CN105921581A - 一种汽车覆盖件拉延模具变形量的测量装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车覆盖件拉延模具工作型面冲压过程中变形量的测量装置及测量方法。该装置由千分表，千分表固定支架，磁性底座，摄像头支架、摄像头五个部分组成。测量时通过磁性底座将变形测量装置吸合在压力机工作台上，千分表测头接触需要测量的部位，然后进行冲压，利用千分表测量模具的变形量，通过摄像头记录冲压过程中数据的变化，通过数据的变化量就能得到模具的变形量。

Description

一种汽车覆盖件拉延模具变形量的测量装置和方法
技术领域
本发明涉及一种汽车覆盖件拉延模具工作型面冲压过程中变形量的测量装置及测量方法。
背景技术
拉延是汽车覆盖件冲压成形最为重要的工序之一，拉延模具的强度直接关系到模具的使用寿命和汽车覆盖件冲压质量的好坏。拉延模具在工作过程中其工作型面由于承受巨大的压力会导致变形，这种变形不仅影响模具的寿命，而且对零件的成形质量有着直接影响，因此对拉延模具工作型面的最大变形量需要进行测量。由于拉延模具工作型面的变形发生在冲压过程中，传统的通过贴应变片方式进行测量极为不方便，需要对模具所测部位进行打磨抛光，会对模具带来损害，同时需要穿过模具引出数据线进行数据记录，因此目前尚无好的方法来对模具的变形量进行测量。本发明提供了一种测量装置及相应的测量方法，能测量出拉延模具冲压过程中的变形量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测量汽车覆盖件拉延模具冲压过程中变形量的测量装置及测量方法。
测量装置由千分表，千分表固定支架，磁性底座，摄像头支架、摄像头五个部分组成。
测量方法包含如下步骤：
步骤1：将千分表固定支架安装在磁性底座上，将千分表安装在千分表固定支架上，将摄像头支架安装在磁性底座上，将摄像头安装在摄像头支架上，组装成变形测试装置；
步骤:2：测量出变形测量装置外形尺寸，绘制出该装置的三维轮廓外形图；
步骤3：将变形测量装置三维轮廓外形图导入到三维模具结构设计模型中，调整磁性底座的位置，使得变形测量装置能位于模具肋板之间的空腔内；
步骤4：将模具安装到压力机上，根据模具在压力机上的安装位置及变形测量装置相对单位模具结构设计模型所在位置在压力机工作台上找到对应的磁性底座的位置。
步骤5：按照步骤4中所找到的磁性底座在工作台上的位置将磁性底座吸固定在压力机工作台上；进行冲压，完毕后卸模并取出变形测量装置。
步骤6：对摄像头数据进行分析，获取千分表在未进行冲压时的读数及冲压完成后的最大读数，获取二者的差值，即为工作型面在冲压时的变形。
进一步的，在步骤1中，磁性底座需具备足够大的磁性吸引力，能保证装置在悬置与压力机上工作台时不会因装置自重或振动脱落。当变形量较大时，可以用百分表替代千分表；摄像头能存储拍摄的视频数据，并带有灯光照亮，能确保模具安装后肋板空腔中黑暗的环境内拍摄清晰；安装时千分表固定支架垂直于磁性底座底面，千分表的测量头与千分表固定支架保持平行。
进一步的，在步骤2中，绘制的变形测量装置三维轮廓外形图的精度能达到0.1mm，文件格式与三维模具设计软件的格式匹配。
进一步的，在步骤3中，在设计软件中调整变形测量装置时保证磁性底座的底平面与模具模座平面等高，变形测量装置放置在肋板空腔内时不会与模具实体产生干涉，获得磁性底座相对于肋板空腔边缘的位置；在设计软件中通过调整千分表在支架上的位置，使得千分表测量头能接触到模具工作型面背面的外表面上，并能压缩1～2mm。根据设计软件中千分表的位置调整实际的千分表位置，并对摄像头的位置进行调整，确保能拍摄到千分表数据显示屏。
进一步的，在步骤4中，预先在模具底座的肋板边缘涂色，安装在压力机上后可在压力工作台上显示肋板空腔的位置，根据该位置及步骤3中获取的磁性底座相对于肋板空腔边缘的位置计算出磁性底座在工作台上的安装位置。
进一步的，在步骤5中，模具装夹后检测摄像头记录的数据，检查千分表测量头数据是否变化，若无变化需微调千分表的位置，直到模具装夹后千分表的数据变化在1～2mm之内；
进一步的，在步骤6中，所获得的数据差为垂直方向上测量点的变形量，法线方向的变形量可以根据垂直方向测量点的变形量及测量点所在型面的形状进行计算，即D＝DZ/cosθ，式中D为测得的变形量，DZ为竖直方向的变形量，θ为测量头与数值方向的夹角。
附图说明
图1组装后的变形测量装置外形三维轮廓图
图2汽车覆盖件拉延模具结构数模
图3变形测量装置三维轮廓图导入到拉延模具数模中进行位置调整
图4变形测量装置吸合到压力机工作台上
图5变形量测量原理图
具体实施方式
下面结合附图对具体实施方式进行说明：
图1是本发明方法的测量设备三维轮廓图，根据实际测量设备的尺寸，建立相应的三维模型，方便进行模拟测量。
图2是一个三维汽车覆盖件拉延模具。
图3是将测量设备的三维图导入到模具的模型中，模拟测量变形；在实际测量时，可以对测量高度的调节提供数据参考。
图4是将测量设备在压力机机台上进行安装，将测量设备固定在压机平台上，磁性底座固定的位置要和模拟测量时的位置相近。
图5是法向变形量的计算过程，通过公式D＝DZ/cosθ可以将垂直方向的变形转化为法向的变形。

