CN112613132B - 车轮工艺中的压弯模具形成方法、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车轮工艺中的压弯模具形成方法，所述方法具体包括如下步骤：S1、从通用数据库中自动选择出与压弯坯的适配部件，包括压弯上模座、压弯上模压环及压弯上模垫，压弯下模座、压弯下模压环及压弯下模垫；S2、基于压弯坯的坯形及已选择部件的适配面自动生成冲孔套、顶料套、上压弯模及下压弯模，压弯模具形成。本发明提供一种车轮工艺中压弯模具的自动形成法，减少人工参与度，极大缩短了设计周期，此外，实现压弯模具中所有部件图纸的关联，数据源头一旦变化，压弯模具中相关部件的图纸自动进行适应性的修改，有利于提高设计工作效率。
Description
技术领域
本发明属于车轮设计技术领域，更具体地，本发明涉及一种车轮工艺中的压弯模具形成方法、电子设备及存储介质。
背景技术
产品工艺是将客户的要求转化为生产制造过程的技术要求，以确保产品经过生产线加工以后可以满足客户的需求，车轮产品的要求主要为客户技术要求或产品标准。一般分为两部分，一部分为各工艺阶段的车轮成品图纸及适配模具，另外一部分为外形之外的其他技术要求，主要包括产品的内部物理化学性能、静平衡、无损检测、表面硬度、表面防腐及包装等要求，目前各工艺阶段的模具设计主要靠人工方式完成，如压弯工序的模具图，称为压弯模具，模具中的各部件紧密配合，数据源头一旦变化，模具图中的关联部件及相关部件的配合部件就需要重新设计，费时费力，此外，人工设计还存在设计周期长的问题。
发明内容
本发明提供了一种车轮工艺中的压弯模具形成法，旨在改善上述问题。
本发明是这样实现的，一种车轮工艺中的压弯模具形成方法，所述方法具体包括如下步骤：
S1、从通用数据库中自动选择出与压弯坯的适配部件，包括压弯上模座、压弯上模压环及压弯上模垫，压弯下模座、压弯下模压环及压弯下模垫；
S2、基于压弯坯的坯形及已选择部件的适配面自动生成冲孔套、顶料套、上压弯模及下压弯模，压弯模具形成。
进一步的，冲孔套的形成方法具体如下：
1)装配面，基于选择的压弯上模座和压弯上模垫而确定的，固化在压弯上模座及压弯上模垫上；
2)外径面：Y向位置由装配面确定，X向位置的确定方法具体如下：
由压弯坯C定位点坐标xc与压弯上模垫内径之半d/2比较得出，若xc≤d/2-Clr1，则冲孔套外径D＝2*(xc+Clr1-a1)，若xc＞d/2-Clr1，则冲孔套外径D＝d-2*a1，Clr1为上压弯模与轮坯的轮毂外径D3间隙，a1为冲孔套与压弯上模垫间隙；
3)内径面：由冲头直径2*(xe-s)与冲孔芯轴直径144mm比较，若xe-s＞72mm，则D＝2*(xe-s+a2)，若xe-s≤72mm，则D＝144mm，s表示冲头与毂孔半径差，(xe，ye)为压弯坯E定位点坐标；
4)型面：一段直线段及其两端R1圆弧，Y向与点C和点E平齐，X向，两端圆弧与内外径面相接，其中，点C和点E为压弯坯上辋面上的两端点。
进一步的，上压弯模的形成方法具体如下：
1)由压弯坯C定位点和A定位点分别向右和向左偏移，确定了上压弯模型面的左起始点G和右起始点H；
2)将辐板圆弧段法线定义为径向向外，若辐板段存在圆弧时，将法线映射到法线指向的最外侧的辐板圆弧段，法线指向的外侧辐板弧段面与模具型面须相离，上模面的间隙Clr5，下模的面间隙Clr6，另一侧的辐板弧段面与模具型面接触，；
3)将上、下压弯模型面中间型面与两侧的型面以圆弧连接，保证上模面的让开间隙≤Clr5，下模面的让开间隙≤Clr6，Clr5表示上压弯模与内径面间隙，Clr6表示下压弯模与辐板最大让位处间隙；
4)装配面整合，内径面与平面绘制。
进一步的，顶料套的形成方法具体如下：
1)外径面：以(xd+Clr3-a3，yd)为起点，沿Y轴负向作线段，至距离模座基点平面90mm(L1)为止，a3表示顶料套与下压弯模间隙，(xd，yd)为压弯坯D定位点的坐标；
