CN110227771B

CN110227771B - 一种外板件模面造型方法

Info

Publication number: CN110227771B
Application number: CN201810192373.1A
Authority: CN
Inventors: 陈箭
Original assignee: Shanghai Superior Die Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Superior Die Technology Co Ltd
Priority date: 2018-03-06
Filing date: 2018-03-06
Publication date: 2021-07-06
Anticipated expiration: 2038-03-06
Also published as: CN110227771A

Abstract

本发明提供了一种外板件模面造型方法，该模面造型方法运用于拉延工序或翻边工序，适用于外板件的A面，所述外板件A面为边界圆角或除边界圆角外的零件曲面，包括造型调整和压料控制，所述造型调整具体包括以下步骤：步骤S1，确定在外板件A面上易发生表面凹陷区域位置和凹陷数值；步骤S2，针对所述易发生凹陷区域进行反向补偿；在反向补偿后，获得的外板件A面均满足设定的产品面，达到A面要求。该模面造型方法在使用时保证最终获得的外板件表面缺陷少，减少技术人员现场调试工时，减轻劳动强度，同时降低了对技术人员的技术要求。

Description

一种外板件模面造型方法

技术领域

本发明涉及汽车外板件冲压领域，特别是涉及一种外板件模面造型方法。

背景技术

汽车市场竞争日趋激烈，用户对汽车车身的外观质量、个性化需求越来越高，如今越来越多的车型追求外观线条的清晰美观，外板件包括汽车外侧围、翼子板、前后门外板和前后盖外板等在汽车上能直接看到的零件，产品曲面复杂，尺寸和表面质量都要求高，零件表面凹坑、小凸包是最常出现的表面缺陷，外板件冲压后用油石打零件，出现凹陷区无油石以及凸包区油石发亮，这些缺陷在涂装后，直接影响零件外观，表面缺陷不仅对车身的外观质量有很大影响，甚至破坏整车的表面刚度，而传统靠现场调试来解决表面问题，现场调试工作周期长，对技术人员的技术要求也高，且改善效果不稳定。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种外板件模面造型方法，用于解决现场外板件表面缺陷。

本发明提供了一种外板件模面造型方法，该模面造型方法运用于拉延工序，适用于外板件的A面，所述外板件A面为边界圆角或除边界圆角外的零件曲面，其创新点在于，所述模面造型方法包括造型调整，所述造型调整具体包括以下步骤：

步骤S1，确定在外板件A面上易发生表面凹陷区域位置和凹陷数值；

步骤S2，针对所述易发生表面凹陷区域进行反向补偿；

所述反向补偿通过零件拱起进行补偿，该零件拱起操作步骤是：

1)选定外板件A面上易发生表面缺陷区域；

2)在所述外板件A面上易发生表面缺陷区域内做拱起，拱起区域与周边区域渐变过渡。

优选地，所述模面造型方法还包括工艺补充面的调整，所述工艺补充面的调整包括在拉延工序时根据下述公式进行工艺补充调整：

式中：

产品线长为外板件在工艺补充面对应处的产品轮廓的截面线长度；

工艺补充线长为拉延工序的A面附近2个产品面之间的工艺补充面的截面线长度。

优选地，所述拱起区域的最大高度数值位于所述易发生表面缺陷区域的中间或是三分之一位置处，所述拱起的高度数值处于外板件A面的型面最高点至产品面间的距离范围内。

本发明还提供了一种外板件模面造型方法，该模面造型方法运用于翻边整形工序，适用于外板件A面，所述外板件A面为边界圆角或除边界圆角外的零件曲面，其创新点在于，所述模面造型方法包括造型调整，所述造型调整的步骤为：

