CN111914433B - 一种冲孔取值判断方法、存储介质、判断装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及提供一种冲孔取值判断方法，包括以下步骤：冲孔选择步骤，其用于读取产品3D图中料板的模型，并接收工程师在料板上指定的冲裁方向及冲孔；数据获取步骤，其获取冲孔数据，所述冲孔数据包括虚拟冲头与料板所成夹角的补角作为的冲孔角度θ；冲孔角度判断步骤，其根据冲孔数据判断在冲孔角度θ下所成冲孔的有效孔径在公差带内的同时冲孔的整体是否能不超出公差带，若否，则提示用户不能在该角度下进行冲孔。在进行冲孔前判断冲头与料板垂直方向所成夹角为θ时进行冲孔，冲孔尺寸是否会超出公差带，然后根据判断结果对用户进行提示，避免在冲孔将超出公差带的情况下对料板进行冲孔，导致所成冲孔尺寸超出公差带，增加修模成本。

Description

一种冲孔取值判断方法、存储介质、判断装置

技术领域

本发明涉及冲压技术领域，具体涉及一种冲孔取值判断方法、存储介质、判断装置。

背景技术

在使用冲头进行冲孔时，很多时候无法垂直进行冲裁，此时多使冲头与料板形成一定冲孔角度,然后进行冲孔，这种情况下,若冲孔角度过大，可能导致冲孔的实际孔径超出公差带所规定的范围，为后期修模带来不必要的成本,基于此,有必要在冲孔前即开模前进行冲孔有效性预判断。

发明内容

本发明目的是在开模前对非垂直冲裁情况下的冲孔是否超出公差带进行判断，减少不必要的后期修模成本。

为此提供一种冲孔取值判断方法，包括以下步骤：

冲孔选择步骤，其用于读取产品3D图中料板的模型，并接收工程师在料板上指定的冲裁方向及冲孔；

数据获取步骤，其获取冲孔数据，所述冲孔数据包括虚拟冲头与料板所成夹角的补角作为的冲孔角度θ；

冲孔角度判断步骤，其根据冲孔数据判断在冲孔角度θ下所成冲孔的有效孔径在公差带内的同时冲孔的整体是否能不超出公差带，若否，则提示用户不能在该角度下进行冲孔。

进一步地，在数据获取步骤中，获取料板与冲裁方向所成夹角的补角作为所述冲孔角度θ。

进一步地，所述冲孔数据还包括工程师所输入的产品料厚t、孔公差下限B、孔公差上限A，所述所成冲孔的有效孔径在公差带内的同时冲孔的整体能不超出公差带的判断依据包括：t*tanθ≧(A-B)不为真。

进一步地，在冲孔角度判断步骤中，若判断在冲孔角度θ下所成冲孔的有效孔径在公差带内的同时冲孔的整体能不超出公差带，则执行冲孔整体缩放判断步骤，所述冲孔整体缩放判断步骤，其根据冲孔数据判断在冲孔角度θ下用于冲孔的冲头的横截面是否能为圆形，若否，则提示冲头不能整体缩放。

进一步地，在冲孔角度判断步骤中，若否，则禁止启动根据所述产品3D图生成凸凹模模型的后续工序，在冲孔整体缩放判断步骤中，若否，则禁止启动根据所述产品3D图生成凸凹模模型的后续工序。

进一步地，所述冲孔数据还包括产品理论孔径d0以及工程师所输入的产品料厚t、光亮带在料厚t上的占比m、孔公差下限B、孔公差上限A、公差取值系数K，所述产品理论孔径d0通过读取产品3D图中的指定冲孔的孔径获得，所述在冲孔角度θ下用于冲孔的冲头(1)能整体缩放的判断依据包括：(d0+B+(A-B)*K+m*t*tanθ)*cosθ<d0+B+(A-B)*(1-K)不为真。

进一步地，还包括冲头取值计算步骤，其根据冲孔数据计算出冲头尺寸D。

进一步地，所述冲孔数据还包括产品理论孔径d0以及工程师所输入的产品料厚t、光亮带在料厚t上的占比m、孔公差下限B、孔公差上限A、公差取值系数K，所述产品理论孔径d0通过读取产品3D图中的指定冲孔的孔径获得，所述冲头尺寸D为(d0+B+(A-B)*K+m*t*tanθ)*cosθ。

还提供存储介质，其存储有计算机程序，该程序被控制器执行时实现上述的方法。

还提供判断装置，该判断装置包括：与外部CNC机床通讯的控制器，以及，

被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述控制器实现上述的方法。

有益效果：

本发明在进行冲孔前判断冲头与料板垂直方向所成夹角为θ时进行冲孔，冲孔尺寸是否会超出公差带，然后根据判断结果对用户进行提示，避免在冲孔将超出公差带的情况下对料板进行冲孔，导致所成冲孔尺寸超出公差带，增加修模成本。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明冲孔角度的示意图；