2)内径面：冲头直径为2*(xe-s)，顶料套内径面起始点的横坐标为(冲头半径+u)，纵坐标为F点纵坐标，即以(xe-s+u,yf)为起点，沿Y轴负向作线段，至距离模座基点平面L2为止，u表示冲头与顶料套半径差，s表示冲头与毂孔半径差，(xe，ye)为压弯坯E定位点坐标，(xf，yf)为压弯坯F定位点坐标；
3)上下端面：上端面从点(xe-s+u,yf)到点(xd+Clr3-a3,yf)的一条线段，与内、外径面连接，倒圆角R1；
下端面，两条水平线，一条从内径面点(xe-s+u，L2)到底座半径处，一条从外径面下端点(xd+Clr3-a3，L1)到底座半径处，再在底座半径处以一条竖线将两水平线相连，L1为顶料套底座高度，L2＝L1-10mm。
进一步的，所述步骤S1具体包括如下步骤：
基于压弯上模压环的特征参数H0及d，则选择与特征参数H0及d相适配的压弯上模座，且选择d较小的压弯上模压环，选择与压弯坯外侧毂辋距或内侧毂辋距相适配的压弯上模垫；
基于压弯下模压环的特征参数H0及d，则选择与特征参数H0及d相适配的压弯下模座，且选择d较小的压弯下模压环，选择与压弯坯外侧毂辋距或内侧毂辋距相适配的压弯下模垫。
本发明是这样实现的，一种电子设备，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述的车轮工艺中的压弯模具形成方法。
本发明是这样实现的，一种存储介质，所述存储介质存储实现如上所述的车轮工艺中的压弯模具形成方法。
本发明提供一种车轮工艺中压弯模具的自动形成法，减少人工参与度，极大缩短了设计周期，此外，实现压弯模具中所有部件图纸的关联，数据源头一旦变化，压弯模具中相关部件的图纸自动进行适应性的修改，有利于提高设计工作效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的压弯模装配的示意图，其中(a)为装配示意图一，(b)为装配示意图二；
图2为本发明实施例提供的压弯坯坯型图中的定位点标记图；
图3为本发明实施例提供的冲孔套的形成示意图；
图4为本发明实施例提供的冲孔套的冲孔芯轴出的局部放大图；
图5为本发明实施例提供的上压弯模型面的左、右起始点形成示意图；
图6为本发明实施例提供的上压弯模的弧段形成方法示意图；
图7为本发明实施例提供的上压弯模的装配面整合示意图；
图8为本发明实施例提供的顶料套的形成示意图；
图9为本发明实施例提供的成品坯内外辐板的中心线高度差的示意图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
在实际的车轮加工过程中，原料钢坯(连铸圆坯)经压痕工艺形成预成形坯，预成形坯经过成形工艺形成成形坯，对成形坯进行轧制形成轧制坯，对轧制坯进行压轧获得了压弯坯，压轧工艺涉及的模具称为压弯模具。
图1为本发明实施例提供的压弯模装配的示意图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。
该压弯模包括：位于压弯坯上方的上压弯模、位于上压弯模上方的压弯上模垫、冲孔套及压弯上模压环位于压弯上模垫的两侧，压弯上模座位于压弯上模垫的上方；设于压弯坯的下方的下压弯模、位于下压弯模下方的压弯下模垫、顶料套及压弯下模压环位于压弯下模垫的两侧，压弯下模座位于压弯下模垫的下方，顶料套底座位于顶料套的下方。其装配范式见图1。
(1)建立通用模具数据库，通用模具数据库中存储有不同特征参数的压弯上模座、压弯上模压环及压弯上模垫，压弯下模座、压弯下模压环及压弯下模垫，压弯上模座的特征参数：压弯下模座的特征参数：压弯上模压环的特征参数包括：内径d，外径D，内径面高度H0及外径面高度H；压弯下模压环的特征参数包括：内径d，外径D，内径面高度H0及外径面高度H；压弯上模垫的特征参数包括：内径d，外径D及外径面高度H；压弯下上模垫的特征参数包括：内径d，外径D内径面高度H0及外径面高度H；其中，内径是指内径面距中轴线的距离，外径是指外径面距中轴线的距离。
