CN103769487B - 模具加工方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及模具技术领域，公开了一种模具加工方法及系统，该方法包括：根据模具加工工艺过程计算数控数据；根据模具型面变化的特征对所述数控数据进行修正；根据修正后的数控数据加工得到所述模具；所述根据模具型面变化的特征对所述数控数据进行修正包括：检查所述模具型面中是否有工艺补充部分；如果有，则加大所述数控数据中对应所述工艺补充部分的凹模数据。利用本发明，可以减少模具加工过程中钳工型面的研配工作量以及手工修整型面时的误差，提高模具型面的精度。

Description

模具加工方法及系统

技术领域

本发明涉及模具技术领域，具体涉及一种模具加工方法及系统。

背景技术

随着汽车模具的发展，用户对模具质量要求的不断提高，冲压厂家对模具型面精度要求也越来越高，现有的加工技术中需要增加大量的人工辅助调整的工作内容，尤其是成型与拉伸工序的型面，在调试的时候都要进行手工研配，而在进行手工研配时模具的精度就容易丧失。比如，模具在加工过程中刀具加工之后存在波峰和波谷以及由于加工过程中局部的突变，造成实际加工之后的模具型面不能完全满足理论上的光顺度要求，在实际调试时通过红丹粉或者蓝油检查时出现局部间隙偏大或者偏小现象，造成的着色不均匀，即型面硬点问题。再比如，板材由于在冲压成型过程中存在弹性应变和塑性应变，只有在外力达到一定限度的时候板材才能由弹性应变达到塑性应变，但总会有部分区域无法完全达到塑性变形，造成在压力释放之后零件形状与理论的数值不符，即零件回弹问题。这些问题都是由于钳工手工研配造成的，进而影响了模具的精度，冲压件的精度质量也就难以保证。而且，后期模具整改时由于存在手工修正，缺少了加工的数据，二次整改时会非常费时费力，也不利于保证模具质量。

发明内容

本发明提供一种模具加工方法及系统，以减少模具加工过程中钳工型面的研配工作量以及手工修整型面时的误差，提高模具型面的精度。

为此，本发明提供如下技术方案：

本发明一方面提供一种模具加工方法，包括：

根据模具加工工艺过程计算数控数据；

根据模具型面变化的特征对所述数控数据进行修正；

根据修正后的数控数据加工得到所述模具。

优选地，所述模具加工工艺过程包括：根据模具图样确定的加工路线及切削用量；

所述根据模具加工工艺过程计算数控数据包括：

根据所述加工路线及切削用量、以及允许的加工误差，计算数控数据。

优选地，所述根据模具型面变化的特征对所述数控数据进行修正包括：

确定所述模具型面变化的圆角部位；

减小所述数控数据中对应所述圆角部位的数据。

优选地，所述根据模具型面变化的特征对所述数控数据进行修正还包括：

检查所述模具型面中是否有工艺补充部分；

如果有，则加大所述数控数据中对应所述工艺补充部分的凹模数据。

可选地，所述模具包括：凸模、凹模、压边圈。

本发明另一方面提供一种模具加工系统，包括：

计算装置，用于根据模具加工工艺过程计算数控数据；

修正装置，用于根据模具型面变化的特征对所述数控数据进行修正；

数控装置，用于根据所述修正装置修正后的数控数据加工得到所述模具。

优选地，所述模具加工工艺过程包括：根据模具图样确定的加工路线及切削用量；

所述计算装置，具体用于根据所述加工路线及切削用量、以及允许的加工误差，计算数控数据。

优选地，所述修正装置包括：

确定单元，用于确定所述模具型面变化的圆角部位；

第二修正单元，用于减小所述数控数据中对应所述圆角部位的数据。

优选地，所述修正装置还包括：

检查单元，用于检查所述模具型面中是否有工艺补充部分；

第一修正单元，用于在所述检查单元检查所述模具型面中有工艺补充部分后，加大所述数控数据中对应所述工艺补充部分的凹模数据。

可选地，所述模具包括：凸模、凹模、压边圈。

本发明提供的模具加工方法及系统，针对现有模具加工过程中，需要大量手工研配工作进而影响模具型面精度的问题，通过对模具型面的加工数据进行改造，依靠机床的加工精度来控制模具的型面质量，从而提高模具的型面精度和最终冲压件的尺寸精度和稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例模具加工方法的流程图；

