CN110929337B - 一种汽车覆盖件模具智能成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车覆盖件模具智能成型方法，解决了汽车覆盖件模具制造材料利用率低的技术问题。本发明包括包括以下步骤：步骤一：建立标准材料片；步骤二：零件与标准材料片比对；步骤三：零件的合并与拆分；步骤四：落料方案优化与废料利用；步骤五：开口拉延与拉延坎处理；步骤六：浅拉延处理；步骤七：工艺补充面最小化处理；步骤八：模具制造成型，通过步骤一至七全面匹配后，进行汽车覆盖件模具制造并生成成品。本发明的应用可以大幅度提升汽车覆盖件模具的材料利用率，从使用经验来看，可以综合提升材料利用率5%‑20%，对于批量制造零件来说，成本节约量惊人。

Description

一种汽车覆盖件模具智能成型方法

技术领域

本发明涉及汽车覆盖件模具成型技术领域，特别是指一种汽车覆盖件模具智能成型方法。

背景技术

汽车工业的竞争日趋激烈，加上国家节能环保的政策要求，需要汽车工业进行大幅度的降低原材料消耗，而汽车制造过程中材料使用最大块为汽车覆盖件的使用。因此汽车覆盖件如何能集约化，材料利用率的大幅度提升，产品品质的大幅度提升，将直接影响整个汽车的材料浪费量和汽车的成本。因此能通过技术创新来提升材料利用率，减少浪费，提升汽车零部件质量成为汽车行业发展的重点问题。目前汽车行业的汽车钣金冷冲压制件，材料利用率一般在50%-60%之间，而材料利用率每提升1%，按一款汽车年产10万辆计算，将节省1200吨的板材，将会产生巨大的原材料节省，从而带动汽车成本的降低和节能环保的推进。

另外，汽车覆盖件模具制造对技术人员的技术水平要求非常高，大量的技术专家一起讨论研究后才能对模具材料利用率进行微量的推进，通过人工对特定工艺进行逐一研究不仅浪费人才资源，而且还要逐一指导工人进行加工，材料利用率的提高十分有限。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种汽车覆盖件模具智能成型方法，解决了汽车覆盖件模具制造材料利用率低的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种汽车覆盖件模具智能成型方法，包括以下步骤：

步骤一：建立标准材料片；

步骤二：零件与标准材料片比对；

步骤三：零件的合并与拆分；

步骤四：落料方案优化与废料利用；

步骤五：开口拉延与拉延坎处理；

步骤六：浅拉延处理；

步骤七：工艺补充面最小化处理；

步骤八：模具制造成型，通过步骤一至七全面匹配后，进行汽车覆盖件模具制造并生成成品。

所述步骤一的建立标准材料片为通过对汽车板材生产厂家的板材料片尺寸进行汇总分类，形成常用材料宽幅标准的料片尺寸库，料片尺寸库为包括包含长宽信息、厚度信息、材质信息的数据库，同时对板材料片按尺寸进行分组，从而对上游来料进行全面把控。

所述步骤二的零件与标准材料片比对具体为通过软件模块开发，将每一个要制作的零件与步骤一中所述的标准材料片进行比对，选择利用率最大的标准材料片序列为基础进行工艺计算。

所述步骤三的零件的合并与拆分是根据要制作的零件的尺寸与标准材料片的关系，计算材料利用率，同时在汽车同步工程中将要制作的零件与相关联零件进行合并计算，选择材料利用率70%为阈值，低于该利用率的标准材料片重点优化，高于该利用率的标准材料片人工分析优化。

所述零件的合并与拆分包含以下内容：

①零件合并，查看材料利用率低的标准材料片的废料区域，根据废料区域的形状，将废料区域内放置其他零部件，采用互补模式提高材料利用率；

②有对称特性或者近似对称特性的零件，进行左右共模优化，近似对称的零件在一块标准材料片内成型，分为对称成型和交错成型两种模式，对于近似于方形的零件，采用对称共模形式，对于月牙或不规则形状的零件，采用交错模式来进行共模互补；

③零件拆分，对于整体形状规则且与标准材料片符合且局部凸起产生大面积材料浪费的零件，尤其对于拉延深度较大且使用较好材质，且零件上可分离出的片式小件处在决定此件标准材料片利用率的位置上时，将小件分出；

④分缝线的优化，对T型、L型零件设计时斩断凸起，或者减小突出部分的长度。

所述步骤四落料方案优化与废料利用为在零件合并与拆分完成后，会形成比较集中的规则或者不规则零件排布料片，此时对零件排布料片进行标准材料片内的多角度组合排布，从而选出材料利用率最大的排布方式定义落料线。

