[发明专利]一种模具压边圈型面设计方法

说明书

本发明公开了一种模具压边圈型面设计方法，所述模具压边圈型面设计方法包括以下步骤：S10、完成模具压边圈型面的初始设计，仿真模拟压边圈闭合过程；S20、检查是否造成不可接受的板料起皱缺陷；S30、将板料起皱缺陷位置对应的压边圈型面区域划分为待优化区域，将待优化区域的模口线和待优化区域以外的压边圈型面区域作为输入，仿真模拟压边圈闭合过程；S40、检查是否造成不可接受的板料起皱缺陷；如果存在，则执行S30；如果不存在，则执行S50；S50、将压合后板料形状作为目标型面，形成待优化区域的型面，从而获得最终的压边圈型面。本发明提供的模具压边圈型面设计方法能够有效缩短压边圈型面设计周期，提高制作效率。

技术领域

本发明涉及汽车冲压模具技术领域，尤其涉及一种模具压边圈型面设计方法。

背景技术

拉延是大型复杂曲面成形的一种重要方法，特别是对于汽车车身覆盖件这样的具有大型复杂曲面的零件，绝大多数都需要经过拉延获得所需形状。拉延是冲压工序中难度最大、最重要的工序之一，一旦拉延后的零件质量满足要求，后续工序的零件质量基本就能够得到保障。

拉延模具包含凸模、凹模和压边圈三个部分，拉延成形时，由压边圈先将板料压紧，然后凸模或凹模运动实现冲压成形过程。压边圈与凹模之间的夹紧力即压边力控制材料的流入速度，如果能使拉延深度大的区域材料流入速度快，拉延深度小的区域材料流入速度慢，即较好的控制材料流入速度，则零件的成型性更容易满足要求。

因此，模具压边圈型面设计是拉延模具设计的关键环节，直接影响到冲压件质量、板材利用率以及模具制作调试周期。不当的压边圈型面设计会造成压边圈合模时板料起皱。如果在压边圈合模后板料出现较为严重的起皱，则会使得该区域的板料产生很大的压边力，降低材料的流入速度，导致板料在拉延时容易出现严重变薄或拉裂。

特别是对于复杂的压边圈型面设计，为了解决这一问题，设计人员只能根据设计经验采用多轮反复的“方案调整→型面修改→仿真验证→方案再调整”的试错方法，耗时费力。目前，压边圈型面的设计和修改可通过CAD设计软件完成，计算机仿真成形模拟方法可以采用仿真软件(例如Dynaform等软件)，但是上述方法模拟的是压边圈整个型面的闭合过程，用于设计后的仿真验证，因此需要进行多轮反复试错，才能得到合理的压边圈型面，导致模具型面设计周期长，模具的制作效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种模具压边圈型面设计方法，能够有效缩短压边圈型面设计周期，提高模具的制作效率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种模具压边圈型面设计方法，所述模具压边圈型面设计方法包括以下步骤：

S10、完成模具压边圈型面的初始设计，将初始设计的压边圈型面作为输入，仿真模拟压边圈闭合过程；

S20、检查压边圈在闭合过程中是否造成不可接受的板料起皱缺陷；如果存在不可接受的板料起皱缺陷，则执行步骤S30；如果板料无起皱缺陷或者起皱缺陷可以接受，则该压边圈型面为最终的压边圈型面；

S30、将板料起皱缺陷位置对应的压边圈型面区域划分为待优化区域，将所述待优化区域处的型面去除，同时保留所述待优化区域的模口线；将所述待优化区域的模口线和所述待优化区域以外的压边圈型面区域作为输入，仿真模拟压边圈闭合过程；

S40、检查压边圈在闭合过程中是否造成不可接受的板料起皱缺陷；如果存在不可接受的板料起皱缺陷，则执行步骤S30；如果板料无起皱缺陷或者起皱缺陷可以接受，则执行步骤S50；

S50、将压边圈闭合后板料形状作为目标型面，依照所述目标型面形成所述压边圈型面的待优化区域的型面，从而获得最终的压边圈型面；其中所述待优化区域的型面的形状与所述待优化区域对应的目标型面的形状相同。

可选地，在步骤S30中，所述待优化区域的模口线为初始设计的模口线。