CN109634217A - 一种工艺补充面截面线自动布置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工艺补充面截面线自动布置的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将零件(1)的边界曲线(3)和分模线(4)沿冲压方向投影到与冲压方向垂直的平面上；S2、确定零件(1)的边界曲线(3)和分模线(4)投影后的最大距离；S3、所述最大距离作为滚圆(6)的半径值，在零件(1)的边界曲线(3)外侧实施滚圆算法，形成新的边界曲线(3’)；S4、滚圆半径与分模线(4)求交，获得零件(1)新的边界曲线(3’)和分模线(4)上点的映射关系(7)；S5、在零件(1)新的边界曲线(3’)与分模线(4)之间布置截面线(8)。通过本发明，可以获得在冲压方向上投影不干涉的截面线。

Description

一种工艺补充面截面线自动布置的方法

技术领域

本发明涉及汽车覆盖件工艺设计与制造领域，更具体地，涉及一种自动布置截面线方向用于避免汽车覆盖件工艺补充面重叠的方法

背景技术

在汽车覆盖件工艺补充面设计过程中，往往采用布置2维截面线的方法来控制补充面的形状。而布置截面线的核心问题是如何避免截面线之间的干涉，即在与冲压方向垂直的平面上，存在两个截面线的投影存在相交。这会导致工艺补充面在冲压方向上存在重叠曲面，这是冲压工艺设计中绝对不允许出现的。在美国专利申请公开说明书US7623939B2中公开了一种布置截面线的方法，这种方法考虑2个因素来确定截面线的方向，一个因素是相邻区域的几何变化最小，另一个因素是材料流动的方向。这种方法虽然考虑了截面线方向对零件变形的影响，但是没有考虑截面线之间的干涉问题，在零件凹陷的位置可能会出现截面线干涉，从而导致工艺补充面在冲压方向上存在重叠，使得后续设计与制造难易进行。

发明内容

针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本发明提供了一种工艺补充面截面线自动布置的方法，获得在冲压方向上投影不干涉的截面线。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种工艺补充面截面线自动布置的方法，包括如下步骤：

S1、将零件的边界曲线和分模线沿冲压方向投影到与冲压方向垂直的平面上；

S2、确定零件的边界曲线和分模线投影后的最大距离；

S3、所述最大距离作为滚圆的半径值，在零件的边界曲线外侧实施滚圆算法，形成新的边界曲线；

S4、滚圆半径与分模线求交，获得零件新的边界曲线和分模线上点的映射关系；

S5、在零件新的边界曲线与分模线之间布置截面线。

优选地，步骤S3中，将所述最大距离乘以一个扩大系数后作为滚圆的半径值。

优选地，步骤S3中，扩大系数取1.5-2.0。

优选地，步骤S3中，滚圆在零件的边界曲线外侧滚动时，产生两条轨迹：

一条轨迹是滚圆在零件的边界曲线上滚动留下的包络曲线，在零件凹陷的区域，滚圆会陷于两点之间，此时使用圆形的劣弧部分代替原始边界曲线，形成新的边界曲线；

另外一条轨迹是滚圆圆心的运动轨迹；

这两条轨迹上的点存在映射关系，即滚圆半径的两个端点。

优选地，步骤S3中，滚圆算法探测出的凹陷的区域，进行填补。

上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本发明的工艺补充面截面线自动布置的方法，避免现有技术中布置工艺补充面截面线方法的缺陷，获得在冲压方向上投影不干涉的截面线，该截面线可用于构造光滑、不重叠的优质工艺补充面，进一步应用于汽车覆盖件的模拟仿真及模具制造。

2、按照本发明，可以实现高效、稳定地自动布置工艺补充面截面线，布置的截面线具备相互不干涉的特点，从而减少人为调整，提高设计工艺补充面的质量和效率。

附图说明

图1是本发明的工艺补充面截面线自动布置的方法的工艺补充面示意图；

图2是本发明的工艺补充面截面线自动布置的方法中滚圆和映射关系示意图；

图3是本发明的工艺补充面截面线自动布置的方法中截面线布置示意图；

图4是本发明的工艺补充面截面线自动布置的方法的流程图；

图5是本发明的工艺补充面截面线自动布置的方法中零件边界曲线和分模线的俯视图示意图；

图6是本发明的工艺补充面截面线自动布置的方法中零件边界曲线外侧实施滚圆算法的结果示意图；

图7是本发明的工艺补充面截面线自动布置的方法中滚圆半径与分模线的交点示意图；

图8是本发明的工艺补充面截面线自动布置的方法中新的边界曲线上点与分模线上点的映射关系示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。