图2是本发明实施例拉延类模具中影响模具研合率的部位示意图；

图3是本发明实施例拉延类模具中进行数据修正的部位示意图；

图4是图3中圆角部位的放大示意图；

图5是图3中需要工艺补充的侧壁部分的放大示意图；

图6是本发明实施例模具加工系统的一种结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型实施例作进一步的详细说明。

数控，即用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法。数控加工就是将数控技术应用于传统的加工技术中，用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术，它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控加工方法的优势主要体现在以下几个方面：柔性即适应性好、加工精度高、能加工复杂型面、效率高。

为此，本发明实施例提供一种模具加工方法及系统，针对现有模具加工过程中，需要大量手工研配工作进而影响模具型面精度的问题，通过对模具型面的加工数据进行改造，依靠机床的加工精度来控制模具的型面质量，从而提高模具的型面精度和最终冲压件的尺寸精度和稳定性。

如图1所示，是本发明实施例模具加工方法的流程图，包括以下步骤：

步骤101，根据模具加工工艺过程计算数控数据。

在数控加工过程中，首先需要分析图样，根据零件的材料、形状、尺寸、精度、毛坯形状和热处理要求等确定加工方案，选择合适的数控机床，并确定加工工艺过程。在确定加工工艺过程中，主要考虑：加工方案，刀具、工夹具的设计和选择，选择对刀点，确定加工路线，确定切削用量等。

在确定了加工工艺后，需要根据加工工艺过程计算数控数据，具体地，可以根据确定的加工路线及切削用量、以及允许的加工误差，计算数控数据。

需要说明的是，上述数控数据是指需要输入数控装置的数据，主要包括：在规定的坐标系内零件轮廓和刀具运动的轨迹的坐标值等数据。

步骤102，根据模具型面变化的特征对所述数控数据进行修正。

由于上述步骤101计算得到的数控数据是根据理论值来计算得到的，而按照这样的数据加工得到的模具，由于各种因素的影响，在调试的时候都要进行手工研配，进而影响了模具型面的精度。

为此，在本发明实施例中，为了减少模具钳工研配的工作量以及手工修整型面时的误差，提高模具型面的精度，在将数控数据输入数控装置前，根据模具型面变化的特征对理论计算得到的数控数据进行修正，从而依靠机床的加工精度来控制模具的型面质量。

比如，对于模具型面变化的圆角部位，这些部位是影响模具研合率的主要因素，因此，在实际应用中，可以根据模具图样，先确定该模具型面中是否有上述影响模具研合率的这些部位，然后，根据各部位的特点分别对相应部位的数据进行修正。

具体地，对于模具型面变化的圆角部位，可以减小所述数控数据中对应所述圆角部位的数据。需要说明的是，不论是凹模还是凸模，对其中的凹圆角都可以减小一定值，具体可以根据模具的实际尺寸及型面精度要求来确定，对此本发明实施例不做限定。

再比如，与一般冲压件相比，汽车覆盖件具有材料薄、形状复杂、结构尺寸大和表面质量要求高等特点，其工艺的关键是拉深工艺性。覆盖件一般都采用一次拉深成形。为了保证覆盖件的成形质量，在进行覆盖件模具设计时，首先要确定冲压方向，然后将翻边展开，窗口补满，开口部分连接成封闭形状，再添加上工艺补充面，构成一个拉深件。工艺补充面是拉深件不可缺少的组成部分，它既是保证覆盖件成形质量的重要条件，又是提高拉深程度、增加零件刚性的必要补充。

在本发明实施例中，可以进一步针对模具型面中工艺补充部分，加大所述数控数据中对应所述工艺补充部分的凹模数据，比如按照料厚间隙增加0.2mm。

通过对上述这些部位的数据的修正，可以增加凸、凹模在这些部位的间隙，从而使加工得到的凸、凹模能够更好地配合，减小模具钳工的型面研配的工作量，提高模具型面的精度，进而提高模具的质量，保证冲压件的精度。

