CN113656909A - 一种折弯仿真及模具估价方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种折弯仿真及模具估价方法，所述方法包括以下步骤：一个完整的设备折弯模拟状态图包括折弯设备、上模座、上模、下模座、折弯件图形；一个完整的模具折弯模拟状态图包括上模座、上模、下模座、折弯件图形；所述方法包括以下步骤：选择折弯机类型、上模座类型、上模类型、下模类型、仿真方式、设备图形选项、模具安放位置点，输出模具完整的装配图；计算模具载荷；计算模具的单价及总价；计算折弯搭边量，以及判断折弯角度可行性。本发明可以通过快速生成以上两种状态图形，从而快速、准确判断零件折弯工艺的可行性，从而大大提高判断折弯工艺可行性的工作效率。

Description

一种折弯仿真及模具估价方法

技术领域

本发明涉及折弯，具体是一种折弯仿真及模具估价方法。

背景技术

为检验钣金零件折弯的可行性，工艺人员常需了解设备的性能和模具的长度，并仿真零件的折弯状态。以前他们需将折弯所需的上模座、上模和下模的零件图都打开，再按装配关系整合到一张图中，最后将加工零件图形放入预定的位置，其存在的问题，之外报价人员对满足客户新设计的模具评估价格，列入报价单中：

1.需人工记忆或查询表格才能获取折弯设备性能信息及模具长度信息；

2.仿真步骤繁琐，速度慢；

3.当使用模具类型有变化，需重新打开相关文件；

4.有时会将加工零件也保存到模具零件图纸中，零件图就会很凌乱；

5.模具实际的载荷需人工另行计算，或依靠人工经验判断模具是否超载；

6.模具估价是出完模具图纸后，还需请采购将图纸交模具厂家，请他们报价,时间较长；

7.一些折弯件无法在设计阶段前判断折弯的搭边量是否足够；

8.折弯所能加工的最小角度需人工记忆或查询上、下模图纸才能确定。

发明内容

为解决上述现有技术的缺陷，本发明提供一种折弯仿真及模具估价方法，本发明可以快速、准确判断零件折弯工艺的可行性，从而大大提高判断折弯工艺可行性的工作效率。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：一种折弯仿真及模具估价方法，一个完整的设备折弯模拟状态图包括折弯设备、上模座、上模、下模座、折弯件图形；一个完整的模具折弯模拟状态图包括上模座、上模、下模座、折弯件图形；

所述方法包括以下步骤：

选择折弯机类型、上模座类型、上模类型、下模类型、仿真方式、设备图形选项、模具安放位置点，输出模具完整的装配图；

计算模具载荷；

计算模具的单价及总价；

计算折弯搭边量，以及判断折弯角度可行性。

进一步地，将选择的折弯机设备性能信息、模具的图形和总长、单节长度、数量、模具承载能力及最小折弯角度，以图片和文字形式显示在界面上。

进一步地，在输出模具完整的装配图时，自动将所选的模具按预定的方式装配起来，同时保持上、下模的中心一致；

预定的方式包括三种：原地显示、全局显示、单一显示。

进一步地，在输出模具完整的装配图时，装配方式包括：重载上模配重载下模、重载上模配常规下模。

进一步地，当初始化条件输入不完整就运行装配功能时，界面会自动跳出相应提示信息。

进一步地，显示折弯机安装所选模具状态。

进一步地，所述仿真方式包括两种方式：现成零件仿真、预设零件仿真；

当采用现成零件仿真时，输出模具完整的装配图包括以下子步骤：选择折弯件内圆角，用窗选方式选择折弯件图形，选择上模尖顶位置，自动过滤复制并调整折弯件图形位置和摆放角度，将折弯件的折弯角平分线与模具中心线一致，折弯件的折弯圆弧顶点位置与上模尖顶位置一致，输出完整的折弯零件在模具中的最终装配状态；

当采用预设零件仿真时，输出模具完整的装配图包括以下子步骤：选择典型折弯件类型，输入典型折弯件参数，选择上模尖顶位置，自动绘出折弯件图形，将折弯件的折弯角平分线与模具中心线一致，折弯件的折弯圆弧顶点位置与上模尖顶位置一致，输出完整的折弯零件在模具中的最终装配状态。

