[发明专利]一种基于参数化网格曲面创建拉延压料面的方法

说明书

本发明涉及一种基于参数化网格曲面创建拉延压料面的方法，属于冲压方法技术领域。本发明的技术方案是：在常用的三维造型软件中，设置基准平面和基准点，用参数化草图模块方法创建参数化网格曲面所需的正交截面曲线组，再经网格命令，由正交截面曲线组得到参数化特性的单一面片压料面。本发明的有益效果是：可借助目前任意一款常用三维工业设计软件来完成，且只用到基准平面、草图、基准点、网格及倒圆等常用的简单造型命令，并提供了简单高效的操作步骤，可适用于多种冲压覆盖件的拉延压料面的高效高质设计。

技术领域

本发明涉及一种基于参数化网格曲面创建拉延压料面的方法，属于冲压方法技术领域。

背景技术

大型冲压覆盖件产品设计和冲压拉延工艺设计目前都采用三维设计方法。拉延件的工艺设计步骤一般按以下步骤：基于三维产品数模确定拉延方向、填补产品内部孔洞、创建产品工艺延伸面（包括翻边和整形区域的展开）、建立压料面和凸模轮廓线、生成压料面、生产凸模圆角、生成凹模圆角和拉延筋等主要步骤，其中压料面的设计是一项关键设计步骤，好的拉延压料面包含以下主要特征：（1）形状简单、面光顺，便于材料向产品中心均匀流入；（2）沿拉延凸模轮廓线，压料面保证拉延件工艺补充部分随产品形状均匀变化，使拉延时材料流动速度相对均匀，避免起皱发生。（3）沿拉延高度方向，压料面整体位置的高低应保证冲压时拉延变形程度适中，既要避免拉延开裂、又要避免塑性变形不充分及起皱。为了满足以上要求，实现压料面快速设计和调整，拉延压料面的设计应尽量采用参数化的设计方法，在条件允许的情况下，尽可能设计为单一的片体或由数量尽量少的片体缝合而成，以减少多片体缝合时带来多片体间的复杂关联性，保证片体间的缝合公差及光顺连续性（G1及以上连续）。

目前冲压界在大型冲压件拉延压料面设计时，多采用多面片拼接法，即先生成单独的局部压料面，再将这些面做作过渡连接或拼接（缝合）来形成完整的压料面。在实际的建模工作中，传统的方法往往采用非全参数化的设计方法，这样得到的压料面是多片体缝合面，为了保证缝合面的光顺性，需要各局部压料面体间保持光顺性，因此设计和修改的效率低下。

发明内容

本发明目的是提供一种基于参数化网格曲面创建拉延压料面的方法，在常用的三维造型软件中，应用草图的参数化功能绘制创建参数化网格曲面所需的截面曲线组，再由截面曲线组生成参数化特性的压料面；这种压料面由单一面片构成，能实现参数化的设计及调整，有助于提高多种类型冲压覆盖件拉延压料面的设计效率和质量；可借助目前任意一款常用三维工业设计软件来完成，且只用到基准平面、草图、基准点、网格及倒圆等常用的简单造型命令，并提供了简单高效的操作步骤，可适用于多种冲压覆盖件的拉延压料面的高效高质设计，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：一种基于参数化网格曲面创建拉延压料面的方法，包含以下步骤：

（1）采用单一网格片体设计拉延压料面；

（2）采用两组正交并逼近产品外轮廓或内轮廓的参数化草图截面线组生成压料面，即由U和V两个方向的两组正交截面线生成压料面和产品的轮廓吻合；

（3）通过设置参数化的基准平面、草图及关联点和压料面高度参数控制生成网格面的截面线组的形状及高低，从而控制压料面的整体高度来保证拉延的变形程度；

（4）在草图截面线组中设置对齐基准点，使两组正交的截面组线零公差相交，保证压料面的生成精度。

所述步骤（2）中，为了更好地使压料面和匹配产品的轮廓吻合，在X方向及Y方向加入中间截面轮廓形状控制线，由这样的正交截面线生成的单面片压料面更好地匹配了产品的轮廓，保证了拉延变形的均匀性，有利于消除开裂和起皱等拉延缺陷。

所述步骤（3）中，为了参数化控制压料面的形状及位置，定义8-10个基准平面作为生成压料面的草图截面线组的设计基准；