所述步骤四落料方案优化与废料利用在材料落料时，抛弃传统的方料、斜料的模式，进行波浪式落料，即板料落成边缘为20mm深、20-40mm不等宽度的波浪边。

所述步骤五开口拉延与拉延坎处理具体为：

①开口拉延是在前述步骤处理基础上对零件坯料的进一步缩小，针对规则形状进行再次优化，对梁架类零件进行压型成型；

②拉延坎处理是针对材料利用率的微量提升，包括通过使用拉延坎与拉延筋处理替代传统双筋处理，通过双层拉延坎处理代替传统锁料筋。

所述步骤六浅拉延处理具体为：将工艺补充面尽量地浅，同时改变模具形式，在上模使用压力源，使得模具成为活动式结构预先压料来抑制褶皱。

所述步骤七的工艺补充面最小化处理为在汽车覆盖件整体工艺计算完成后，对零件坯料进行的最后一次优化，将最终零件工艺面与标准材料片再做匹配，如有部分补充面在标准材料片外，则进行再次优化。

本发明的有益效果为：

1.本发明的应用可以大幅度提升汽车覆盖件模具的材料利用率，从使用经验来看，可以综合提升材料利用率5%-20%，对于批量制造零件来说，成本节约量惊人；

2.降低了对技能人员的技能需求，由精通各方面技术的专家组研讨零件成型方案，转化为一般技术人员通过标准模块来对零件成型工艺进行步骤化优化，摆脱了对专家的依赖，同时利用完善的流程方式达到了全面考虑的目的；

3.产品质量得到进一步提升，取消了诸多复杂机构，通过浅拉延降低了成型难度，使产品质量得到提升；

4.模具制造成本降低，通过该技术方法大幅度的缩小了产品坯料，对应的汽车覆盖件模具尺寸也做大幅度降低，从而降低了模具制造成本的10%-25%。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的处理流程图；

图2为发明的开口拉延与台阶拉延坎的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种汽车覆盖件模具智能成型方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤一：建立标准材料片；

步骤二：零件与标准材料片比对；

步骤三：零件的合并与拆分；

步骤四：落料方案优化与废料利用；

步骤五：开口拉延与拉延坎处理；

步骤六：浅拉延处理；

步骤七：工艺补充面最小化处理；

步骤八：模具制造成型，通过步骤一至七全面匹配后，进行汽车覆盖件模具制造并生成成品。

所述步骤一的建立标准材料片为通过对汽车板材生产厂家的板材料片尺寸进行汇总分类，形成常用材料宽幅标准的料片尺寸库，料片尺寸库为包括包含长宽信息、厚度信息、材质信息的数据库，同时对板材料片按尺寸进行分组，从而对上游来料进行全面把控。

所述步骤二的零件与标准材料片比对具体为通过软件模块开发，通过软件模块开发，将每一个要制作的零件与步骤一中所述的标准材料片进行比对，选择利用率最大的标准材料片序列为基础进行工艺计算。

所述步骤三的零件的合并与拆分是根据要制作的零件的尺寸与标准材料片的关系，计算材料利用率，同时在汽车同步工程中将要制作的零件与相关联零件进行合并计算，选择材料利用率70%为阈值，低于该利用率的标准材料片重点优化，高于该利用率的标准材料片人工分析优化，从而对不规则的零件进行优化。

所述零件的合并与拆分包含以下内容：

①零件合并，查看材料利用率低的标准材料片的废料区域，根据废料区域的形状，将废料区域内放置其他零部件，采用互补模式提高材料利用率。

②有对称特性或者近似对称特性的零件，进行左右共模优化，近似对称的零件在一块标准材料片内成型，分为对称成型和交错成型两种模式，对于近似于方形的零件，采用对称共模形式，对于月牙或不规则形状的零件，采用交错模式来进行共模互补，从而大幅度提升利用率。

③零件拆分，对于整体形状规则且与标准材料片符合且局部凸起产生大面积材料浪费的零件，尤其对于拉延深度较大且使用较好材质，且零件上可分离出的片式小件处在决定此件标准材料片利用率的位置上时，将小件分出；提高利用率，并简化成型，提高零部件质量且降低材料浪费。

④分缝线的优化，合理的分缝线的设计可以显著提高覆盖件的材料利用率，对T型、L型零件设计时斩断凸起，或者减小突出部分的长度，从而提高材料利用率。

所述步骤四落料方案优化与废料利用为在零件合并与拆分完成后，会形成比较集中的规则或者不规则零件排布料片，此时对零件排布料片进行标准材料片内的多角度组合排布，从而选出材料利用率最大的排布方式定义落料线，使材料利用最大化。

所述步骤四落料方案优化与废料利用在材料落料时，抛弃传统的方料、斜料的模式，进行波浪式落料，即板料落成边缘为20mm深、20-40mm不等宽度的波浪边。以此达到每个零件节省20mm宽板料的节约模具，将材料利用率再上一个新台阶。