进一步地，计算模具载荷包括以下子步骤：

选择折弯件材料、输入板厚、输入折弯件宽度、选择下模类型；

根据公式：

计算实际总载荷P；其中，P＝实际总载荷，t＝板厚，L＝板料长度，V＝下模槽口宽度，δb＝材料的抗拉强度；

根据公式：

计算单位长度载荷，其中，L＝板料长度。

进一步地，计算模具的单价及总价包括以下子步骤：

选择基准模具类型，显示出基准模具名称、长度、模具横截面积、合同价格；

获取预估模具名称、模具长度、模具数量、模具横截面积；

计算模具单价及模具总价。

进一步地，计算折弯搭边量包括以下子步骤：选择模具上、下模，输入折弯角度，点选折弯圆弧读出角度，计算折弯搭边量；

判断折弯角度可行性包括以下子步骤：选择模具上、下模，显示模具对应最小折弯，输入折弯角度，判断折弯角度可行性。

综上所述，本发明取得了以下技术效果：

1、本发明无需人工查询，能够快速获取折弯设备性能信息及模具长度信息，承载能力及简图信息；

2、本发明仿真速度快，能够快速出具包含设备、整套模具或仅包含整套磨具的装配图；

3、本发明能够针对由于某些原因，需要重载上模与常规下模或重载下模相配使用这种需求，能够快速出据这两种类型模具装配图；

4、本发明无需人工调整已有折弯图形，能够快速自动将折弯图形对象过滤掉尺寸对象、复制并和调整摆放角度，将折弯件的折弯角平分线与模具中心线一致，折弯件的折弯圆弧顶点位置与上模尖顶位置一致，输出完整的折弯零件在模具中的最终装配状态；

5、本发明无需人工绘制典型折弯件图形，能够快速自动绘出折弯件图形，将折弯件的折弯角平分线与模具中心线一致，折弯件的折弯圆弧顶点位置与上模尖顶位置一致，输出完整的折弯零件在模具中的最终装配状态；

6、本发明严格按预定步骤选择设备及模具，自动禁止跳步骤选择模具，以避免无效的模拟；

7、本发明能自动计算模具实际的载荷，快速方便，无需人工计算，并自动根据计算结果，给出相应提示；

8、本发明能够在出完模具图纸后，根据各方价格进行报价，对与基准报报价的模具，无需模具厂家报价，节省时间；

9、本发明能够通过模拟自动计算折弯所需搭边量，在设计时判断折弯的搭边量是否足够；

10、本发明折弯所能加工的最小角度无需人工记忆或查询上、下模图纸即可直接从软件界面读取。

附图说明

图1是本发明实施例提供的软件系统功能框架图；

图2是本发明实施例提供的软件界面；

图3是折弯设备折弯机选项；

图4是3000吨折弯机性能信息；

图5是3000吨接长杆简图信息；

图6是3000吨R6上模简图信息；

图7是3000吨VDT70下模简图信息；

图8是3000吨上、下模长度信息；

图9是软件系统仿真功能框架图；

图10是现成零件仿真的命令执行图；

图11是现成零件仿真的确认选择的内圆弧；

图12是现成零件仿真的窗选要仿真的折弯件图形；

图13是自动过滤掉尺寸对象的现成零件仿真生成示意图；

图14是预设零件仿真输入参数示意图；

图15是预设零件采用默认右圆角为折弯内圆角时的仿真生成示意图；

图16是全局显示装配示意图；

图17是单一显示装配示意图；

图18是重载上模软件界面选项；

图19是常规用法重载上模配重载下模示意图；

图20是特殊用法重载上模配常规下模示意图；

图21是没有选择上模座型号时点击装配按钮后界面会出现的提示信息；

图22是2000吨折弯机带安装所选模具的软件界面；

图23是图22对应的模具装配状态；

图24是软件系统计算模具载荷功能框架图；

图25是模具实际载荷计算效果及提示信息；

图26是模具估价功能框架图；

图27是自动计算估价模具价格；

图28是折弯及折弯角度可行性判断功能框架图；

图29是自动计算折弯零件搭边量；

图30是自动判断折弯角度的可行性。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

如图1所示，一种折弯仿真及模具估价方法，一个完整的设备折弯模拟状态图包括折弯设备、上模座、上模、下模座、折弯件图形；一个完整的模具折弯模拟状态图包括上模座、上模、下模座、折弯件图形。

