CN113714385A - 一种一体式雨刷摇臂生产模具成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一体式雨刷摇臂生产模具成型工艺,包括以下步骤:S1、一体式雨刷摇臂生产模具钣金件放置;S2、执行CAE的材料成型建模,根据步骤S1中得到的钣金件生产模具型腔面参数,建立工件成形的CAE有限元仿真模型,并设置各边界条件参数;S3、执行CAE的材料成型分析,对工件成形过程进行CAE有限元仿真分析,确定成形力大小;S4、执行冲压设备;S5、一体式雨刷摇臂生产模具折边角度调整;S6、冲压整形翻边;S7、一体式雨刷摇臂生产模具取料,本发明通过在成型前期做CAE的材料成型分析,直接切边到尺寸,再一次成型,省掉了再修边和整形,同时将多个工序的几个侧折弯进行合并精简,不仅降低了模具的生产成本,还缩减了加工周期。
Description
技术领域
本发明涉及有雨刷摇臂生产模具技术领域,具体为一种一体式雨刷摇臂生产模具成型工艺。
背景技术
下雨天时汽车雨刷片用来刷新玻璃表面雨滴,使汽车驾驶人的视野清晰开阔;行车安全对于驾驶者来说是件至关重要,汽车雨刷片即可降低交通事故率,保障人们出行安全。
现有的3段式的延伸臂由3个部件组成,加工及组装工序多,造成成本高,制造周期长。目前产品由冲压一次成型,精简了工序,且钣金成型可以根据需要做成需要的形状,改善外观及性能(如流线型减少风阻,降低噪音),且成型面上可以集成安装水路,电路等有效提高雨刷性能的组件。但改进后产品总体长度长,成型结构复杂,相对尺寸精度要求高,采用常规的模具成型工艺无法达到要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一体式雨刷摇臂生产模具成型工艺,用以解决常规的模具成型工艺无法达到一体式雨刷摇臂生产要求的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种一体式雨刷摇臂生产模具成型工艺,包括以下步骤:
S1、一体式雨刷摇臂生产模具钣金件放置,根据待加工钣金件的规格需要选择对应的塑型架进行固定,并通过码垛机器人将待加工钣金件放置到塑型架的加工位置上,建立一体式雨刷摇臂生产模具钣金件的实体模型并对实体模型进行简化处理,得到钣金件生产模具型腔面参数;
S2、执行CAE的材料成型建模,根据步骤S1中得到的钣金件生产模具型腔面参数,建立工件成形的CAE有限元仿真模型,并设置各边界条件参数;
S3、执行CAE的材料成型分析,对工件成形过程进行CAE有限元仿真分析,确定成形力大小;
S4、执行冲压设备,根据步骤S3中的成形力大小,控制升降驱动气缸的施力大小,启动升降驱动气缸,升降驱动气缸通过升降轴控制竖直冲压支架上下移动,实现对钣金件竖直冲压,冲压完成后升降驱动气缸向上微调使板材与垂直冲压支架之间存在间隙;
S5、一体式雨刷摇臂生产模具折边角度调整,启动角度调节冲压功能,启动电动伸缩杆推动角度调节板向两侧张开,角度调节板向两侧张开的过程中推动钣金件弯折指定角度,实现对钣金件的角度调节;
S6、冲压整形翻边,控制多面同序整形机构上的整形镶块对一体式雨刷摇臂生产模具钣金件的整形区进行整形,控制多面同序整形机构上的斜楔,使斜楔带动翻边刀块对翻边区进行翻边,驱动整形机构的上模座与下模座合模压紧,实现对一体式雨刷摇臂生产模具钣金件上的整形区的最终整形和翻边区的最终翻边;
S7、一体式雨刷摇臂生产模具取料:升降驱动气缸控制垂直冲压支架向上移动,钣金件取出,冲压完成。
优选的,所述步骤S2中执行CAE的材料成型建模是将各条件参数的设置与实际成型装置的工作环境相结合,通过仿真零件成形过程及结果,判断是否有缺陷,不断修正边界条件参数,找到并最终确定既能够成形工件又不产生缺陷的适合实际成型装置的CAE有限元仿真分析边界条件参数,边界条件参数用于为实际成型装置生产快速确定合理的力大小提供可靠数据。
优选的,所述执行的CAE材料成型分析为独立的分析系统,其包括多组通讯连接在一起的数据选择模块、数据筛选匹配模块以及任务管理模块,所述数据选择模块将读入的多组数据电信号传送于任务管理模块并形成对应的数据处理计划,所述任务管理模块还用对数据处理计划进行提交、排序,再通过所述数据筛选匹配模块对多组数据进行组合。