步骤S2，针对所述易发生表面凹陷区域进行反向补偿；

所述反向补偿为零件拱起或棱线下探；

所述零件拱起用于除边界圆角外的零件曲面，该零件拱起操作步骤包括：

S211，选定零件曲面上易发生表面缺陷区域；

S212，在所述零件曲面上易发生表面缺陷区域内做拱起，拱起区域与周边区域渐变过渡；所述棱线下探用于边界圆角，所述棱线下探操作步骤包括：

S221，选定边界圆角上易发生表面缺陷区域；

S222，修改边界圆角型面，将修改后的圆角型面降至设定的产品圆角型面下方，所述边界圆角上靠近A面处的棱线下移。

优选地，所述拱起区域的最大高度数值位于所述易发生表面缺陷区域的中间或是三分之一位置处，所述拱起的高度数值大于零件曲面的型面最高点至产品面间的距离。

如上所述，本发明的解决现场外板件表面缺陷的模面造型方法，具有以下有益效果：

该模面造型方法在使用时，保证了最终获得的外板件表面的凹陷、凸包等表面缺陷少，减少了技术人员现场调试工时，减轻劳动强度，同时降低了对技术人员的技术要求。

附图说明

图1显示为本发明中造型调整流程图；

图2显示为外板件A面上次应变小于0的区域；

图3显示为外板件A面上回弹区域；

图4显示为零件拱起后外板件A面示意图；

图5显示为外板件上工艺补充面与产品外围轮廓截面线示意图；

图6显示为外板件圆角面在翻边整形工序中棱线下探立体示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。

本发明提供了一种外板件模面造型方法，该模面造型方法运用于外板件冲压成形工序，所述冲压成形工序包括落料、拉延、修边、翻边整形等工序。

实施例1

本实施方式应用于所述拉延工序，针对外板件A面进行模面造型，所述外板件A面包括边界圆角和除边界圆角外的零件曲面，包括造型调整和压料控制，

所述造型调整具体包括以下步骤，如图1所示：

具体的，所述外板件A面上易发生表面凹陷区域具备两种发生条件，包括：

条件一，在所述A面上存在次应变小于0的区域，如图2所示，次应变小于0的区域易发生表面凹陷；由于外板件在应变状态下，如果一个方向为拉伸变形，一个方向为压缩变形，压缩变形的方向的次应变为小于0，材料在拉延成形过程中，材料随着拉延的进行会发生变薄，周围的材料会向变薄处进行流动补充，如果材料在一个方向上被拉紧，材料不容易向变薄处补充，另外一个方向上的材料必然会向变薄处补充，如果这个方向上的材料流动补充过多，就会产生压缩变形，也就是产生了次应变，此时外板件出现表面凹陷。

条件二，在所述A面上存在部分区域回弹过大，与周边拱起平缓的部分A面发生表面凹陷，如图3所示，图中黑色区域为回弹区域；主要是由于材料有弹性变形，到屈服强度以后，会发生塑性变形，卸载后，材料会按本身弹性变形回去，产生回弹，使周边拱起比较平缓的面发生凹陷变形。

在拉延工序时，可通过CAE等模拟软件模拟外板件的拉延工序，获得外板件A面上易出现次应变小于0区域或回弹过大区域，获得表面凹陷位置和凹陷数值，所述表面凹陷位置和凹陷数值为后续步骤做参考。

步骤S2，针对所述易发生表面凹陷区域进行反向补偿；在反向补偿后，获得外板件A面满足设定的产品面，达到A面要求。

在所述A面的任意区域上，当达到上述任意一种发生条件时即可发生表面凹陷，通过上述两种发生条件可预测外板件A面上易发生表面凹陷区域位置，进行反向补偿。

所述反向补偿通过零件拱起进行补偿，所述零件拱起是用于边界圆角或除边界圆角外的零件曲面因次应变小于0或回弹造成的表面凹陷。

该零件拱起操作步骤是：

1)选定边界圆角或除边界圆角外的零件曲面上易发生表面缺陷区域；

2)在所述边界圆角或除边界圆角外的零件曲面上易发生表面缺陷区域内做拱起，拱起区域与周边区域渐变过渡。

在所述步骤2)中拱起的具体实现方法为：在拉延工序中通过拉延模来实现所述拱起，所述拉延模一般设有上模具和下模具，外板件放置在拉延模上，易发生表面缺陷区域朝向下模具发生，为保证该易发生表面缺陷区域的材料在成形时具备足够的材料流动，在与所述易发生表面缺陷区域相对的模具位置处设置一向上凸起形成凸型面，在拉延过程中，由于所述凸型面的存在，所述易发生表面缺陷区域位置上表面存在一拱起，此时拱起区域与周边区域渐变过渡。

其中，步骤2)中，所述拱起区域的最大高度数值位于所述易发生表面缺陷区域的中间或是三分之一位置处。拉延时，外板件A面在微观上并不十分平整，微观上的外板件A面时是由凹凸不平的零件曲面构成，所述零件曲面与需要获得理想上的产品面存在差异，零件曲面围绕产品面上下波动，存在间隙，所述零件曲面存在一点与产品面上间隙最大，该点为所述零件曲面的型面最高点。在本发明中，所述拱起的高度处于零件曲面的型面最高点至产品面间的距离范围内，一般情况下，所述拱起的高度设置在0.1mm～0.5mm，如图4所示。所述拱起部分在拉延工序后，模具撤离后，若是次应变产生的表面凹陷，在模具撤离后，此时拱起部分的材料在周边流动，流动后形成的A面满足产品要求；若是由于回弹产生的表面凹陷，在模具撤离后，周边材料回弹时，拱起部分材料向回弹处流动，使成形后拱起区域与周边区域构成的A面满足产品要求。