图2为本发明的判断装置硬件结构的示意图；

图3为本发明的计算机存储介质的结构示意图。

具体实施方式

本实施例以UG软件为CAD平台，使用VS2015(内部编译器为Microsoft Visualstudio 2010)集成环境，在Windows操作系统下，通过VS2015将UG函数和NXOpenC++库编译生成DLL(动态链接库)，以供UG软件调用后生成控制CNC机床加工的代码，并输入到CNC机床中以控制CNC机床加工。上述中，UG软件的全称为Unigraphics NX，其是应用在PC端，针对虚拟产品设计及工艺设计提出良好解决方案的一种交互式CAD/CAM/CAE/PDM(计算机辅助设计、辅助制造、辅助工程、产品数据管理)软件系统，常用于五金零件的设计、加工、仿真和NC代码生成等工作，其中NC代码可输入到CNC机床中以控制其进行零件加工。

本实施例所指的3D图均为五金制造行业的标准3D图。

首先将设计成型的产品3D图导入UG软件中进行读取，读取成功后3D图显示于UG软件中，此后工程师旋转3D图至其冲裁方向为Z轴方向，则以XY轴所构成平面为水平面，然后指定一冲孔，点选UG软件中事先编写好的程序代码模块，在程序代码模块中输入孔公差上限A、孔公差下限B、料厚t、取值系数K等参数后，程序代码模块自动执行下述步骤S1-S4。

S1.数据获取步骤，根据图纸计算出理论孔径d0、冲孔角度θ；

具体而言，计算机读取图纸中的指定冲孔的孔径作为理论孔径d0，测量料板2与水平面所成的夹角，将其作为冲孔角度θ；

S2.冲孔角度判断步骤，根据孔公差上限A、孔公差下限B、冲孔角度θ与料厚t计算冲孔尺寸是否能在公差带内；

见图1，需要保证冲孔完成后，垂直于料板的冲孔有效尺寸d处于公差带内，而整个冲孔的整体不能超出公差范围，则不能满足下式：

t*tanθ≧(A-B)

若满足上式，说明在此料厚t情况下以冲孔角度θ进行冲孔将导致成型的冲孔尺寸超出公差带，因此计算机将上述参数代入公式，判断公式是否为真，若为真，则计算机向用户弹框提示“冲孔公差超差”，并通知UG软件禁止启动根据当前3D图生成凸凹模模型的后续工序，若上式不为真，则继续执行S3；

S3.冲头尺寸计算步骤，根据理论孔径d0、孔公差上限A、孔公差下限B、冲孔角度θ、取值系数K与料厚t计算冲头尺寸；

由于冲孔与料板并非垂直，因此不能采用传统的冲头取值系数选择冲头尺寸，见图1，冲头1所成冲孔具有撕裂带、塌角和光亮带，撕裂带与塌角在料厚t上的占比取经验值1/3，则光亮带厚度t1在料厚t上的占比m为2/3，则计算机可据此可以计算出设计的冲头尺寸D应为：

D＝(d0+B+(A-B)*K+(2/3)*t*tanθ)*cosθ

S4.冲头整体缩放判断步骤，判断冲头能否整体缩放；

在一定角度下进行冲孔时，圆形的冲头所成的孔为椭圆形孔，此时需要保证椭圆的长轴尺寸方向不能大于孔上限尺寸，短轴方向尺寸不能小于孔下限尺寸，当满足下式：

D＝(d0+B+(A-B)*K+(2/3)*t*tanθ)*cosθ<d0+B+(A-B)*(1-K)

说明将冲头的横截面设置为圆形将不能满足冲孔长轴尺寸和短轴尺寸都在公差范围内，因此，当计算机将参数代入上式并判断上式不为真时，则计算机可采用现有的冲头模型进行整体缩放得到所需冲头模型，若计算机将参数代入上式并判断上式为真时，则向用户弹框提示“冲头不能整体缩放”，并通知UG软件禁止启动根据当前3D图生成凸凹模模型的后续工序。

工程师对冲孔进行修改后，可再次实施冲孔取值判断方法进行验证。

各个冲孔均验证通过后，工程师可输入指令，启动UG软件根据当前3D图生成凸凹模模型，并转换成NC代码输送给CNC机床加工，以铣切出对应参数的凸凹模，后续经简单测试后，以该凸凹模来实施冲压翻孔。