步骤103，根据修正后的数控数据加工得到所述模具。

具体地，可以根据修正后的数控数据、所使用数控系统的指令、程序段格式，编写加工程序，然后将编制好的程序记录在控制介质上作为数控装置的输入信息，由数控装置加工得到所述模具。

需要说明的是，本发明实施例中提到的模具可以是凸模、凹模、压边圈等。

本发明实施例的模具加工方法，通过在前期进行加工数模的再造技术，对模具在成形过程中对影响模具研合率的部位，比如，凹模圆角部位，改造原始的产品数据，在加工时完全按照模具零件的特性，分别做出不同零件的加工数模，编制加工程序时完全按照此数据进行模具型面部分的加工，加工后的模具能够有效地减小模具钳工的相面研配的工作量，提高模具型面的精度，进而提高模具的质量，减少钳工操作人员手工修整型面时的误差。

本发明实施例的模具加工方法，可以应用在多种类型的模具加工过程中，比如，汽车覆盖件模具，解决模具型面在加工过程中，由于机床加工精度，刀具刚性不足造成的让刀以及清根不彻底等现象造成的模具在型面研配时工作量大，精度难以保证等问题。

下面以拉延类模具举例说明本发明实施例中对数控数据进行修正的原理：

拉延类模具涉及到型面部分的一般有三大主要零件，即凸模、凹模和压边圈。

如下图2所示：拉延类模具中影响模具研合率的部位主要有：型面变化的圆角部位21、以及工艺补充的侧壁部分22。

从图2中可以看出，由于汽车模具型面的复杂性，在中间型面部分存在大量的圆角以及凸模的侧壁部分，如果按照传统的钳工修研，一般需要一周左右的时间，而且修研的质量难以保证。

利用本发明实施例提供的方法，对加工数模进行修正，在数控加工环节按照修正后的数据对此部位加工，型面的光顺性质量有较大提高。

假设需要进行数据修正的部位如图3所示。

其中，31为型面变化的圆角部位。32为工艺补充的侧壁部分。

图4是图3中圆角部位31的放大示意图。由图4可以看出，针对拉延的凸模及凹模相对成形时的凹圆角，通过减小这些凹圆角部位对应的数据，从而使所述凹圆角减小，进而增加了凸模及凹模在相应部位的间隙，减少了模具型面的研配工作量以及手工修整型面时的误差，提高了模具型面的精度。

图5是图3中工艺补充的侧壁部分32的放大示意图。由图5可以看出，针对拉延的凹模的工艺补充部分，增大工艺补充部分对应的数据，比如按照料厚间隙增加0.2mm，所述料厚间隙是指为保证材料在模具中间顺利压出所需形状，模具的凸模和凹模之间在正常加工完后之间所需要的间隙。这样，可以有效地减少模具型面的研配工作量以及手工修整型面时的误差，提高模具型面的精度。

需要说明的是，在实际应用中，为了使利用修正后的数据加工完成后的模具的这些部位与其它部位衔接光顺，也可以适当调整与其衔接的其它部位的数据。

相应地，本发明实施例还提供一种模具加工系统，如图6所示，是该系统的一种结构示意图。

在该实施例中，所述系统包括：

计算装置601，用于根据模具加工工艺过程计算数控数据。

修正装置602，用于根据模具型面变化的特征对所述数控数据进行修正。

数控装置603，用于根据所述修正装置602修正后的数控数据加工得到所述模具。

所述模具加工工艺过程包括：根据模具图样确定的加工路线及切削用量。

相应地，所述计算装置601，具体用于根据所述加工路线及切削用量、以及允许的加工误差，计算数控数据。

由于上述计算装置601计算得到的数控数据是根据理论值来计算得到的，而按照这样的数据加工得到的模具，由于各种因素的影响，在调试的时候都要进行手工研配，进而影响了模具型面的精度。

