[发明专利]零件拉延成型中拉延筋设置判断方法

说明书

技术领域

本发明涉及零件拉延成型中拉延筋设置判断方法。对于那些不同位置处断面差异较大的产品在成型过程中会因此出现起皱现象，为了消除该现象，需要在模具上相应位置设置拉延筋，而利用本方法则可以快速地确定拉延筋是设置单筋、双筋，还是需要提出产品的设计变更。

背景技术

拉延成型的产品造型各异，有的产品成型后不同位置处断面差异较大，因而存在不同的流入量，如不经处理，流入量差异过大时会导致成型后的产品出现起皱现象。为了消除该现象，需要在模具上相应位置设置拉延筋，通过拉延筋人为地调节材料的流动，使不同断面流入量差异变小而避免起皱。产品成型前模具是否需要设置拉延筋，拉延筋的设置数量等都是事先需要考虑的因素。

现有技术是通过CAE分析来实现的，首先将产品模型输入电脑中并设置相关参数，利用电脑模拟落料模拉延成型，成型后可以直观地看出产品是否起皱，起皱的部位；如果产品有起皱，设计人员通过经验在相应位置设置拉延筋以控制材料流动。拉延筋设置后再次利用电脑模拟落料模拉延成型，如果还有起皱，则调整拉延筋位置或数量，直到不起皱为止。现有的拉延筋设置方法虽然能够比较准确的确定拉延筋的位置和数量，但由于在拉延成形CAE分析过程中计算机需对整个零件的塑性变形进行有限元模拟，计算量很大，花费时间较长(通常在数小时以上)，对于某些变截面零件起皱趋势预测不及时。

发明内容

针对现有拉延筋设置判断方法存在耗时较长的不足，本发明的目的是提供一种新的零件拉延成型中拉延筋设置判断方法，利用本方法可以快速地确定拉延筋是设置单筋、双筋，还是需要提出产品的设计变更。

本发明的目的是这样实现的：零件拉延成型中拉延筋设置判断方法，其特征在于：它包括下述步骤，

(1)确定断面差异较大的两断面，两断面间距为L；

(2)确定第一断面和第二断面轮廓间的断面弧长L₁、L₂和轮廓间的平面距离a₁、a₂；

(3)计算每一断面材料单边的流入量b₁＝(L₁-1.06a₁)/2，b₂＝(L₂-1.06a₂)/2，其中1.06为材料的塑性变形率；

(4)根据公式 求出θ；

(5)判断：如果θ＜7°，则设置单筋；如果7°≤θ≤15°，则设置双筋；如果θ＞15°，则需要提出产品的设计变更。

本发明利用常规的数学计算和比较即能确定拉延筋是设置单筋、双筋，还是需要提出产品的设计变更，数学计算简单、步骤少，计算量非常少，因而确定起来快速，一般不超过十分钟。而且，实验表明，利用本方法确定的拉延筋能够有效地消除产品起皱现象，故准确、可靠。

附图说明

图1-成型时需要设置拉延筋以避免起皱的某一产品外形图；

图2-图1中A断面结构图；

图3-图1中B断面结构图；

图4-流入角θ计算示意图。

具体实施方式

以下结合附图详细介绍本发明。

对于如图1所示的产品或者类似产品而言，某些不同位置断面差异较大，因而存在不同的流入量，如不经处理，流入量差异过大时会导致成型后的产品出现起皱现象，需要对此进行处理，其中一种处理方法就是设置拉延筋，通过拉延筋人为地调节材料的流动，使不同断面流入量差异变小而避免起皱。本发明就是提供一种快速确定拉延筋设置数量的判断方法，它包括下述步骤：

(1)首先确定断面差异较大的两断面，两断面间距为L；断面的选择根据经验确定，比如在变化度比较均匀的地方根据产品的大小L取100到200ml的间距，在断面急剧变化处就选其变化前后处的断面；

(2)确定第一断面和第二断面轮廓间的断面弧长L₁、L₂和轮廓间的平面距离a₁、a₂，见图2和图3；

(3)计算每一断面材料单边的流入量b₁＝(L₁-1.06a₁)/2，b₂＝(L₂-1.06a₂)/2，其中1.06为材料的塑性变形率；

(4)根据公式 求出θ，θ为流入角，见图4；