[发明专利]一种汽车覆盖件拉延模具精确型面加工的方法

权利要求书

1.一种汽车覆盖件拉延模具精确型面加工的方法，包括如下步骤：

步骤1：由模具三维模型中的原始型面生成模具精加工刀轨，并提取出刀轨点的三维坐标；

步骤2：将模具型面导入数值分析软件中进行网格划分，生成原始型面网格，并对板料进入单元划分，对板料拉延成形过程进行仿真分析，确定合理的冲压工艺参数，CAE分析结果满足工程要求，分析结果包含材料的厚度分布情况；

步骤3：计算板料网格中各个节点的厚度将模具原始型面网格的各个节点向板料网格做网格映射，搜寻映射投影点所落在的板料的三角形网格单元，通过三角形函数插值计算出各投影点的厚度H₀；

步骤4：将模具原始型面网格的各个节点按其法向量方向偏置距离Δh＝1/2(H-H₀)，其中H为板料的初始厚度,H₀为对应的投影点厚度，通过调整原始网格模型的节点，从而构建出适应零件厚度分布的精确模面网格模型；

步骤5：将模具原始型面网格偏置距离r,其中r为精加工所用球头刀的半径；

步骤6：将步骤1中得到的刀轨点向步骤5得到的网格进行投影，搜寻投影距离最小的三角形网格单元，并记录此三角形网格单元编号及投影点的坐标；

步骤7：由于步骤5中得到的网格型面和原始网格型面有一一对应的单元信息，根据三角形的面积坐标可插值计算出投影点对应在原始网格模型中的相应的投影点d的坐标，同理，步骤4得到的精确模面网格与原始型面网格也有一一对应的单元信息，根据三角形的面积坐标可插值计算出投影点对应在精确网格模型中的相应的投影点e的坐标；

步骤8：连接点d与点e得到向量将刀轨点按此向量偏置得到点f，此点即为最终的加工刀轨点；

步骤9：所有刀轨点都进行偏置后，将得到的新刀轨点写入数控加工程序，按此程序进行加工。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1中所指的模具原始型面包括凸模型面和凹模型面。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤3中采用的各个节点厚度H求解公式为：式中n为包含节点i的单元个数，H_k为对应的第K个单元该节点号的厚度；

投影点厚度的插值计算公式为：

其中ΔABC为投影点O所在的三角形单元，ΔBOC、ΔAOC、ΔAOB分别为投影点与ΔABC的三个顶点组成的三角形，分别为这四个三角形的面积，H_s、H_c分别为ΔABC三个顶点的厚度。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤4中将模具原始型面网格的各个节点按其法向量方向偏置一定的距离ΔS_i，而模具原始型面网格模型中的单元信息却不做任何改变，得到模具精确型面的网格模型，从而能够保证精确网格模型和原始网格模型具有一一对应的单元信息为后面的曲面重构奠定了网格模型基础。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤5中，原始网格偏置方向为模具去除材料的一侧。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤6中，搜索最短距离的网格所用公式为其中Ax+By+Cz+D＝0为单元所在平面的平面方程，(x₀,y₀,z₀)为刀轨点的三维坐标，d为刀轨点到单元所在平面的距离。