优选的,所述一体式雨刷摇臂生产模具成型工艺还包括:
冲孔,所述冲孔用冲模沿封闭曲线冲切;
修边,将成形零件的边缘修切整齐或切成一定形状;
拉延,把板料毛坯成形制成各种开口空心零件;
翻边,把板料或半成品的边缘沿一定的曲线按一定的曲率成形成竖立的边缘。
优选的,所述冲压设备内的冲压执行件为往复冲压组件,包括往复冲压气缸、往复移动轴、支撑架、往复冲压辊、支撑块、支撑长板、固定短板以及导向杆,其中所述往复冲压气缸安装在冲压设备的腔体的内壁上,往复冲压气缸与往复移动轴固定连接,支撑架和往复移动轴固定连接。
优选的,所述往复冲压气缸通过圆孔穿过支撑架与支撑长板连接,所述支撑长板底部转动安装有往复冲压辊,所述支撑长板上表面对称安装有导向杆,所述支撑长板上方设置有固定短板,所述导向杆与固定短板滑动连接。
优选的,在执行CAE的材料成型建模的过程中,还可以通过CAE分析法得出模具用钣金件成型的模拟回弹量,以此提供更准确的施力参数。
优选的,所述CAE分析法得出模拟回弹量的步骤包括:在一体式雨刷摇臂生产模具钣金件上选取若干测量点,测量一体式雨刷摇臂生产模具钣金件的轮廓数据得出某测量点的实际回弹量,将实际回弹量与模拟回弹量进行比较,得出偏差比,取偏差比的平均值为回弹补偿因子,再根据模拟回弹量和回弹补偿因子获取该模具钣金件在各测量点的应设回弹量。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明通过在成型前期做CAE的材料成型分析,对工件成形过程进行CAE有限元仿真分析,确定成形力大小,实现直接切边到尺寸,再一次成型,省掉了再修边和整形,同时将多个工序的几个侧折弯进行合并精简,不仅降低了模具的生产成本,还缩减了加工周期。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图;
图2为本发明的冲压设备的冲压执行件主视局部结构示意图。
图中:1、冲压执行件;101、往复冲压气缸;102、往复移动轴;103、支撑架;104、往复冲压辊;105、支撑块;106、支撑长板;107、固定短板;108、导向杆。
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做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。
请参阅图1-2,本发明提供一种一体式雨刷摇臂生产模具成型工艺,包括以下步骤:
S1、一体式雨刷摇臂生产模具钣金件放置:根据待加工钣金件的规格需要选择对应的塑型架进行固定,并通过码垛机器人将待加工钣金件放置到塑型架的加工位置上,建立一体式雨刷摇臂生产模具钣金件的实体模型并对实体模型进行简化处理,得到钣金件生产模具型腔面参数;
S2、执行CAE的材料成型建模,根据步骤S1中得到的钣金件生产模具型腔面参数,建立工件成形的CAE有限元仿真模型,并设置各边界条件参数;
S3、执行CAE的材料成型分析,对工件成形过程进行CAE有限元仿真分析,确定成形力大小;
S4、执行冲压设备,根据步骤S3中的成形力大小,控制升降驱动气缸的施力大小,启动升降驱动气缸,升降驱动气缸通过升降轴控制竖直冲压支架上下移动,实现对钣金件竖直冲压,冲压完成后升降驱动气缸向上微调使板材与垂直冲压支架之间存在间隙;
S5、一体式雨刷摇臂生产模具折边角度调整:启动角度调节冲压功能,启动电动伸缩杆推动角度调节板向两侧张开,角度调节板向两侧张开的过程中推动钣金件弯折指定角度,实现对钣金件的角度调节;
S6、冲压整形翻边,控制多面同序整形机构上的整形镶块对一体式雨刷摇臂生产模具钣金件的整形区进行整形,控制多面同序整形机构上的斜楔,使斜楔带动翻边刀块对翻边区进行翻边,驱动整形机构的上模座与下模座合模压紧,实现对一体式雨刷摇臂生产模具钣金件上的整形区的最终整形和翻边区的最终翻边;
S7、一体式雨刷摇臂生产模具取料:升降驱动气缸控制垂直冲压支架向上移动,钣金件取出,冲压完成。
