CN107774775A - 一种车身棱线反凸成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车身冲压模具领域，具体的说是一种车身棱线反凸成型方法。本发明是一种用于车身冲压模具的车身棱线反凸成型的方法；该方法区别于业内一般应用的凸模“车身棱线处”尖锐加工方法，而是利用凸模“车身棱线处”加工形成反R凸出于产品及其延长线的截面形状，使冲压出的车身零件外表面棱线更加尖锐，同时为保持车身零件棱线尖锐而进行的模具维修次数大幅度减少。

Description

一种车身棱线反凸成型方法

技术领域

本发明涉及车身冲压模具领域，具体的说是一种车身棱线反凸成型方法。

背景技术

当代轿车的车身造型中装饰棱线要素占有重要地位，在媒体报道中往往用“动感、硬朗、锋劲、阳刚、肌肉感、雕塑感、层次感”等形容其艺术效果。由于提高产品市场竞争力、提升整车视觉冲击力的需要，车身设计的装饰棱线愈加尖锐，为此人们将冲压模具的成型凸模棱线部位凸R不断减小乃至趋近于零；但是此法受到冲压成型原理的限制，得到的车身冲压件棱线锐度有限。

发明内容

本发明提供了一种用于车身冲压模具的车身棱线反凸成型方法，利用凸模“车身棱线处”加工形成反R凸出于产品及其延长线的截面形状，使冲压出的车身零件外表面棱线更加尖锐，同时为保持车身零件棱线尖锐而进行的模具维修次数大幅度减少，解决了现有车身冲压件棱线锐度有限的不足。

本发明技术方案结合附图说明如下：

一种车身棱线反凸成型方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、在产品数学模型车身零件装饰棱线上做N个法向截面，每个法向截面的间距为100mm；

步骤二、在法向截面上做出产品数学模型的断面；

步骤三、在数学模型断面上做出产品外表面锐化形状；

步骤四、在数学断面上选取超过变形区5mm以上的部分截面为研究对象，计算改造后形状与产品内表面所围成的截面积；

步骤五、将步骤四得的截面积与此部分板料成型前截面积计算差值；

步骤六、在数学模型断面上做出反凸出于产品内表面的形状；

步骤七、使步骤六做出的反凸出于产品内表面的形状与产品内表面所围成的截面积为步骤五计算出的差值的130％以上；

步骤八、在车身零件装饰棱线多个法向截面重复步骤二至步骤七；

步骤九、改造用于加工模具成形凸模、凹模数学模型的数据，使之符合按前述步骤三和步骤六做出截面线形状；

步骤十、冲压过程中，在压力作用金属材料将流动填充到成型凹模空隙中，从而得到小于产品设计图给定外表面曲率半径值的车身零件。

本发明的有益效果为：本发明中凸模“车身棱线处”加工形成反R凸出于产品及其延长线的截面形状，使冲压出的车身零件外表面棱线更加尖锐，同时为保持车身零件棱线尖锐而进行的模具维修次数大幅度减少。

附图说明

图1为本轿车前翼子板轮罩上部棱线图；

图2为棱线截面示意图；

图3为一种传统棱线成型技术原理说明示意图；

图4为另一种传统棱线成型技术原理说明示意图；

图5为本发明棱线反凸成型技术原理说明示意图。

具体实施方式

参阅图1、图2，车身零件产品为等料厚设计，产品内表面2的曲率半径＝产品外表面1的产品外表面曲率半径R—料厚S；为了得到更锐利的棱线视觉效果，理想的诉求是成型后得到的车身零件棱线外表面曲率半径小于产品设计图的给定值。图2中1为产品外表面，2为产品内表面，S为产品料厚；R为产品外表面曲率半径。

通常情况下在冲压模具中成形凸模形状与产品内表面2相同，成型凹模与产品外表面1相同。参阅图3，在平板料成型过程中，等料厚的钢板随着凸模或凹模的闭合发生塑形变形，由体积不变原理即截面积不变，变形前截面积即中性层3的长度x料厚S＝变性后截面积即粗实线围成的图形面积，实际冲压得到的零部件外表面形状B的棱线外表面曲率半径必然要大于产品设计图的给定值，造成棱线偏钝。图3中1为产品外表面，2为产品内表面，3为中性层，S为产品料厚；R为产品外表面曲率半径，B为实际冲压得到的零部件外表面形状。

