CN104148514A - 冲压模具切边翻边刀块的生成方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冲压模具切边翻边刀块的生成方法及系统，该方法包括：建立切边刀和翻边刀的模板；定义冲压方向、切边线、分刀线；依据所述切边线和分刀线在先前建立的模板中选择各个刀块适用的模板；对于每一刀块，分别定义刀具底面；对于每一刀块，根据先前选择适用的模板以及所述刀具底面生成刀具，该刀具的刀口与所述切边线和/或分刀线齐平，该刀具的高度由所述刀具底面确定，该刀具的方向由所述冲压方向确定。本发明能够实现切边刀和翻边刀设计的参数化、快速化和智能化。

Description

冲压模具切边翻边刀块的生成方法及系统

技术领域

本发明涉及冲压模块切边刀和翻边刀的设计方法，尤其涉及一种冲压模具切边翻边刀块的生成方法及系统。

背景技术

切边和翻边是汽车覆盖件之类的零部件成形的必经主要工序，切边刀和翻边刀是实现模具核心功能的部件。例如前盖类等简单零件一般需要数十把刀，而翼子板及侧围等复杂零件则需要上百把刀，其设计速度和设计质量直接关系到模具设计周期和零件的最终质量。

传统的设计方法需要设计员需要根据设计要求和标准一笔一划地逐个设计刀具，这种方法存在以下不足：

1)重复劳动，设计周期长。每把刀的设计过程是类似的，但须枯燥地反复操作，耗时耗力。以前盖为例，切边刀翻边刀总数达40把，侧围刀具总数量100把，每把刀具的刀体及安装座设计需12分钟，设计员满负荷工作进行评估，前盖刀具设计耗时达8个小时，即1个工作日，侧围刀具设计耗时则长达20小时，即2.5个工作日，而且以上耗时评估并未考虑更新耗时，当前汽车研发同步工程要求模具设计在产品设计初期即进行设计，一般需要进行两轮甚至更多轮次的更新，如此计算下来，刀具设计将耗费设计员大量精力和时间。

2)标准化程度低，容易出错。按照传统方法设计时，设计人员设计每一把刀的时候，需要参照标准或者凭借对标准的经验和记忆进行设计，即需要将标准手动植入，错误规避能力差。而且，由于不同设计员的经验和方法各异，同一设计员设计不同刀具的方法也不尽相同，这非常不利于协作更新和标准化设计。换言之，当一个设计员临时不在岗，需要委托另外一个设计员进行协助设计时，那么第二个设计员就需要耗费大量时间熟悉第一个设计员的设计思路和方法，甚至出现无处下手的困境。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种冲压模具切边翻边刀块的生成方法及系统，能够实现切边刀和翻边刀设计的参数化、快速化和智能化。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种冲压模具切边翻边刀块的生成方法，包括：

建立切边刀和翻边刀的模板；

定义冲压方向、切边线、分刀线；

依据所述切边线和分刀线在先前建立的模板中选择各个刀块适用的模板；

对于每一刀块，分别定义刀具底面；

对于每一刀块，根据先前选择适用的模板以及所述刀具底面生成刀具，该刀具的刀口与所述切边线和/或分刀线齐平，该刀具的高度由所述刀具底面确定，该刀具的朝向由所述冲压方向确定。

根据本发明的一个实施例，该方法还包括：对于每一刀块，还定义该刀块的刀背线，在生成刀具时，一并根据先前定义的刀背线生成与该刀具匹配的安装座。

根据本发明的一个实施例，所述切边刀的模板包含一种或多种切边刀形式，所述翻边刀的模板包含一种或多种翻边刀形式。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种冲压模具切边翻边刀块的生成系统，包括：

模板数据库，用于存储预先建立的切边刀和翻边刀的模板；

第一输入模块，接收用户的输入，用于定义冲压方向、切边线和分刀线；

模板选择模块，依据所述切边线和分刀线在先前建立的模板中选择各个刀块适用的模板；

第二输入模块，接收用户的输入，对于每一刀块分别定义刀具底面；

刀具生成模块，对于每一刀块，根据先前选择适用的模板以及所述刀具底面生成刀具，该刀具的刀口与所述切边线和/或分刀线齐平，该刀具的高度由所述刀具底面确定，该刀具的朝向由所述冲压方向确定。

根据本发明的一个实施例，所述生成系统还包括：

第三输入模块，根据用户的输入，对于每一刀块定义该刀块的刀背线；

安装座生成模块，对于每一刀块，根据先前定义的刀背线生成与该刀具匹配的安装座。

根据本发明的一个实施例，所述切边刀的模板包含一种或多种切边刀形式，所述翻边刀的模板包含一种或多种翻边刀形式。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明实施例的冲压模具切边翻边刀块的生成方法中，首先建立切边刀和翻边刀的模板，其中包含了符合设计标准的固定信息以及可以配置的可配置信息，通过用户对可配置信息的定义，可以自动生成需要的刀具，使得切边刀和翻边刀的设计过程更加快速，提高了设计效率，降低了成本。