方法包括以下步骤：

S100、选择折弯机类型、上模座类型、上模类型、下模类型、仿真方式、设备图形选项、模具安放位置点，输出模具完整的装配图；

本发明将生产企业常用的折弯设备、折弯模具型号及规格等信息以菜单的形式提供使用者选择，如图2所示，在图2中有“模具及设备信息”选择框，选择时具体如图3所示，从事先设置的多个折弯机中选择一个，然后，将所选对象的设备性能信息及模具的图形和总长、单节长度、数量、模具承载能力及最小折弯角度等信息，以图片和文字形式显示在界面上，显示的内容如图4所示是3000吨折弯机的加工性能，如图5所示是3000吨接长杆简图信息，如图6所示是3000吨R6上模简图信息，如图7所示是3000吨VDT70下模简图信息，如图8所示是3000吨上、下模长度信息，图4-图8仅是一个示例，不代表所有的信息。

然后在图2的界面上选择上模座类型、上模类型、下模类型等信息。

以及在图2中选择仿真方式。

本实施例中，仿真方式包括两种方式，如图9所示为2种仿真方式的流程图：现成零件仿真、预设零件仿真。

其中，当采用现成零件仿真时，输出模具完整的装配图：选择折弯件内圆角，用窗选方式选择折弯件图形，选择上模尖顶位置，自动绘出折弯件图形，将折弯件的折弯角平分线与模具中心线一致。本实施例中，如图10和图11所示，只需先点选折弯件图形中的内圆弧，如图12所示再窗选要仿真的折弯件图形，最后选择上模顶点位置，如图13所示，便可自动将折弯件图形的折弯角平分线调整到模具中线位置(竖直位置)，无需人工旋转折弯件图形，并可自动过滤掉与折弯仿真无关的尺寸等图形对象。

当采用预设零件仿真时，输出模具完整的装配图：选择典型折弯件类型，输入典型折弯件参数，选择上模尖顶位置，自动绘出折弯件图形，将折弯件的折弯角平分线与模具中心线一致。本实施例中，软件提供5种典型折弯件：直边角钢、一般角钢、直边槽钢、一般槽钢、直C型钢。如图14所示，用户只需选择典型折弯件类型，软件会自动在软件界面上将仅保留该类型折弯件的参数输入状态有效，其它类型折弯件的参数输入状态无效，并输入相对应参数，再如图15所示，对于有两个圆角的典型折弯件，软件提供右圆角、左圆角,两种选项，默认以右圆角为折弯圆角,选择上模顶点位置，便可自动相应的折弯件图形，绘制在上模顶点，并将折弯角平分线调整到模具中线位置(竖直位置)，无需预先画出折弯件图形。

S100中的设备图形选项是指带设备或者不带设备的选项，可由图2中看出这两个选项。

在选择仿真方式、设备图形选项后，进入绘制界面，在绘制界面点选模具安放位置点，开始自动输出模具完整的装配图。

在装配图显示过程中，本发明能自动将所选的模具按预定的方式装配起来，同时保持上、下模的中心一致。其中，该预定方式包括三种：原地显示、全局显示、单一显示。

具体的，原地显示功能：保留装配前内容，直接在原窗口显示，用于原图形信息较多时；

全局显示功能，如图16所示：保留装配前内容，显示后全局缩放；用于在原图形信息较少的情况；

单一显示功能，如图17所示：不保留装配前内容，显示后只保留一种装配状态。

另外，原地显示、全局显示这2种仿真方式能允许用户在同一张图中同时采用几种模具安装方式，可由图16看出。

由于重载上模规格在常规上模规格中没有，实际生产有时却需要其与常规下模相配使用，本软件能够在软件界面选项(见图18)做出选择，快速出据重载上模配重载下模(见图19)，或重载上模配常规下模(见图20)两种类型装配图。