如图1，在汽车覆盖件冲压工艺设计中，需要在零件1和压料面2之间构造平滑的工艺补充面5，工艺补充面5的两个边界分别是零件的边界曲线3和压料面2上的分模线4。

如图4所示，本发明提供一种工艺补充面截面线自动布置的方法，包括如下步骤：将零件1的边界曲线3和分模线4沿冲压方向投影到与冲压方向垂直的平面上。确定零件1的边界曲线3和分模线4投影后的最大距离。在零件1的边界曲线3外侧实施滚圆算法。滚圆半径与分模线4求交，获得零件1新的边界曲线3’和分模线4上点的映射关系7，如图2所示。在零件1的边界曲线与分模线4之间布置截面线8，如图3所示。

为了讲述更加简单易懂，技术方案的原理采用一个简化的模型来阐述，零件1进行简化示意。

本发明的工艺补充面截面线自动布置的方法，包括如下步骤：

S1、将零件1的边界曲线3和分模线4沿冲压方向投影到与冲压方向垂直的平面上。如图5所示，显示了零件边界曲线和分模线的俯视图，即二者沿冲压方向投影到平面上的状态。

S2、计算零件1的二维边界曲线3和二维分模线之间的最大距离。

S3、所述最大距离乘以一个扩大系数(一般取1.5-2.0)后作为滚圆6的半径值，在零件1的边界曲线3外侧实施滚圆算法(模拟车轮在地面上滚动过程)，形成新的边界曲线3’。

如图6所示，显示了在零件边界曲线外侧实施滚圆算法的结果。滚圆6在零件1的边界曲线3外侧滚动时，产生两条轨迹：

一条轨迹是滚圆6在零件1的边界曲线3上滚动留下的包络曲线，在零件1凹陷的区域，滚圆6会陷于两点之间，此时使用圆形的劣弧10部分代替原始边界曲线，形成新的边界曲线3’；另外一条轨迹是滚圆6圆心的运动轨迹9；这两条轨迹上的点存在映射关系11，即滚圆半径的两个端点，易知任意两条滚圆半径之间，除了端点，没有相交点。

其中，滚圆算法探测出的凹陷的区域，进行填补12，如图8所示。

S4、滚圆半径与分模线4求交，如图7所示，获得零件1新的边界曲线3’和分模线4上点的映射关系7，如图8所示。

S5、在零件1新的边界曲线3’与分模线4之间布置截面线8，如图3所示。根据映射关系7布置截面线8，可以保证截面线8不干涉。

本发明的工艺补充面截面线自动布置的方法，避免现有技术中布置工艺补充面截面线方法的缺陷，获得在冲压方向上投影不干涉的截面线，该截面线可用于构造光滑、不重叠的优质工艺补充面，进一步应用于汽车覆盖件的模拟仿真及模具制造。

按照本发明，可以实现高效、稳定地自动布置工艺补充面截面线，布置的截面线具备相互不干涉的特点，从而减少人为调整，提高设计工艺补充面的质量和效率。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种工艺补充面截面线自动布置的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将零件(1)的边界曲线(3)和分模线(4)沿冲压方向投影到与冲压方向垂直的平面上；

S2、确定零件(1)的边界曲线(3)和分模线(4)投影后的最大距离；

S3、所述最大距离作为滚圆(6)的半径值，在零件(1)的边界曲线(3)外侧实施滚圆算法，形成新的边界曲线(3’)；

S4、滚圆半径与分模线(4)求交，获得零件(1)新的边界曲线(3’)和分模线(4)上点的映射关系(7)；

S5、在零件(1)新的边界曲线(3’)与分模线(4)之间布置截面线(8)。

2.如权利要求1所述的工艺补充面截面线自动布置的方法，其特征在于：

步骤S3中，将所述最大距离乘以一个扩大系数后作为滚圆(6)的半径值。

3.如权利要求2所述的工艺补充面截面线自动布置的方法，其特征在于：

步骤S3中，扩大系数取1.5-2.0。

4.如权利要求2-3任一项所述的工艺补充面截面线自动布置的方法，其特征在于：

步骤S3中，滚圆(6)在零件(1)的边界曲线(3)外侧滚动时，产生两条轨迹：

一条轨迹是滚圆(6)在零件(1)的边界曲线(3)上滚动留下的包络曲线，在零件(1)凹陷的区域，滚圆(6)会陷于两点之间，此时使用圆形的劣弧(10)部分代替原始边界曲线，形成新的边界曲线(3’)；

另外一条轨迹是滚圆(6)圆心的运动轨迹；

这两条轨迹上的点存在映射关系(11)，即滚圆半径的两个端点。

5.如权利要求4所述的工艺补充面截面线自动布置的方法，其特征在于：

步骤S3中，滚圆算法探测出的凹陷的区域，进行填补(12)。