11)压弯上模座、压弯上模压环及压弯上模垫的选择方法：
若压弯坯的内侧朝上弯曲，则令Dx1＝D1，否则令Dx1＝D2，其中D1为压弯坯内侧内径、D2为压弯坯外侧内径；
若有压弯上模压环满足：
H0＝110mm，且d≥Dx1，H0及d为压弯上模压环的特征参数，则选择与特征参数H0及d相适配的压弯上模座NL-HDSA-2-3，且选择d较小的压弯上模压环，若压弯坯的内朝上压弯F≤80mm或外朝上压弯e≤80mm，则选择与压弯坯外侧毂辋距或内侧毂辋距相适配的压弯上模垫TL-KKD-A，否则选压弯上模垫TL-AT33，F为压弯坯内侧毂辋距，e为压弯坯外侧毂辋距；
若H0＝110mm，且d<Dx1，则选择选择与特征参数H0及d相适配的压弯上模座NL-1250-349A，及压弯上模座NL-1250-349A相适配的压弯上模压环NL-1250-349A和压弯上模垫NL-GE-P3。
12)压弯下模座、压弯下模压环及压弯下模垫的选择方法：
若压弯坯的内侧朝上压弯，则令Dx2＝D2，否则令Dx2＝D1
若有压弯下模压环满足：
H0＝98mm，且d≥Dx2，H0及d为压弯下模压环的特征参数；
则基于特征参数H0及d选择压弯下模座NL-HDSA-2-3，选择d较小的压弯下模压环，若内朝上压弯e≤65mm或外朝上压弯F≤65mm，则选择与压弯坯外侧毂辋距或内侧毂辋距相适配的压弯下模垫NL-KKD-A，否则选压弯下模垫NL-LY710；
H0＝98mm，且d<Dx2，则选择选择选择与特征参数H0及d相适配的压弯下模座NL-1250-349A，选择与压弯下模座NL-1250-349A相适配的压弯下模压环NL-1250-349A，判断Dx2是否小于等于1100mm，若判断结果为是，则选指定的压弯下模压环NL-GE-P3及打印环，并选择与之适配的压弯下模垫NL-GE-P3，否则指定的选压弯下模压环NL-TY1250和相适应的压弯下模垫NL-TY1220。
在本发明实施例中，压弯坯的压弯方式判断方法具体如下：当预处理成品坯内外辐板的中心线高度差K2＜0，则认定压弯坯的外侧朝上压弯，否则，认定压弯坯的内侧朝上，如图9所示。
(2)结合图3对冲孔套的形成方法具体如下：
1)装配面，是基于选择的压弯上模座和压弯上模垫而确定的，固化在压弯上模座及压弯上模垫上；
2)外径面：Y向位置由装配面确定，X向位置的确定方法具体如下：
由压弯坯C定位点坐标xc(压弯坯的定位点如图2所示)与压弯上模垫内径之半d/2比较得出，若xc≤d/2-Clr1，则冲孔套外径D＝2*(xc+Clr1-a1)，若xc＞d/2-Clr1，则冲孔套外径D＝d-2*a1，Clr1为上压弯模与轮坯的轮毂外径D3间隙，a1为冲孔套与压弯上模垫间隙，D3为轮坯的轮毂外径，此处为压弯坯的轮毂外径；
3)内径面：由冲头直径2*(xe-s)与冲孔芯轴直径144mm比较，若xe-s＞72mm，则D＝2*(xe-s+a2)，若xe-s≤72mm，则D＝144mm，如图4所示，s为冲头与毂孔半径差，(xe，ye)为压弯坯E定位点坐标；
4)型面：一段直线段及其两端R1圆弧(非必要)，Y向与点C和点E平齐，X向，两端圆弧与内外径面相接，其中，点C和点E为压弯坯上辋面上的两端点。
(3)上压弯模及下压弯模的形成方法具体如下：
1)由压弯坯C定位点和A定位点分别向右和向左偏移，确定了上压弯模型面的左起始点G和右起始点H；
左起始点G点坐标为(xc+Clr1,yc)，由左起始点G点向下作直线段，直线段与压弯坯对应侧的轮毂斜面平行；同样，轮辋内径处的型面，对应的右起始点H点坐标为(xa+Clr2,ya)向下作直线段与该侧轮辋内径面平行(或偏转一定角度)，Clr2为上压弯模与内径面间隙，(xc，yc)为压弯坯C定位点坐标，(xa，ya)为压弯坯A定位点坐标，如图5所示；