通过上述步骤,本实施例提供的一体式雨刷摇臂生产模具成型工艺中,在成型前期做CAE的材料成型分析,对工件成形过程进行CAE有限元仿真分析,确定成形力大小,实现直接切边到尺寸,再一次成型,省掉了再修边和整形,同时将多个工序的几个侧折弯进行合并精简,不仅降低了模具的生产成本,还缩减了加工周期。
具体的,所述步骤S2中执行CAE的材料成型建模是将各条件参数的设置与实际成型装置的工作环境相结合,通过仿真零件成形过程及结果,判断是否有缺陷,不断修正边界条件参数,找到并最终确定既能够成形工件又不产生缺陷的适合实际成型装置的CAE有限元仿真分析边界条件参数,边界条件参数用于为实际成型装置生产快速确定合理的力大小提供可靠数据。
具体的,所述执行的CAE材料成型分析为独立的分析系统,其包括多组通讯连接在一起的数据选择模块、数据筛选匹配模块以及任务管理模块,所述数据选择模块将读入的多组数据电信号传送于任务管理模块并形成对应的数据处理计划,所述任务管理模块还用对数据处理计划进行提交、排序,再通过所述数据筛选匹配模块对多组数据进行组合。
具体的,所述一体式雨刷摇臂生产模具成型工艺还包括:
冲孔,所述冲孔用冲模沿封闭曲线冲切,冲下部分是废料;
修边,将成形零件的边缘修切整齐或切成一定形状;
拉延,把板料毛坯成形制成各种开口空心零件;
翻边,把板料或半成品的边缘沿一定的曲线按一定的曲率成形成竖立的边缘。
具体的,所述冲压设备内的冲压执行件1为往复冲压组件,包括往复冲压气缸101、往复移动轴102、支撑架103、往复冲压辊104、支撑块105、支撑长板106、固定短板107以及导向杆108,其中所述往复冲压气缸安装在冲压设备的腔体的内壁上,往复冲压气缸101与往复移动轴102固定连接,支撑架103和往复移动轴102固定连接,所述往复冲压气缸101通过圆孔穿过支撑架103与支撑长板106连接,所述支撑长板106底部转动安装有往复冲压辊104,所述支撑长板106上表面对称安装有导向杆108,所述支撑长板106上方设置有固定短板107,所述导向杆108与固定短板107滑动连接,当往复冲压辊104推动钣金件向成型架内壁赶压过程中,带动导向杆108向下移动,导向杆108顶端插入固定短板107的滑槽中,使往复冲压辊104限定至极限位置,这样可以在往复冲压辊104的冲压过程中能够对折弯后的钣金件进行赶压拉伸,降低钣金件折弯后发生弹性变形概率,进而提高钣金件加工成工件的质量。
具体的,在执行CAE的材料成型建模的过程中,还可以通过CAE分析法得出模具用钣金件成型的模拟回弹量,以此提供更准确的施力参数。
具体的,所述CAE分析法得出模拟回弹量的步骤包括:在一体式雨刷摇臂生产模具钣金件上选取若干测量点,测量一体式雨刷摇臂生产模具钣金件的轮廓数据得出某测量点的实际回弹量,将实际回弹量与模拟回弹量进行比较,得出偏差比,取偏差比的平均值为回弹补偿因子,再根据模拟回弹量和回弹补偿因子获取该模具钣金件在各测量点的应设回弹量。
实施例2
与实施例1不同的是,所述成型工艺包括:开卷剪切-落料-拉延成形-修边冲孔-翻边整形-CAE分析,所述CAE分析包括角冲压工艺,工艺数模,工艺补充,凸、凹模,压料面、拉延筋;所述成型工艺中,落料为用冲模沿封闭曲线冲切,冲下部分是零件;所述实施例2的成型工艺的成形条件:屈服强度<材料内部应力<强度极限,所述CAE分析中还包括有开裂分析、起皱分析、表面质量分析、回弹分析。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种一体式雨刷摇臂生产模具成型工艺,其特征在于:包括以下步骤:
S1、一体式雨刷摇臂生产模具钣金件放置:根据待加工钣金件的规格需要选择对应的塑型架进行固定,并通过码垛机器人将待加工钣金件放置到塑型架的加工位置上,建立一体式雨刷摇臂生产模具钣金件的实体模型并对实体模型进行简化处理,得到钣金件生产模具型腔面参数;
S2、执行CAE的材料成型建模,根据步骤S1中得到的钣金件生产模具型腔面参数,建立工件成形的CAE有限元仿真模型,并设置各边界条件参数;