Claims (9)

1.一种汽车覆盖件拉延模具变形量的测量装置，其特征在于将千分表固定支架安装在磁性底座上，将千分表安装在千分表固定支架上，将摄像头支架安装在磁性底座上，将摄像头安装在摄像头支架上，组装成变形测试装置，该装置可放置于模具空腔内。
2.一种汽车覆盖件拉延模具变形量的测量方法，其特征在于包含如下步骤：
步骤1：将千分表固定支架安装在磁性底座上，将千分表安装在千分表固定支架上，将摄像头支架安装在磁性底座上，将摄像头安装在摄像头支架上，组装成变形测试装置；
步骤:2：测量出变形测量装置外形尺寸，绘制出该装置的三维轮廓外形图；
步骤3：将变形测量装置三维轮廓外形图导入到三维模具结构设计模型中，调整磁性底座的位置，使得变形测量装置能位于模具肋板之间的空腔内；
步骤4：将模具安装到压力机上，根据模具在压力机上的安装位置及变形测量装置相对单位模具结构设计模型所在位置在压力机工作台上找到对应的磁性底座的位置；
步骤5：按照步骤4中所找到的磁性底座在工作台上的位置将磁性底座吸固定在压力机工作台上；进行冲压，完毕后卸模并取出变形测量装置；
步骤6：对摄像头数据进行分析，获取千分表在未进行冲压时的读数及冲压完成后的最大读数，获取二者的差值，即为工作型面在冲压时的变形量。
3.如权利要求2所述的测量方法，其特征在于步骤1中磁性底座需具备足够大的磁性吸引力，能保证装置在悬置与压力机上工作台时不会因装置自重或振动脱落，安装时千分表固定支架垂直于磁性底座底面，千分表的测量头与千分表固定支架保持平行。
4.如权利要求2所述的测量方法，其特征在于摄像头能存储拍摄的视频数据，并带有灯光照亮，能确保模具安装在后肋板空腔中黑暗的环境内拍摄清晰。
5.如权利要求2所述的测量方法，其特征在于步骤3中调整变形测量装置时保证磁性底座的底平面与模具模座平面等高，变形测量装置放置在肋板空腔内时不会与模具实体产生干涉，获得磁性底座相对于肋板空腔边缘的位置；通过调整千分表在支架上的位置，使得千分表测量头能接触到模具工作型面背面的外表面上，并能压缩1～2mm；对摄像头的位置进行调整，确保能拍摄到千分表数据显示屏。
6.如权利要求2所述测量方法，其特征在于步骤4中预先在模具底座的肋板边缘涂色，安装在压力机上后可在压力工作台上显示肋板空腔的位置，根据该位置及步骤3中获取的磁性底座相对于肋板空腔边缘的位置计算出磁性底座在工作台上的安装位置。
7.如权利要求2所述测量方法，其特征在于步骤5中模具装夹后，检测摄像头记录的数据，检查千分表测量头数据是否变化，若无变化需微调千分表的位置，直到模具装夹后千分表的数据变化在1～2mm之内。
8.如权利要求2所述测量方法，其特征在于步骤6中所获得的数据差为垂直方向上测量点的变形量，法线方向的变形量可以根据垂直方向测量点的变形量及测量点所在型面的形状进行计算，即D＝DZ/cosθ。
9.如权利要求2-8所述的测量方法，其特征在于当变形量较大时，可以用百分表替代千分表。
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Assignee: JIANGSU SHUERCHI PRECISION METAL FORMING CO., LTD.

Assignor: Hunan University

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Denomination of invention: Method for measuring deformation of drawing die of automobile covering part

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Record date: 20180315

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