需要说明的是：

本实施例所用的方法，可转化为可存储于计算机存储介质中的程序步骤及判断装置，通过被控制器调用执行的方式进行实施。

在此提供的方法不与任何特定计算机、判断装置或者其它设备固有相关。各种通用判断装置也可以与基于在此的判断装置一起使用。根据上面的描述，构造这类判断装置所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)与CNC机床通讯传输数据，从而实现根据本发明实施例的判断装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者判断装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

例如，图2示出了根据本发明一个实施例的判断装置的控制回路结构示意图。该判断装置传统上包括处理器21和被安排成存储计算机可执行指令(程序代码)的存储器22。存储器22可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。存储器22具有存储用于执行实施例中的任何方法步骤的程序代码24的存储空间23。例如，用于程序代码的存储空间23可以包括分别用于实现上面的方法中的各种步骤的各个程序代码24。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。这些计算机程序产品包括诸如硬盘，紧致盘(CD)、存储卡或者软盘之类的程序代码载体。这样的计算机程序产品通常为例如图3所述的计算机存储介质。该计算机存储介质可以具有与图2的判断装置中的存储器22类似布置的存储段、存储空间等。程序代码可以例如以适当形式进行压缩。通常，存储单元存储有用于执行根据本发明的方法步骤的程序代码31，即可以由诸如21之类的处理器读取的程序代码，当这些程序代码由判断装置运行时，导致该判断装置执行上面所描述的方法中的各个步骤。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干判断装置的单元权利要求中，这些判断装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (8)

1.一种冲孔取值判断方法，其特征在于，包括以下步骤：

冲孔选择步骤，其用于读取产品3D图中料板(2)的模型，并接收工程师在料板(2)上指定的冲裁方向及冲孔；

数据获取步骤，其获取冲孔数据，所述冲孔数据包括虚拟冲头(1)与料板(2)所成夹角的补角作为的冲孔角度θ；

冲孔角度判断步骤，其根据冲孔数据判断在冲孔角度θ下所成冲孔的有效孔径在公差带内的同时冲孔的整体是否能不超出公差带，若否，则提示用户不能在该角度下进行冲孔；

还包括冲头取值计算步骤，其根据冲孔数据计算出冲头尺寸D；

所述冲孔数据还包括产品理论孔径d0以及工程师所输入的产品料厚t、光亮带在料厚t上的占比m、孔公差下限B、孔公差上限A、公差取值系数K，所述产品理论孔径d0通过读取产品3D图中的指定冲孔的孔径获得，所述冲头尺寸D为(d0+B+(A-B)*K+m*t*tanθ)*cosθ。

2.根据权利要求1所述的一种冲孔取值判断方法，其特征在于：在数据获取步骤中，获取料板与冲裁方向所成夹角的补角作为所述冲孔角度θ。

3.根据权利要求1所述的一种冲孔取值判断方法，其特征在于，所述冲孔数据还包括工程师所输入的产品料厚t、孔公差下限B、孔公差上限A，所述所成冲孔的有效孔径在公差带内的同时冲孔的整体能不超出公差带的判断依据包括：t*tanθ≧(A-B)不为真。

4.根据权利要求1所述的一种冲孔取值判断方法，其特征在于：在冲孔角度判断步骤中，若判断在冲孔角度θ下所成冲孔的有效孔径在公差带内的同时冲孔的整体能不超出公差带，则执行冲孔整体缩放判断步骤，所述冲孔整体缩放判断步骤，其根据冲孔数据判断在冲孔角度θ下用于冲孔的冲头(1)的横截面是否能为圆形，若否，则提示冲头不能整体缩放。

5.根据权利要求4所述的一种冲孔取值判断方法，其特征在于：在冲孔角度判断步骤中，若否，则禁止启动根据所述产品3D图生成凸凹模模型的后续工序，在冲孔整体缩放判断步骤中，若否，则禁止启动根据所述产品3D图生成凸凹模模型的后续工序。

6.根据权利要求4所述的一种冲孔取值判断方法，其特征在于，所述冲孔数据还包括产品理论孔径d0以及工程师所输入的产品料厚t、光亮带在料厚t上的占比m、孔公差下限B、孔公差上限A、公差取值系数K，所述产品理论孔径d0通过读取产品3D图中的指定冲孔的孔径获得，所述在冲孔角度θ下用于冲孔的冲头(1)能整体缩放的判断依据包括：(d0+B+(A-B)*K+m*t*tanθ)*cosθ<d0+B+(A-B)*(1-K)不为真。

7.存储介质，其存储有计算机程序，该程序被控制器执行时实现如权利要求1-6任一项所述的方法。

8.判断装置，该判断装置包括：与外部CNC机床通讯的控制器，以及，

被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述控制器实现如权利要求1-6任一项所述的方法。