装配显示过程严格按图1所示的步骤执行，并自动对初始化条件进行审核。当初始化条件输入不完整就运行装配功能时，界面会自动跳出相应提示信息，如图21所示，如没有选择上模座型号时，点击装配按钮后界面会出现的提示信息，从而避免任何跳步骤的无效仿真。

本实施例中，对一些折弯机设备，提供折弯机安装所选模具时设备喉口状态，如图22所示为图2中所选择的2000吨折弯机及其显示的信息，根据这些信息显示出模具装配状态一级设备喉口状态，可由图23中看出。

S200、计算模具载荷；

如图24所示，包括以下子步骤：

选择折弯件材料、输入板厚、输入折弯件宽度、选择下模类型；

根据公式：

计算实际总载荷P；其中，P＝实际总载荷，t＝板厚，L＝板料长度，V＝下模槽口宽度，δb＝材料的抗拉强度。

然后，根据公式：

计算单位长度载荷，其中，L＝板料长度。

改变其中任何一项，总载荷和单位载荷随之自动改变。

如图25所示，为折弯件材料：SUS304、折弯件宽度：2000mm、厚度：50mm、下模：VDT370的界面示意图，模具载荷计算效果(其中材料抗拉强度数值可根据实际情况自行输入)在所以数据均有完整输入，随意更改其中任何一项数据，载荷数据可自动随之变化。当模具实际载荷超过模具承载能力时，图中实际单位长度载荷为552.32吨/米，超过了模具承载能力，自动在界面上实际单位长度载荷显示框的底色以红色显示以示提醒，并给出“模具已超载”提示信息。

S300、计算模具的单价及总价；

如图26所示，包括以下子步骤：

选择基准模具类型，显示出基准模具名称、长度、模具横截面积、价格；

获取模具名称、模具长度、模具数量、模具面积；

计算模具单价及模具总价。

本实施例中，虽然模具价格的影响因素很多，但结构相同的模具，其价格之比一般可视为与模具截面积之比相同。正是利用这点，通过用程序建立基准模具信息，简单选择及输入相关参数或在模具轮廓内点选一个位置点后，然后用估价模具的截面积与之相比，而获得一个比较正确的价格数据。

如图27所示是图2中的一部分，根据基准模具信息(名称、长度、面积、价格)、估价模具信息(名称、数量、长度、面积)，计算得出模具单价和模具总价。

S400、计算折弯搭边量，以及判断折弯角度可行性。

如图28所示，计算折弯搭边量包括以下子步骤：选择模具上、下模，输入折弯角度，点选折弯圆弧读出角度，计算折弯搭边量；

本实施例中，折弯下模V槽中间距离为悬空段，成型时，折边必须超过此悬空段，这个距离称为搭边量，这也是判断折弯可行性的重要内容。

具体搭边尺寸各公司有小小区别，(下V槽因使用时间长，R角变大，搭边距离将会随之变大，否则会“滑位”)。用户在折弯件设计阶段，无需绘制图形，只选选择模具下模后，如图29所示，输入折弯角度或在点选折弯圆弧读出角度后，调整下模类型，自动计算伸出量10的零件搭边量，本实施例中计算出来为59.5。折弯角度也可通过点选折弯圆弧获得。

搭边量的计算公式：

其中，D是搭边量，V是槽口宽度，A是折弯角度。

如图28所示，判断折弯角度可行性包括以下子步骤：选择模具上、下模，显示模具对应最小折弯，输入折弯角度，判断折弯角度可行性。

由于折弯所能加工的最小角度受制于上模刃口角度和和下模槽口角度，所以需对折弯角度的可行性作出判断，本程序可自动对弯角度的可行性作出判断，如折弯角度小于上模或下模最小角度，自动给出提示并将折弯角度底色调整为红色，以警示客户。

通过以上措施判断折弯件是否与折弯模具或设备干涉、是否符合折弯模具的加工范围，折弯模具是否在载荷强度范围内。折弯角度是否小于模具最小角度。是否折弯件的搭边量与模具相配及模具价格等问题。