参阅图4，为了克服棱线偏钝的零件缺陷，一般的做法是将成形凸模棱线部位的曲率半径减小至R＝0～0.5；但是据冲压成型原理—料厚不变条件下中性层3位移系数随凸模R减小而减小，由体积不变原理即截面积不变，变形前截面积即中性层长度x料厚＝变性后截面积即粗实线围成的图形面积，很大程度上抵消了成型凸模棱线曲率半径减小的作用，实际得到的零件棱线外表面曲率半径有极限，仍有可能大于产品设计图的给定值。同时成型凸模尖锐在实际冲压生产中磨损较快，使用性能不良。图4中1为1为产品外表面，2为产品内表面，3为中性层，S为产品料厚；R为产品外表面曲率半径，B为实际冲压得到的零部件外表面形状。

为了克服以上现象，在本发明中成型凸模棱线部形状制作成反凸出于产品内表面形状及其延长线，在压力作用(由体积不变原理)金属材料将流动填充到成形凹模空隙中，从而得到小于产品设计图给定外表面曲率半径值的车身零件——棱线锐利。

参阅图5，本发明方法包括以下步骤：

步骤一、在产品数学模型(带料厚)车身零件装饰棱线上做N个法向截面，每个法向截面的间距为100mm；

步骤二、在法向截面上做出产品数学模型的断面(截面线)；

步骤三、在数学模型断面上做出产品外表面锐化形状；

步骤四、在数学断面上选取超过变形区5mm以上的部分截面为研究对象，计算改造后形状与产品内表面所围成的截面积，截面积可以在二维或三维CAD软件中直接测量得到；

步骤五、将步骤四所得的截面积与此部分板料成型前(平板料)截面积计算差值；

步骤六、在数学模型断面上做出反凸出于产品内表面的凸R形状(成型凸模)，凸起的形状不是重点，其作用是挤压金属使之流向凹区，以加工便利选用具体的形状即可；

步骤七、使步骤六做出的反凸R形状与产品内表面所围成的截面积为步骤五计算出的差值的130％以上，截面积可以在二维或三维CAD软件中直接测量得到；

步骤八、在车身零件装饰棱线多个法向截面重复步骤二至步骤七；

步骤九、改造用于加工模具成形凸模、凹模数学模型(车身零件装饰棱线)的部分数据，通过具体的三维CAD软件操作，CATIA平台上是用多截面曲面、面与面倒圆角方法做出棱线部分的成型凸模面C和成型凹模面A，使之符合按前述步骤三和步骤六做出截面线形状；

步骤十、冲压过程中，由于体积不变的原理，在压力作用金属材料将流动填充到成型凹模A空隙中，从而得到小于产品设计图给定外表面曲率半径值的车身零件。

图5中1为1为产品外表面，2为产品内表面，3为中性层，S为产品料厚；R为产品外表面曲率半径，A为成型凹模面，C为成型凸模面。

Claims (1)

1.一种车身棱线反凸成型方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、在产品数学模型车身零件装饰棱线上做N个法向截面，每个法向截面的间距为100mm；

步骤二、在法向截面上做出产品数学模型的断面；

步骤三、在数学模型断面上做出产品外表面锐化形状；

步骤四、在数学断面上选取超过变形区5mm以上的部分截面为研究对象，计算改造后形状与产品内表面所围成的截面积；

步骤五、将步骤四所得的截面积与此部分板料成型前截面积计算差值；

步骤六、在数学模型断面上做出反凸出于产品内表面的形状；

步骤七、使步骤六做出的反凸出于产品内表面的形状与产品内表面所围成的截面积为步骤五计算出的差值的130％以上；

步骤八、在车身零件装饰棱线多个法向截面重复步骤二至步骤七；

步骤九、改造用于加工模具成形凸模、凹模数学模型的数据，使之符合按前述步骤三和步骤六做出截面线形状；

步骤十、冲压过程中，在压力作用金属材料将流动填充到成型凹模空隙中，从而得到小于产品设计图给定外表面曲率半径值的车身零件。