附图说明

图1是根据本发明实施例的冲压模具切边翻边刀块的生成方法的流程示意图；

图2a至图2d是根据本发明实施例的生成方法建立的切边刀模板包含的四种切边刀形式；

图2e是根据本发明实施例的生成方法建立的翻边刀模板包含的一种翻边刀形式；

图3是根据本发明实施例的生成方法生成的翻边刀的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的生成方法生成的侧围切边工序中的多个刀具；

图5是根据本发明实施例的冲压模具切边翻边刀块的生成系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。

参考图1，本实施例的冲压模具切边翻边刀块的生成方法可以包括如下步骤：

步骤S11，建立切边刀和翻边刀的模板；

步骤S12，定义冲压方向、切边线、分刀线；

步骤S13，依据所述切边线和分刀线在先前建立的模板中选择各个刀块适用的模板；

步骤S14，对于每一刀块，分别定义刀具底面；

步骤S15，对于每一刀块，根据先前选择适用的模板以及所述刀具底面生成刀具，该刀具的刀口与所述切边线和/或分刀线齐平，该刀具的高度由所述刀具底面确定，该刀具的朝向由所述冲压方向确定。

其中，切边刀和翻边刀的模板中包含了符合设计标准的固定信息以及允许用户根据实际需要配置的可配置信息。切边刀的模板中可以包括一种或者多种切边刀的形式，翻边刀的模板中可以包括一种或多种翻边刀的形式。关于模板中切边刀和翻边刀的形式，可以根据各个项目的需要进行调节。

其中，可配置信息可以包括冲压方向、切边线、分刀线、刀具底面、模具型面、刀背线等等，这些可配置信息可以作为用户的输入元素，通过用户的输入进行定义。

作为一个优选的实施例，本申请基于汽车覆盖件的多个项目的总结和整合，切边刀和翻边刀模板共包含如图2a至图2d所示的4种切边刀形式以及如图2e所示的1种翻边刀形式，这些切边刀和翻边刀形式提高了建模稳定性，可以满足多种项目需要。

进一步而言，图2a所示为单侧切边刀形式，其仅有一侧具有刀口；图2b所示为U型切边刀形式，其三侧都具有刀口，三侧刀口围成U形；图2c所示为带废料刀的切边刀；图2d所示为废料刀。图2e所示为翻边刀。

建立模板后，用户可以定义冲压方向、切边线和分刀线。其中，冲压方向指的是冲压模具的冲压方向，其决定了刀具的方向。切边线与需要得到的零件轮廓对应，分刀线是在切边线上的分割线，分刀线确定了相邻刀具之间的分割线。切边线和/或分刀线决定了刀具的刀口。

在切边线和分刀线定义好之后，就可以确定每一刀块适用的模板。进一步而言，通过相邻的两条分刀线以及二者之间的切边线界定了一个刀块，通过相邻的两条分刀线以及二者之间的切边线的形状，可以确定其适用的模板以及具体的形式，例如是适用图2a所示的切边刀形式还是图2b所示的切边刀形式。

之后，对于每一刀块，分别定义刀具底面，刀具底面决定了刀具的高度。

接下来，对于每一刀块，根据先前选择适用的模板以及刀具底面生成刀具。其中，刀具的刀口与当前的刀块的切边线和/或分刀线齐平；该刀具的高度由当前刀块的刀具底面确定，该刀具的方向由先前定义的冲压方向确定。

作为一个优选的实施例，对于每一刀块，还可以定义其刀背线。在生成刀具时，还可以一并根据该刀背线生成与刀具匹配的安装座。

需要说明的是，刀具的生成过程可以是根据先前建立的模板自动完成的，也就是用户在选择模板后，只需要输入相应的输入元素即可，不会引入人为设计方法的因素。在调用模板时，将定义的各个元素与模板的可配置信息对应，应用模板则得到一把个性化定制的刀具，例如，图3所示的翻边刀。在刀具的安装座生成后，可以将其关联复制到适当的位置并装配，实现了刀具的快速安装。

另外，在模板应用过程中，切边刀和翻边刀的输入元素、安装位置等都是关联设计的，有利于后期更新。

通常，翻边刀和切边刀的更新相对频繁，产品数据版本变化、切边线的优化几乎都有可能涉及到刀具的更新，这在模具设计整个周期中非常耗时耗力。但采用本实施例的设计方法，只需要对输入元素进行替换或更新，则刀具及其安装座都将随之更新。通常仅需要对于个别特征做适当微调，即可达到理想效果。

