一种模具动态配合精度补偿的工作方法技术

本发明专利技术涉及模具技术领域，具体地说是一种模具动态配合精度补偿的工作方法。一种模具动态配合精度补偿的工作方法，其特征在于：步骤一，对模具分别进行板料成型分析、结构弹变分析、热变形分析；步骤二，将板料成型分析、结构弹变分析、热变形分析得出的模具板材制件减薄量、模具结构弹性变量、模具热变形量进行耦合；步骤三，将耦合后的数据进行模面补偿规则；步骤四，将模面补偿规则后的数据通过CAD软件加工模型曲面重构；步骤五，将加工模型曲面重构后的模型加工成成品。同现有技术相比，使用板料成型分析、结构弹变分析和热变形分析三种CAE手段来分辨预测钣金件成型后的各部位减薄量、模具接触面的弹性变形和热处理后模具的变形趋势与量值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及模具
，具体地说是。
技术介绍
目前，影响模具动态配合精度的主要因素有板料拉延成型减薄时模具型面的微变形，模具结构在成型大压力下的弹性微变形以及模具材料淬火处理后组织的微变形导致的模具变形。为满足模具凸角的硬度，疲劳寿命和冲击韧性等指标，现场一般采用的热处理方式为表面淬火。表面淬火会加热模具和冷却过程中使模具产生不均匀变形，从而产生不等应变，在模具达到常温后存有残余应力和变形，针对这一现象，采集现场边界条件并加以简化，采用有限元方法进行分析。
技术实现思路
本专利技术为克服现有技术的不足，将理论数据与现场数据相结合，并且采用有限元方法进行分析，得出高精度的补偿数据，这样大幅度降低钳工的工作量，并且提升模具品质。为实现上述目的，设计，其特征在于: 步骤一，对模具分别进行板料成型分析、结构弹变分析、热变形分析； 步骤二，将板料成型分析、结构弹变分析、热变形分析得出的模具板材制件减薄量、模具结构弹性变量、模具热变形量进行耦合，所述的耦合为数据叠加； 步骤三，将耦合后的数据进行模面补偿规则，即为将叠加后的数据进行修正； 步骤四，将模面补偿规则后的数据通过CAD软件在计算机上进行加工模型曲面重构； 步骤五，将加工模型曲面重构后的模型进行CNC加工成成品。所述的板料成型分析的工艺流程为， 步骤一，将模具板材进行板材理论分析，将模具板材的边界条件及摩擦系数结合进行优化计算，即对板料本构模型、物理条件施加方式和基于生产和模具等级的摩擦系数选择这三项主要参数进行优化配置，由板料成型CAE软件计算其成型性； 步骤二，对模具板材进行现场实例验证，通过ARGUS测量技术测量出模具板材的相应数据后进行现实模型转换，所述的相应数据为主负应变和减薄量数据； 步骤三，将模具板材的理论数据及现实数据进行对比，反推修正板料成型的理论模型使得CAE软件计算减薄量不断逼近现场实际数据，为正向设计时的数据准确性提供保证。所述的结构弹变分析的工艺流程为， 步骤一，将模具结构进行结构理论分析，将模具结构进行建立有限元模型，结合模具结构的边界条件进行罚因子优化计算； 步骤二，对模具结构进行现场实例验证，通过ATOS测量技术及PONTOS测量技术测量出模具结构的相应数据后进行现实模型转换，所述的相应数据为结构变形量数据； 步骤三，将模具结构的理论数据及现实数据进行对比，得出模具结构弹性变量。所述的罚因子优化计算为罚函数(F(x，M ))的计算，其中M为足够大的正数，起〃惩罚〃作用，称之为罚因子；先取较小的正数M，求出F(x，Μ)的最优解x* ;当林不满足有约束最优化问题的约束条件时，放大M，例如乘以10，重复进行，直到X*满足有约束最优化问题的约束条件时为止。所述的热变形分析的工艺流程为， 步骤一，将模具进行热变形理论分析，将模具进行建立材料模型，结合模具热变形的边界条件进行换热系数优化计算，即针对不同模具材料的换热系数进行优化配置，由结构CAE软件分析计算模具热变形； 步骤二，对模具进行现场实例验证，通过ATOS测量技术及ARAMIS测量技术测量出模具的相应数据后进行现实——模型转换，所述的相应数据为热变形数据； 步骤三，将模具热变形的理论数据及现实数据进行对比，反推修正CAE软件的理论模型使得CAE软件计算热变形量不断逼近现场实际数据，为正向设计时的数据准确性提供保证。