[发明专利]一种基于椭圆面映射驱动的模具型面局部回弹补偿方法

摘要

本发明涉及一种基于椭圆面映射驱动的模具型面局部回弹补偿方法，包括以下步骤：首先获取零件的局部回弹分布云图，再根据此云图建立驱动坐标系并绘制椭圆形草图，将椭圆草图内部区域定义为回弹补偿区域，依据回弹补偿区域和回弹补偿量构建参考曲面和目标曲面，最终以参考曲面及目标曲面为变形基准、驱动坐标系Z轴方向为变形方向，映射驱动模具型面变形，完成制件的局部回弹补偿。本发明与现有技术相比，其有效果是：提高了冲压模具型面局部回弹补偿效率，有效保证了模具型面的局部回弹补偿精度及补偿后曲面质量，减少了模具研修量，缩短了模具制造周期。

主权项

1.一种基于椭圆面映射驱动的模具型面局部回弹补偿方法，其特征在于：包括以下步骤：第1步、获得零件局部回弹分布云图(1)冲压工艺设计阶段，通过AutoForm数值模拟软件对金属板料的成形过程进行模拟仿真，评估零件的回弹状态，然后在CATIA软件中生成基于模拟结果的零件局部回弹分布云图，包括以下子步骤：①stl数据导出：将AutoForm模拟软件中回弹后的零件以stl文件格式导出；②stl数据导入：在CATIA软件的Digitized Shape Editor模块中导入stl文件，根据产品曲面基准对点云数据进行偏置处理；③以产品曲面为参考曲面，对点云数据进行拟合处理；④以产品曲面为参考曲面，对点云数据进行偏差分析，获得基于模拟结果的零件局部回弹分布云图；(2)模具调试阶段，通过对零件进行光学检测评估零件的回弹状态，然后在CATIA软件中生成基于光学扫描结果的零件局部回弹分布云图，包括以下子步骤：①stl数据导出：将光学检测所获得的点云数据以stl文件格式导出；②stl数据导入：在CATIA软件的Digitized Shape Editor模块中导入stl文件，根据光学扫描方式判断是否需要对导入的点云数据进行偏置处理；③以产品曲面为参考曲面，对点云数据进行拟合处理；④以产品曲面为参考曲面，对点云数据进行偏差分析，获得基于光学扫描结果的零件局部回弹分布云图；第2步、确定回弹补偿区域，包括以下子步骤：①CATIA的Generative Shape Design模块中，冲压工艺设计阶段，根据基于模拟结果的零件局部回弹分布云图判断椭圆方位；模具调试阶段，根据基于光学扫描结果的零件局部回弹分布云图判断椭圆方位；确定椭圆中心点，并在中心点位置建立驱动坐标系，驱动坐标系的Z轴方向为中心点处的型面法向方向，驱动坐标系的X轴、Y轴分别代表椭圆的长轴方向和短轴方向；②在驱动坐标系的XY平面绘制椭圆形草图，保证草图边界将局部回弹值超出公差范围的区域全部包围在椭圆之内，椭圆草图的内部区域即为回弹补偿区域；第3步、构建参考曲面及目标曲面，包括以下子步骤：①在驱动坐标系的XY平面构建矩形平面作为参考曲面，矩形平面的边界要超过椭圆形草图边界；②利用CATIA软件Generative Shape Design模块中的Bump命令对参考曲面进行变形处理获得目标曲面，其中变形边界为椭圆草图，变形中心为驱动坐标系原点，变形方向为驱动坐标系Z轴方向，变形边界连续类型设置为曲率连续，调整椭圆长、短轴长度、变形距离和中心曲率，保证目标曲面与参考曲面的偏差分析云图与局部回弹分布云图相一致，以此为依据最终确定目标曲面；第4步、驱动模具型面进行局部回弹补偿：利用Generative Shape Design模块中的Wrap Surface命令，依次选择模具型面、参考曲面、目标曲面，变形类型设置为“with direction”，并选择驱动坐标系的Z轴作为变形方向，驱动模具型面变形，完成模具型面的局部回弹补偿。