所述步骤五开口拉延与拉延坎处理具体为：

①开口拉延是在前述步骤处理基础上对零件坯料的进一步缩小，主要针对规则形状进行再次优化，对梁架类零件进行压型成型；压型可以同时消除压料和工艺补充两种废料，并结合开卷落料排样，利用率一般可提高15%以上。

②拉延坎处理是针对材料利用率的微量提升，包括通过使用拉延坎与拉延筋处理替代传统双筋处理，如图2中的A处所示，通过双层拉延坎处理代替传统锁料筋，如图2中B处所示。拉延坎处理虽然比例一般不高，每使用一条拉延槛，坯料可以节约5~10mm，但像之前提到的，当产量非常大时，几毫米也非常重要。

所述步骤六浅拉延处理具体为：将工艺补充面尽量地浅，在满足成型条件下提高材料利用率。同时，为保证和提升零件质量，同时改变模具形式，在上模使用压力源，使得模具成为活动式结构预先压料来抑制褶皱等问题的发生。

所述步骤七的工艺补充面最小化处理为在汽车覆盖件整体工艺计算完成后，对零件坯料进行的最后一次优化，将最终零件工艺面与标准材料片再做匹配，如有部分补充面在标准材料片外，则进行再次优化以确保材料使用减少。

本发明未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种汽车覆盖件模具智能成型方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：建立标准材料片；

步骤二：零件与标准材料片比对；

步骤三：零件的合并与拆分；

步骤四：落料方案优化与废料利用；

步骤五：开口拉延与拉延坎处理；

步骤六：浅拉延处理；

步骤七：工艺补充面最小化处理；

步骤八：模具制造成型，通过步骤一至七全面匹配后，进行汽车覆盖件模具制造并生成成品；

所述步骤一的建立标准材料片为通过对汽车板材生产厂家的板材料片尺寸进行汇总分类，形成常用材料宽幅标准的料片尺寸库，料片尺寸库为包括包含长宽信息、厚度信息、材质信息的数据库，同时对板材料片按尺寸进行分组；

所述步骤二的零件与标准材料片比对具体为通过软件模块开发，将每一个要制作的零件与步骤一中所述的标准材料片进行比对，选择利用率最大的标准材料片序列为基础进行工艺计算；

所述步骤三的零件的合并与拆分是根据要制作的零件的尺寸与标准材料片的关系，计算材料利用率，同时在汽车同步工程中将要制作的零件与相关联零件进行合并计算，选择材料利用率70%为阈值，低于该利用率的标准材料片重点优化，高于该利用率的标准材料片人工分析优化；

所述零件的合并与拆分包含以下内容：

①零件合并，查看材料利用率低的标准材料片的废料区域，根据废料区域的形状，将废料区域内放置其他零部件，采用互补模式提高材料利用率；

②有对称特性或者近似对称特性的零件，进行左右共模优化，近似对称的零件在一块标准材料片内成型，分为对称成型和交错成型两种模式，对于近似于方形的零件，采用对称共模形式，对于月牙或不规则形状的零件，采用交错模式来进行共模互补；

③零件拆分，对于整体形状规则且与标准材料片符合且局部凸起产生大面积材料浪费的零件，尤其对于拉延深度较大且使用较好材质，且零件上可分离出的片式小件处在决定此件标准材料片利用率的位置上时，将小件分出；

④分缝线的优化，对T型、L型零件设计时斩断凸起，或者减小突出部分的长度；

所述步骤四落料方案优化与废料利用为在零件合并与拆分完成后，会形成比较集中的规则或者不规则零件排布料片，此时对零件排布料片进行标准材料片内的多角度组合排布，从而选出材料利用率最大的排布方式定义落料线；

所述步骤四落料方案优化与废料利用在材料落料时，抛弃传统的方料、斜料的模式，进行波浪式落料，即板料落成边缘为20mm深、20-40mm不等宽度的波浪边；

所述步骤五开口拉延与拉延坎处理具体为：

①开口拉延是在前述步骤处理基础上对零件坯料的进一步缩小，针对规则形状进行再次优化，对梁架类零件进行压型成型；

②拉延坎处理是针对材料利用率的微量提升，包括通过使用拉延坎与拉延筋处理替代传统双筋处理，通过双层拉延坎处理代替传统锁料筋；

所述步骤六浅拉延处理具体为：将工艺补充面尽量地浅，同时改变模具形式，在上模使用压力源，使得模具成为活动式结构预先压料来抑制褶皱；

所述步骤七的工艺补充面最小化处理为在汽车覆盖件整体工艺计算完成后，对零件坯料进行的最后一次优化，将最终零件工艺面与标准材料片再做匹配，如有部分补充面在标准材料片外，则进行再次优化。

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