S3、执行CAE的材料成型分析,对工件成形过程进行CAE有限元仿真分析,确定成形力大小;
S4、执行冲压设备,根据步骤S3中的成形力大小,控制升降驱动气缸的施力大小,启动升降驱动气缸,升降驱动气缸通过升降轴控制竖直冲压支架上下移动,实现对钣金件竖直冲压,冲压完成后升降驱动气缸向上微调使板材与垂直冲压支架之间存在间隙;
S5、一体式雨刷摇臂生产模具折边角度调整:启动角度调节冲压功能,启动电动伸缩杆推动角度调节板向两侧张开,角度调节板向两侧张开的过程中推动钣金件弯折指定角度,实现对钣金件的角度调节;
S6、冲压整形翻边,控制多面同序整形机构上的整形镶块对一体式雨刷摇臂生产模具钣金件的整形区进行整形,控制多面同序整形机构上的斜楔,使斜楔带动翻边刀块对翻边区进行翻边,驱动整形机构的上模座与下模座合模压紧,实现对一体式雨刷摇臂生产模具钣金件上的整形区的最终整形和翻边区的最终翻边;
S7、一体式雨刷摇臂生产模具取料:升降驱动气缸控制垂直冲压支架向上移动,钣金件取出,冲压完成。
2.根据权利要求1所述的一种一体式雨刷摇臂生产模具成型工艺,其特征在于:所述步骤S2中执行CAE的材料成型建模是将各条件参数的设置与实际成型装置的工作环境相结合,通过仿真零件成形过程及结果,判断是否有缺陷,不断修正边界条件参数,找到并最终确定既能够成形工件又不产生缺陷的适合实际成型装置的CAE有限元仿真分析边界条件参数,边界条件参数用于为实际成型装置生产快速确定合理的力大小提供可靠数据。
3.根据权利要求1所述的一种一体式雨刷摇臂生产模具成型工艺,其特征在于:所述执行的CAE材料成型分析为独立的分析系统,其包括多组通讯连接在一起的数据选择模块、数据筛选匹配模块以及任务管理模块,所述数据选择模块将读入的多组数据电信号传送于任务管理模块并形成对应的数据处理计划,所述任务管理模块还用对数据处理计划进行提交、排序,再通过所述数据筛选匹配模块对多组数据进行组合。
4.根据权利要求1所述的一种一体式雨刷摇臂生产模具成型工艺,其特征在于:所述一体式雨刷摇臂生产模具成型工艺还包括:
冲孔,所述冲孔用冲模沿封闭曲线冲切;
修边,将成形零件的边缘修切整齐或切成一定形状;
拉延,把板料毛坯成形制成各种开口空心零件;
翻边,把板料或半成品的边缘沿一定的曲线按一定的曲率成形成竖立的边缘。
5.根据权利要求1所述的一种一体式雨刷摇臂生产模具成型工艺,其特征在于:所述冲压设备内的冲压执行件(1)为往复冲压组件,包括往复冲压气缸(101)、往复移动轴(102)、支撑架(103)、往复冲压辊(104)、支撑块(105)、支撑长板(106)、固定短板(107)以及导向杆(108),其中所述往复冲压气缸安装在冲压设备的腔体的内壁上,往复冲压气缸(101)与往复移动轴(102)固定连接,支撑架(103)和往复移动轴(102)固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种一体式雨刷摇臂生产模具成型工艺,其特征在于:所述往复冲压气缸(101)通过圆孔穿过支撑架(103)与支撑长板(106)连接,所述支撑长板(106)底部转动安装有往复冲压辊(104),所述支撑长板(106)上表面对称安装有导向杆(108),所述支撑长板(106)上方设置有固定短板(107),所述导向杆(108)与固定短板(107)滑动连接。
7.根据权利要求1所述的一种一体式雨刷摇臂生产模具成型工艺,其特征在于:在执行CAE的材料成型建模的过程中,还可以通过CAE分析法得出模具用钣金件成型的模拟回弹量,以此提供更准确的施力参数。
8.根据权利要求7所述的一种一体式雨刷摇臂生产模具成型工艺,其特征在于:所述CAE分析法得出模拟回弹量的步骤包括:在一体式雨刷摇臂生产模具钣金件上选取若干测量点,测量一体式雨刷摇臂生产模具钣金件的轮廓数据得出某测量点的实际回弹量,将实际回弹量与模拟回弹量进行比较,得出偏差比,取偏差比的平均值为回弹补偿因子,再根据模拟回弹量和回弹补偿因子获取该模具钣金件在各测量点的应设回弹量。
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