另外，如果设计标准更新，只需将其更新到建立的切边刀和翻边刀模板中即可在后续应用中实行。

在图4所示的侧围模具设计实例中，某一切边工序有切边刀具大约60把，设计员如果采用传统设计方法，完成一次刀具设计大约耗时2个工作日，而该项目共优化了三次，且经过多次局部修边线更改，共耗时大约10个工作日；而使用本实施例的生成方法，一次完整设计只需约3.5小时，更新累计用时大约2个工作日，即基于模板的智能化设计方法比传统方法耗时缩短超过4/5。

综上，本实施例的冲压模具切边翻边刀块的生成方法大大缩短了覆盖件模具的刀具设计和更新周期，特别是对于内板件或侧围等切边刀和翻边刀数量众多的零件模具，效率提高效果更佳显著，据统计可以比通常方法缩短约4/5时间。另外，该生成方法还将刀具的设计标准植入到模板建立的过程中，提高了刀具设计的标准化程度，降低了设计出错的概率，提高了模具设计中协同工作的水平，有效缩短了模具设计周期，降低模具设计与制造的人力和时间成本。

参考图5，图5示出了本实施例的冲压模具切边翻边刀块的生成系统的结构框图，包括：模板数据库51、第一输入模块52、模板选择模块53、第二输入模块54、刀具生成模块55、第三输入模块56以及安装座生成模块57。

其中，模板数据库51用于存储预先建立的切边刀和翻边刀的模板；第一输入模块52接收用户的输入，用于定义冲压方向、切边线和分刀线；模板选择模块53依据所述切边线和分刀线在先前建立的模板中选择各个刀块适用的模板；第二输入模块54接收用户的输入，对于每一刀块分别定义刀具底面；刀具生成模块55对于每一刀块，根据先前选择适用的模板以及所述刀具底面生成刀具，该刀具的刀口与所述切边线和/或分刀线齐平，该刀具的高度由所述刀具底面确定，该刀具的朝向由所述冲压方向确定；第三输入模块56根据用户的输入，对于每一刀块定义该刀块的刀背线；安装座生成模块57对于每一刀块，根据先前定义的刀背线生成与该刀具匹配的安装座。

关于该生成系统的详细信息，请参见前述实施例中关于冲压模具切边翻边刀块的生成方法的相关描述，这里不再赘述。

作为一个非限制性的实例，该冲压模具切边翻边刀块的生成系统可以采用软件程序的方式来实现，例如可以基于三维软件来实现，在一个具体实例中可以在专业软件Catia的基础上进而二次开发。进一步而言，该生成系统可以实现与Catia中几何元素的交互选择，借助这一方式，允许用户自由地在Catia中选择所需要的主控元素，并将生成的结果输出至Catia。此外，在建立切边刀和翻边刀模板时，还可以利用Catia提供的相关命令和接口。

当然，本实施例的智能生成系统不限于在Catia中的二次开发，例如也可以利用独立的软件程序来实现，或者也可以采用硬件来实现。

本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。

结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑板块、模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。

结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (6)

1.一种冲压模具切边翻边刀块的生成方法，其特征在于，包括：

建立切边刀和翻边刀的模板；

定义冲压方向、切边线、分刀线；

依据所述切边线和分刀线在先前建立的模板中选择各个刀块适用的模板；

对于每一刀块，分别定义刀具底面；

对于每一刀块，根据先前选择适用的模板以及所述刀具底面生成刀具，该刀具的刀口与所述切边线和/或分刀线齐平，该刀具的高度由所述刀具底面确定，该刀具的方向由所述冲压方向确定。

2.根据权利要求1所述的生成方法，其特征在于，还包括：

对于每一刀块，还定义该刀块的刀背线，在生成刀具时，一并根据先前定义的刀背线生成与该刀具匹配的安装座。

3.根据权利要求1或2所述的生成方法，其特征在于，所述切边刀的模板包含一种或多种切边刀形式，所述翻边刀的模板包含一种或多种翻边刀形式。

4.一种冲压模具切边翻边刀块的生成系统，其特征在于，包括：

模板数据库，用于存储预先建立的切边刀和翻边刀的模板；

第一输入模块，接收用户的输入，用于定义冲压方向、切边线和分刀线；

模板选择模块，依据所述切边线和分刀线在先前建立的模板中选择各个刀块适用的模板；

第二输入模块，接收用户的输入，对于每一刀块分别定义刀具底面；

刀具生成模块，对于每一刀块，根据先前选择适用的模板以及所述刀具底面生成刀具，该刀具的刀口与所述切边线和/或分刀线齐平，该刀具的高度由所述刀具底面确定，该刀具的朝向由所述冲压方向确定。

5.根据权利要求4所述的生成系统，其特征在于，还包括：

第三输入模块，根据用户的输入，对于每一刀块定义该刀块的刀背线；

安装座生成模块，对于每一刀块，根据先前定义的刀背线生成与该刀具匹配的安装座。

6.根据权利要求4或5所述的生成系统，其特征在于，所述切边刀的模板包含一种或多种切边刀形式，所述翻边刀的模板包含一种或多种翻边刀形式。