所述工艺补充面的调整，在外板件拉延工序时需进行工艺补充调整，在工艺补充调整中采用拉延工序中工艺补充面，将所述工艺补充面根据下述公式1换算获取：公式1，

式中：

产品线长为外板件在工艺补充面对应处的产品的轮廓的截面线长度；

设定的工艺补充面的截面线长度始终落入通过公式1获得工艺补充线长度范围内；并且可在该范围内，尽可能取值最小，如图5所示。

实施例2

本实施方式应用于所述翻边整形工序，针对外板件的A面进行模面造型，所述A面为边界圆角或除边界圆角外的零件曲面，包括造型调整，所述造型调整的步骤为：

步骤S2，针对所述易发生表面凹陷区域进行反向补偿；在反向补偿后，外板件的产品面满足A面要求。

条件一，在所述A面上存在次应变小于0的区域。

条件二，在所述A面上存在部分区域回弹过大，与周边拱起平缓的部分A面发生表面凹陷。

所述反向补偿为零件拱起或棱线下探。

所述零件拱起用于除边界圆角外的零件曲面。

该零件拱起操作步骤包括：

S211，选定零件曲面上易发生表面缺陷区域；

S212，在所述零件曲面上易发生表面缺陷区域内做拱起，拱起区域与周边区域渐变过渡。

其中，步骤2)中，所述拱起区域的最大数值位于所述易发生表面缺陷区域的中间或是三分之一位置处，所述拱起的高度大于零件曲面的型面最高点至产品面间的距离，一般情况下，所述拱起的高度设置在0.1mm～0.5mm。所述拱起部分在翻边工序后，若是次应变产生的表面凹陷，在模具撤离后，此时拱起部分的材料在周边流动，流动后形成的A面满足产品要求；若是由于回弹产生的表面凹陷，在模具撤离后，周边材料回弹时，拱起部分材料向回弹处流动，使成形后拱起区域与周边区域构成的A面满足产品要求，保证工作区曲率与产品一致，在翻边整形工序中可以把曲面改变后造成的曲率变化放到空开区，空开区型面不工作，曲率不好，不影响零件的质量。

所述棱线下探用于边界圆角，如图6所示，

所述棱线下探操作步骤包括：

S221，选定边界圆角上易发生表面缺陷区域；

S222，修改边界圆角型面，将修改后的圆角型面降至产品圆角型面下方，光滑过渡。产品圆角型面为最终需获得的外板件边界圆角型面，此时边界圆角上靠近A面处的棱线下移，把A面边界处的面往下按，使A面边界的圆角在产品圆角型面下方，当模具应力去掉后，圆角往上回弹到产品圆角型面位置，所述棱线下探距离设置在0.05mm～0.15mm，回弹后的圆角型面满足A面要求。

通过实施例1和实施例2的模面造型方法，保证了最终获得的外板件表面的凹陷、凸包等表面缺陷少，减少了技术人员现场调试工时，减轻劳动强度，同时降低了对技术人员的技术要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种外板件模面造型方法，该模面造型方法运用于拉延工序，适用于外板件A面，所述外板件A面为边界圆角或除边界圆角外的零件曲面，其特征在于，所述模面造型方法包括造型调整，所述造型调整具体包括以下步骤：

步骤S2，针对所述易发生表面凹陷区域进行反向补偿；

1)选定外板件A面上易发生表面凹陷区域；

2)在所述外板件A面上易发生表面凹陷区域内做拱起，拱起区域与周边区域渐变过渡；

其中，所述模面造型方法还包括工艺补充面的调整，所述工艺补充面的调整包括在拉延工序时根据下述公式进行工艺补充面的调整：

式中：

产品线长为外板件A面在工艺补充面对应处的产品的截面线长度；

工艺补充线长为拉延工序中外板件A面附近2个产品面之间的工艺补充面的截面线长度；

所述拱起区域的最大高度数值位于所述易发生表面凹陷区域的中间位置处，所述拱起的高度数值处于外板件A面的型面最高点至产品面间的距离范围内。

2.一种外板件模面造型方法，该模面造型方法运用于翻边整形工序，适用于外板件A面，所述外板件A面为边界圆角或除边界圆角外的零件曲面，其特征在于，所述模面造型方法包括造型调整，所述造型调整的步骤为：

步骤S2，针对所述易发生表面凹陷区域进行反向补偿；

所述反向补偿为零件拱起或棱线下探；

S211，选定零件曲面上易发生表面凹陷区域；

S212，在所述零件曲面上易发生表面凹陷区域内做拱起，拱起区域与周边区域渐变过渡；

所述棱线下探用于边界圆角，所述棱线下探操作步骤包括：

S221，选定边界圆角上易发生表面凹陷区域；

S222，修改边界圆角型面，将修改后的圆角型面降至设定的产品圆角型面下方，所述边界圆角上靠近除边界圆角外的零件曲面处的棱线下移；

其中，所述棱线下探距离设置在0.05mm～0.15mm，所述拱起区域的最大高度数值位于所述易发生表面凹陷区域的中间位置处，所述拱起的高度数值大于零件曲面的型面最高点至产品面间的距离。