为此，在本发明实施例中，为了减少模具钳工研配的工作量以及手工修整型面时的误差，提高模具型面的精度，在将数控数据输入数控装置前，由修正装置602根据模具型面变化的特征对理论计算得到的数控数据进行修正，从而依靠机床的加工精度来控制模具的型面质量。

所述修正装置602的一种具体结构包括：确定单元和第二修正单元(未图示)。其中：

所述确定单元，用于确定所述模具型面变化的圆角部位；

所述第二修正单元，用于减小所述数控数据中对应所述圆角部位的数据。

另外，对于覆盖件模具，工艺补充面也是其中的一个不可缺少的组成部分，因此，对于适应这类模具，所述修正装置602还可进一步包括：检查单元和第一修正单元。其中：

所述检查单元，用于检查所述模具型面中是否有工艺补充部分；

所述第一修正单元，用于在所述检查单元检查所述模具型面中有工艺补充部分后，加大所述数控数据中对应所述工艺补充部分的凹模数据。

需要说明的是，本发明实施例中提到的模具可以是凸模、凹模、压边圈等。

本发明实施例的模具加工系统，通过在前期进行加工数模的再造技术，对模具在成形过程中对影响模具研合率的部位，比如，凹模圆角部位，改造原始的产品数据，在加工时完全按照模具零件的特性，分别做出不同零件的加工数模，编制加工程序时完全按照此数据进行模具型面部分的加工，加工后的模具能够有效地减小模具钳工的相面研配的工作量，提高模具型面的精度，进而提高模具的质量，减少钳工操作人员手工修整型面时的误差。

本发明实施例的模具加工系统，可以应用在多种类型的模具加工过程中，比如，汽车覆盖件模具，解决模具型面在加工过程中，由于机床加工精度，刀具刚性不足造成的让刀以及清根不彻底等现象造成的模具在型面研配时工作量大，精度难以保证等问题。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的系统中的模块或单元进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个装置中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (8)

1.一种模具加工方法，其特征在于，包括：

根据模具加工工艺过程计算数控数据；

根据模具型面变化的特征对所述数控数据进行修正；

根据修正后的数控数据加工得到所述模具；

所述根据模具型面变化的特征对所述数控数据进行修正包括：

检查所述模具型面中是否有工艺补充部分；如果有，则加大所述数控数据中对应所述工艺补充部分的凹模数据。

2.如权利要求1所述的模具加工方法，其特征在于，所述模具加工工艺过程包括：根据模具图样确定的加工路线及切削用量；

所述根据模具加工工艺过程计算数控数据包括：

根据所述加工路线及切削用量、以及允许的加工误差，计算数控数据。

3.如权利要求1或2所述的模具加工方法，其特征在于，所述根据模具型面变化的特征对所述数控数据进行修正还包括：

确定所述模具型面变化的圆角部位；

减小所述数控数据中对应所述圆角部位的数据。

4.如权利要求1或2所述的模具加工方法，其特征在于，所述模具包括：凸模、凹模、压边圈。

5.一种模具加工系统，其特征在于，包括：

计算装置，用于根据模具加工工艺过程计算数控数据；

修正装置，用于根据模具型面变化的特征对所述数控数据进行修正；

数控装置，用于根据所述修正装置修正后的数控数据加工得到所述模具；

所述修正装置还包括：

检查单元，用于检查所述模具型面中是否有工艺补充部分；

第一修正单元，用于在所述检查单元检查所述模具型面中有工艺补充部分后，加大所述数控数据中对应所述工艺补充部分的凹模数据。

6.如权利要求5所述的模具加工系统，其特征在于，所述模具加工工艺过程包括：根据模具图样确定的加工路线及切削用量；

所述计算装置，具体用于根据所述加工路线及切削用量、以及允许的加工误差，计算数控数据。

7.如权利要求5或6所述的模具加工系统，其特征在于，所述修正装置还包括：

确定单元，用于确定所述模具型面变化的圆角部位；

第二修正单元，用于减小所述数控数据中对应所述圆角部位的数据。

8.如权利要求5或6所述的模具加工系统，其特征在于，所述模具包括：凸模、凹模、压边圈。