2)将辐板圆弧段法线定义为径向向外，若辐板段存在圆弧时，将法线映射到法线指向的最外侧的辐板圆弧段，法线指向的外侧辐板弧段面与模具型面须相离，上模面的间隙Clr5，下模的面间隙Clr6，另一侧的辐板弧段面与模具型面接触，如图6所示，Clr5为上压弯模与内径面间隙，Clr6为下压弯模与辐板最大让位处间隙；
上、下压弯模型面模具型面以圆弧或直线段相接，平滑过渡。圆弧的圆心X向坐标或圆心与装配面Y向距离数值须未经取约最多含1位小数。
3)将上、下压弯模型面中间型面与两侧的型面(斜面)以圆弧连接，保证上模面的让开间隙≤Clr5，下模面的让开间隙≤Clr6；
4)装配面整合，内径面与平面绘制，如图7所示。
下压弯模同样，模具与轮毂外径面和轮辋内径面间隙为Clr3和Clr4，Clr3为上压弯模与辐板最大让位处间隙，Clr4为下压弯模与轮坯的轮毂外径D3间隙；
(4)顶料套的形成方法具体如下：
1)外径面：以(xd+Clr3-a3，yd)为起点，沿Y轴负向作线段，至距离模座基点平面90mm(L1)为止，a3为顶料套与下压弯模间隙，(xd，yd)为压弯坯D定位点的坐标；
2)内径面：冲头直径为2*(xe-s)，顶料套内径面起始点的横坐标为(冲头半径+u)(顶料套内径比冲块大15mm以上左右可保证冲块不堵塞顶料套，即推荐u≥7.5)，纵坐标为F点纵坐标，即以(xe-s+u,yf)为起点，沿Y轴负向作线段，至距离模座基点平面80mm(L2)为止，u表示冲头与顶料套半径差，s表示冲头与毂孔半径差，(xe，ye)为压弯坯E定位点坐标，(xf，yf)为压弯坯F定位点坐标；
3)上下端面：上端面从点(xe-s+u,yf)到点(xd+Clr3-a3,yf)的一条线段，与内、外径面连接，倒圆角R1；
下端面，两条水平线，一条从内径面点(xe-s+u，L2)到底座半径处，一条从外径面下端点(xd+Clr3-a3，L1)到底座半径处，再在底座半径处以一条竖线将两水平线相连，如图8所示，L1为顶料套底座高度(单位:mm)，L2＝L1-10(mm)；
(5)顶料套底座的选择方法具体如下：
根据顶料套的内径和外径，选择适配的顶料套底座。本发明的一个实施例是一种电子设备，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行该程序时实现前述方法。
本发明的一个实施例是一种存储介质，该存储介质存储实现前述方法的程序。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程说明(包括流程图、方框图、文字说明)来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程说明中的每一流程。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程中一项或多项指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程说明中的一项或多项指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程说明中一项或多项指定的功能的步骤。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种车轮工艺中的压弯模具形成方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：
S1、从通用数据库中自动选择出与压弯坯的适配部件，包括压弯上模座、压弯上模压环及压弯上模垫，压弯下模座、压弯下模压环及压弯下模垫；
S2、基于压弯坯的坯形及已选择部件的适配面自动生成冲孔套、顶料套、上压弯模及下压弯模，压弯模具形成；