本发明是根据公司的特殊用途而进行的二次开发，具有非常强的针对性和实用性，我公司自启用该软件已实现了将原先半个小时以上的工艺折弯仿真的工作缩短为几秒钟，大大提高了仿真折弯的准确性和工作效率，为生产企业向将来的智能化制造方向迈进奠定了良好的基础，值得其它企业借鉴。

以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种折弯仿真及模具估价方法，其特征在于：一个完整的设备折弯模拟状态图包括折弯设备、上模座、上模、下模座、折弯件图形；一个完整的模具折弯模拟状态图包括上模座、上模、下模座、折弯件图形；

所述方法包括以下步骤：

选择折弯机类型、上模座类型、上模类型、下模类型、仿真方式、设备图形选项、模具安放位置点，输出模具完整的装配图；

计算模具载荷；

计算模具的单价及总价；

计算折弯搭边量，以及判断折弯角度可行性。

2.根据权利要求1所述的一种折弯仿真及模具估价方法，其特征在于：将选择的折弯机设备性能信息、模具的图形和总长、单节长度、数量、模具承载能力及最小折弯角度，以图片和文字形式显示在界面上。

3.根据权利要求2所述的一种折弯仿真及模具估价方法，其特征在于：在输出模具完整的装配图时，自动将所选的模具按预定的方式装配起来，同时保持上、下模的中心一致；

预定的方式包括三种：原地显示、全局显示、单一显示。

4.根据权利要求3所述的一种折弯仿真及模具估价方法，其特征在于：在输出模具完整的装配图时，装配方式包括：重载上模配重载下模、重载上模配常规下模。

5.根据权利要求3所述的一种折弯仿真及模具估价方法，其特征在于：当初始化条件输入不完整就运行装配功能时，界面会自动跳出相应提示信息。

6.根据权利要求5所述的一种折弯仿真及模具估价方法，其特征在于：显示折弯机安装所选模具状态。

7.根据权利要求6所述的一种折弯仿真及模具估价方法，其特征在于：所述仿真方式包括两种方式：现成零件仿真、预设零件仿真；

当采用现成零件仿真时，输出模具完整的装配图包括以下子步骤：选择折弯件内圆角，用窗选方式选择折弯件图形，选择上模尖顶位置，自动过滤复制并调整折弯件图形位置和摆放角度，将折弯件的折弯角平分线与模具中心线一致，折弯件的折弯圆弧顶点位置与上模尖顶位置一致，输出完整的折弯零件在模具中的最终装配状态；

当采用预设零件仿真时，输出模具完整的装配图包括以下子步骤：选择典型折弯件类型，输入典型折弯件参数，选择上模尖顶位置，自动绘出折弯件图形，将折弯件的折弯角平分线与模具中心线一致，折弯件的折弯圆弧顶点位置与上模尖顶位置一致，输出完整的折弯零件在模具中的最终装配状态。

8.根据权利要求7所述的一种折弯仿真及模具估价方法，其特征在于：计算模具载荷包括以下子步骤：

选择折弯件材料、输入板厚、输入折弯件宽度、选择下模类型；

根据公式：

计算实际总载荷P；其中，P＝实际总载荷，t＝板厚，L＝板料长度，V＝下模槽口宽度，δb＝材料的抗拉强度；

根据公式：

计算单位长度载荷，其中，L＝板料长度。

9.根据权利要求8所述的一种折弯仿真及模具估价方法，其特征在于：计算模具的单价及总价包括以下子步骤：

选择基准模具类型，显示出基准模具名称、长度、模具横截面积、合同价格；

获取预估模具名称、模具长度、模具数量、模具横截面积；

计算模具单价及模具总价。

10.根据权利要求9所述的一种折弯仿真及模具估价方法，其特征在于：

计算折弯搭边量包括以下子步骤：选择模具上、下模，输入折弯角度，点选折弯圆弧读出角度，计算折弯搭边量；

判断折弯角度可行性包括以下子步骤：选择模具上、下模，显示模具对应最小折弯，输入折弯角度，判断折弯角度可行性。

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