(shù)語(yǔ)是從公知 公用的術(shù)語(yǔ)中選擇的，但是本發(fā)明說(shuō)明書(shū)中所提及的一些術(shù)語(yǔ)可能是申請(qǐng)人按他或她的判 斷來(lái)選擇的，其詳細(xì)含義在本文的描述的相關(guān)部分中說(shuō)明。此外，要求不僅僅通過(guò)所使用的 實(shí)際術(shù)語(yǔ)，而是還要通過(guò)每個(gè)術(shù)語(yǔ)所蘊(yùn)含的意義來(lái)理解本發(fā)明。
[0024] 本發(fā)明采取理論和實(shí)際相結(jié)合的方式，在W往嘗試的各種外覆蓋件特征線區(qū)域的 模具型面的設(shè)計(jì)方法方案的基礎(chǔ)上，分析外覆蓋件特征線各理論參數(shù)。圖1是特征線的區(qū) 域的模具型面的示意圖。如圖所示，外覆蓋件特征線各理論參數(shù)主要包括特征線圓角半徑 R、成型夾角α、兩側(cè)曲率關(guān)系、特征線占模具屬性，根據(jù)運(yùn)四個(gè)主要參數(shù)對(duì)特征線成型尺寸 精度，例如實(shí)際成型圓角半徑R的值、實(shí)際彎曲距離抓度endingdistance)值的影響，推導(dǎo) 得出具有廣泛適用性的特征線區(qū)域的模具型面設(shè)計(jì)工藝方法。
[0025] 通過(guò)對(duì)多個(gè)外覆蓋件的成型分析，具體來(lái)說(shuō)影響特征線成型的理論參數(shù)分別有特 征線圓角半徑R、成型夾角α、特征線兩側(cè)曲率關(guān)系、特征線占模具屬性四大因素。它們反 映在模具型面精細(xì)化時(shí)的設(shè)計(jì)規(guī)律是：
[0026] (1)特征線圓角半徑R決定了特征線成型的難易程度，R值越小越難成型。相應(yīng) 地，模具型面精細(xì)化設(shè)計(jì)時(shí)的凹凸模加工圓角馬。應(yīng)按一定比率相適應(yīng)的減??；
[0027] (2)特征線的成型夾角α是影響特征線區(qū)域彈性變形程度的重要因素，α值越 大，彈性變形越難轉(zhuǎn)化為塑性變形，成型后的回彈量也就越大。相應(yīng)地，模具型面精細(xì)化設(shè) 計(jì)時(shí)緊壓量應(yīng)越大，W將其回彈量盡可能控制在最小程度內(nèi)。
[0028] (3)特征線兩側(cè)曲率關(guān)系有Ξ方面需要說(shuō)明的。一方面，特征線往往是外覆蓋件型 面上最突出的部分，拉延成形時(shí)間長(zhǎng)，所W減薄率相對(duì)其他區(qū)域較高，故特征線區(qū)域需要緊 壓。第二方面，負(fù)曲率一側(cè)回彈后特征線棱線感會(huì)減弱，故負(fù)曲率一側(cè)的緊壓要求相對(duì)正曲 率一側(cè)較高。第Ξ方面，在正負(fù)曲率型面均較平坦的情況下，拉延成形時(shí)間較短，減薄率較 小，模具型面精細(xì)化設(shè)計(jì)時(shí)僅負(fù)曲率一側(cè)實(shí)施緊壓；在正、負(fù)曲率型面較睹的情況下，拉延 成形時(shí)間較長(zhǎng)，減薄率較大，模具型面精細(xì)化設(shè)計(jì)時(shí)正負(fù)曲率兩側(cè)均實(shí)施緊壓，但負(fù)曲率一 側(cè)的緊壓量比正曲率一側(cè)略多。通常正曲率體現(xiàn)在外覆蓋件上是一個(gè)凸型面，負(fù)曲率體現(xiàn) 在外覆蓋件上是一個(gè)凹型面。
[0029] (4)特征線占模具屬性分為貫穿和單邊兩種，貫穿是指從左至右貫穿模具型腔，如 翼子板、Π外板特征線，單邊是指占據(jù)模具型腔的左邊或右邊，如側(cè)圍特征線。單邊特征線 與貫穿特征線相比較，其特征線兩側(cè)受力面積占比小且在模具型腔里處于受力不對(duì)稱的狀 態(tài)。相應(yīng)地，模具型面精細(xì)化設(shè)計(jì)時(shí)，單邊特征線的緊壓量應(yīng)大于貫穿特征線的緊壓量。
[0030] 特別需要指出的是，特征線成型夾角α是影響特征線成型尺寸精度的一個(gè)重要 因素，需要著重分析。
[0031] 如圖1所示，當(dāng)特征線成型夾角α越大，則彎曲高度X和弧線寬度y越小，其中：
[0032] 圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的測(cè)量彎曲距離抓值的一個(gè)示意圖。抓值的涵義為彎 曲距離度endingdistance):單曲線的檢測(cè)，檢測(cè)每條曲線需要有一個(gè)標(biāo)稱元素和一個(gè)實(shí) 際元素，確定測(cè)量數(shù)據(jù)的表面曲率與CAD數(shù)據(jù)的表面曲率之間的偏差，特別適用于分析特 征線。利用彎曲距離，可判定特征線是太尖還是太平。W虛擬形式將相關(guān)曲率曲線重疊起 來(lái)，試圖讓它們與面片寬度的長(zhǎng)度具有共同的弦線，此時(shí)，在標(biāo)稱圓21和實(shí)際圓22生成的 距離k為彎曲距離。偏差值為正值：曲面的曲率太大，即實(shí)際半徑太?。黄钪禐樨?fù)值：曲 面的曲率太小，即實(shí)際半徑太大。
[0033] 圖3a是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的W特征線圓角半徑R為常數(shù)，對(duì)彎曲高度X求導(dǎo)的曲 線圖。圖3b是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的W彎曲高度X為常數(shù)，對(duì)特征線圓角半徑R求導(dǎo)的曲 線圖。圖3c是圖3a和圖3b的疊加。通過(guò)圖3c可見(jiàn)，兩條求導(dǎo)線在特征線圓角半徑R為 158°時(shí)產(chǎn)生交集后逐漸遠(yuǎn)離?？梢?jiàn)，當(dāng)α〉158°，特征線圓角半徑R、實(shí)際彎曲距離抓值 變化規(guī)律不相適應(yīng)，無(wú)法達(dá)到相對(duì)平衡。因此，可W確定α= 158°是一臨界值，若某車(chē)型 特征線成型夾角α>158°，確定所述凹模緊壓量是0.16mm。
[0034] 設(shè)計(jì)具體車(chē)型項(xiàng)目的特征線區(qū)域的模具型面的設(shè)計(jì)方法方案時(shí)，應(yīng)根據(jù)各參數(shù)的 優(yōu)先級(jí)依次進(jìn)行分析后確定。首先，特征線成型夾角α決定了使用多少的緊壓量，α= 150°和α= 158°分別是兩個(gè)臨界值?？傮w上，α越大，所需緊壓量越大；第二，特征線兩 側(cè)型面曲率走勢(shì)確定了特征線的一側(cè)或兩側(cè)的實(shí)施緊壓。第Ξ，特征線占模具屬性來(lái)確定 模具的緊壓系數(shù)。
[0035] 圖4a是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的特征線兩側(cè)曲率關(guān)系為正負(fù)曲率的示意圖。圖4b是 本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的特征線兩側(cè)曲率關(guān)系為正正曲率的示意圖。圖