冲孔套的形成方法具体如下：
1)装配面，基于选择的压弯上模座和压弯上模垫而确定的，固化在压弯上模座及压弯上模垫上；
2)外径面：Y向位置由装配面确定，X向位置的确定方法具体如下：
由压弯坯C定位点坐标xc与压弯上模垫内径之半d/2比较得出，若xc≤d/2-Clr1，则冲孔套外径D＝2*(xc+Clr1-a1)，若xc＞d/2-Clr1，则冲孔套外径D＝d-2*a1，Clr1为上压弯模与轮坯的轮毂外径D3间隙，a1为冲孔套与压弯上模垫间隙；
3)内径面：由冲头直径2*(xe-s)与冲孔芯轴直径144mm比较，若xe-s＞72mm，则D＝2*(xe-s+a2)，若xe-s≤72mm，则D＝144mm，s表示冲头与毂孔半径差，(xe，ye)为压弯坯E定位点坐标，a2为冲孔套与冲头的间隙；
4)型面：一段直线段及其两端R1圆弧，Y向与点C和点E平齐，X向，两端圆弧与内外径面相接，其中，点C和点E为压弯坯上辋面上的两端点；
上压弯模的形成方法具体如下：
1)由压弯坯C定位点和A定位点分别向右和向左偏移，确定了上压弯模型面的左起始点G和右起始点H；
2)将辐板圆弧段法线定义为径向向外，若辐板段存在圆弧时，将法线映射到法线指向的最外侧的辐板圆弧段，法线指向的外侧辐板弧段面与模具型面须相离，上模面的间隙Clr5，下模的面间隙Clr6，另一侧的辐板弧段面与模具型面接触；
3)将上、下压弯模型面中间型面与两侧的型面以圆弧连接，保证上模面的让开间隙≤Clr5，下模面的让开间隙≤Clr6，Clr5表示上压弯模与内径面间隙，Clr6表示下压弯模与辐板最大让位处间隙；
4)装配面整合，内径面与平面绘制；
顶料套的形成方法具体如下：
1)外径面：以(xd+Clr3-a3，yd)为起点，沿Y轴负向作线段，至距离模座基点平面L1为止，a3表示顶料套与下压弯模间隙，(xd，yd)为压弯坯D定位点的坐标，Clr3为上压弯模与辐板最大让位处间隙；
2)内径面：冲头直径为2*(xe-s)，顶料套内径面起始点的横坐标为冲头半径+u，纵坐标为F点纵坐标，即以(xe-s+u,yf)为起点，沿Y轴负向作线段，至距离模座基点平面L2为止，u表示冲头与顶料套半径差，s表示冲头与毂孔半径差，(xe，ye)为压弯坯E定位点坐标，(xf，yf)为压弯坯F定位点坐标；
3)上下端面：上端面从点(xe-s+u,yf)到点(xd+Clr3-a3,yf)的一条线段，与内、外径面连接，倒圆角R1；
下端面，两条水平线，一条从内径面点(xe-s+u，L2)到底座半径处，一条从外径面下端点(xd+Clr3-a3，L1)到底座半径处，再在底座半径处以一条竖线将两水平线相连，L1为顶料套底座高度，L2＝L1-10mm。
2.如权利要求1所述车轮工艺中的压弯模具形成方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括如下步骤：
基于压弯上模压环的特征参数H0及d，则选择与特征参数H0及d相适配的压弯上模座，且选择d较小的压弯上模压环，选择与压弯坯外侧毂辋距或内侧毂辋距相适配的压弯上模垫；
基于压弯下模压环的特征参数H0及d，则选择与特征参数H0及d相适配的压弯下模座，且选择d较小的压弯下模压环，选择与压弯坯外侧毂辋距或内侧毂辋距相适配的压弯下模垫；H0为内径面高度。
3.一种电子设备，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-2任意一项所述的车轮工艺中的压弯模具形成方法。
4.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储实现如权利要求1至2任一权利要求所述的车轮工艺中的压弯模具形成方法。
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