[发明专利]拉延模具压边圈挠度变形补偿方法

说明书

本发明涉及冲压模具制造技术领域，更具体的说，涉及一种拉延模具压边圈挠度变形补偿方法。本发明提出的一种拉延模具压边圈挠度变形补偿方法，包括以下步骤，采用有限元法分析压边圈挠度变形，在压边圈的关键位置选取一组参考点，以挠度变形量最小的参考点为基准，依次计算其余参考点的相对挠度变形量，作为各参考点的补偿量值，所有参考点的位置信息及对应的补偿量值构成挠度变形补偿方案，采用多点控制法对压边圈实现多点控制的整体变形处理。本方法通过对压边圈挠度变形进行准确的分析与精确的补偿变形处理，使得拉延模具压边圈在精加工后就获取均匀的合模间隙，对降低模具制造成本、缩短模具制造周期具有明显的效果。

技术领域

本发明涉及冲压模具制造技术领域，更具体的说，涉及一种拉延模具压边圈挠度变形补偿方法。

背景技术

伴随着产品的升级及生产效率要求的不断提高，冲压模具的大型化、一模多件化的趋势日益明显。伴随着模具幅面的增加以及工作载荷的增加，模具压边圈的挠度变形量也发生明显的增加。

对于拉延冲压模具来说，压边圈的挠度变形会导致压边圈与上模的合模间隙不均匀，使得模具之间的接触力分布无法实现设计意图，引起零件开裂、起皱等质量问题。

为解决这一问题，通常需要对压边圈的型面进行人工研配，以逐步消除不均匀的合模间隙。但是，单纯的依靠人工研配的方法，研配工作量过大，不仅导致人力成本高，而且调试的周期也很长。伴随着市场竞争的加剧，产品更新与升级的日益频繁，企业成本控制要求越来越严格，传统的人工研配的方法已无法适应当前对于模具开发的短周期、低成本的要求。

针对上述问题，另一种解决问题的思路是，在模具设计阶段，在原始压边圈的加工数据基础上，叠加一个与挠度变形趋势相反的型面变形处理以抵消其挠度变形。

但是，如何对拉延模具压边圈的挠度变形进行准确有效的预判是一个行业难点问题。压边圈的挠度变形行为受模具结构、压机结构、零件造型、工艺设计等诸多复杂因素的影响。目前，无论是解析推理、经验公式或行业经验，都无法获取准确的压边圈挠度变形分布，补偿效果并不理想，技术瓶颈有待突破。

现阶段，模具行业大多是依靠基于过往项目的个人经验进行挠度变形预判，技术手段的准确性、可靠性、普遍适用性无法得到保证。

发明内容

本发明的目的是提供一种拉延模具压边圈挠度变形补偿方法，解决拉延模具压边圈挠度变形导致合模间隙不均匀的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种拉延模具压边圈挠度变形补偿方法，包括以下步骤：

步骤一、采用有限元法分析压边圈挠度变形，对补偿处理模型进行建模，建模参数进行定义，所述建模参数包括几何造型结构建模、组件材料性能、单元类型与网格尺寸划分、分析步和求解算法、接触关系及边界条件；

步骤二、在压边圈的关键位置选取一组参考点，根据挠度变形分析结果，以挠度变形量最小的参考点为基准，依次计算其余参考点的相对挠度变形量，作为各参考点的补偿量值，所有参考点的位置信息及对应的补偿量值构成挠度变形补偿方案；

步骤三、在补偿处理模型中，导入需要做补偿处理的压边圈型面以及所有的参考点，对每一个参考点，根据挠度变形补偿方案，生成各自对应的目标点，采用多点控制法对压边圈实现多点控制的整体变形处理。

在一实施例中，所述补偿处理模型由计算机辅助软件建立。

在一实施例中，所述步骤一中几何造型结构建模，具体包括模具、压力机及相关的应力传递组件的造型结构建模。

在一实施例中，所述步骤一中组件材料性能，具体包括模具及压力机组件为弹性变形体，由弹性模量和泊松比来定义组件材料的弹性变形性能。

在一实施例中，所述步骤一中组件材料为铸铁材料，弹性模量选用范围为105～155GPa，泊松比选用范围为0.2～0.3。