所述的模面补偿规则为利用CAE手段分析结果与现场验证，使实际数据与理论数据不断逼近综合。所述的模具热变形量为模具淬火变形量。本专利技术同现有技术相比，使用板料成型分析、结构弹变分析和热变形分析三种CAE手段来分辨预测钣金件成型后的各部位减薄量、模具接触面的弹性变形和热处理后模具的变形趋势与量值。CAE分析结果与现场的验证手段结合，使用德国GOM公司的静态应变测量设备ARGUS测量实际钣金件的材料减薄量，使用德国GOM公司的曲面扫描设备ATOS测量淬火前后和动态配合良好时的模具型面数据，动态变形测量设备PONTOS测量压力机工作时的变形，三维动态应变测量设备ARAMIS测量淬火过程中模具的变形。使用现场测量设备得出的实际数据再修正我们的CAE的计算模型和参数，使得实际数据与理论数据不断逼近综合。这几项变形趋势和量值，结合模面补偿规则重构模具曲面，使得补偿后的曲面在模具工作时的动态配合精度符合要求，大幅度降低钳工的工作量提升1?具品质。【附图说明】图1为本专利技术流程示意图。图2为模具动态配合精度补偿流程图。【具体实施方式】下面根据附图对本专利技术做进一步的说明。如图1所示，，其特征在于: 步骤一，对模具分别进行板料成型分析、结构弹变分析、热变形分析； 步骤二，将板料成型分析、结构弹变分析、热变形分析得出的模具板材制件减薄量、模具结构弹性变量、模具热变形量进行耦合，所述的耦合为数据叠加； 步骤三，将耦合后的数据进行模面补偿规则，即为将叠加后的数据进行修正； 步骤四，将模面补偿规则后的数据通过CAD软件在计算机上进行加工模型曲面重构；步骤五，将加工模型曲面重构后的模型进行CNC加工成成品。板料成型分析的工艺流程为， 步骤一，将模具板材进行板材理论分析，将模具板材的边界条件及摩擦系数结合进行优化计算，即对板料本构模型、物理条件施加方式和基于生产和模具等级的摩擦系数选择这三项主要参数进行优化配置，由板料成型CAE软件计算其成型性； 步骤二，对模具板材进行现场实例验证，通过ARGUS测量技术测量出模具板材的相应数据后进行现实模型转换，所述的相应数据为主负应变和减薄量数据； 步骤三，将模具板材的理论数据及现实数据进行对比，反推修正板料成型的理论模型使得CAE软件计算减薄量不断逼近现场实际数据，为正向设计时的数据准确性提供保证。结构弹变分析的工艺流程为， 步骤一，将模具结构进行结构理论分析，将模具结构进行建立有限元模型，结合模具结构的边界条件进行罚因子优化计算； 步骤二，对模具结构进行现场实例验证，通过ATOS测量技术及PONTOS测量技术测量出模具结构的相应数据后进行现实模型转换，所述的相应数据为结构变形量数据； 步骤三，将模具结构的理论数据及现实数据进行对比，得出模具结构弹性变量。所述的罚因子优化计算为罚函数(F(x，M))的计算。热变形分析的工艺流程为， 步骤一，将模具进行热变形理论分析，将模具进行建立材料模型，结合模具热变形的边界条件进行换热系数优化计算，即针对不同模具材料的换热系数进行优化配置，由结构CAE软件分析计算模具热变形； 步骤二，对模具进行现场实例验证，通过ATOS测量技术及ARAMIS测量技术测量出模具的相应数据后进行现实——模型转换，所述的相应数据为热变形数据； 步骤三，将模具热变形的理论数据及现实数据进行对比，反推修正CAE软件的理论模型使得CAE软件计算热变形量不断逼近现场实际数据，为正向设计时的数据准确性提供保证。模具热变形量为模具淬火变形量。实施例: 一、机盖外板板料成型减薄量计算流程； 1.求解器选择:LS-DYNA 971 R5.1。2.确定材料参数设置: 材料牌号:HX180BD ； 材料性能:Y=211Mpa、T=334Mpa、N=0.19、R=L 13 ； 材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模具动态配合精度补偿的工作方法，其特征在于：步骤一，对模具分别进行板料成型分析、结构弹变分析、热变形分析；步骤二，将板料成型分析、结构弹变分析、热变形分析得出的模具板材制件减薄量、模具结构弹性变量、模具热变形量进行耦合，所述的耦合为数据叠加；步骤三，将耦合后的数据进行模面补偿规则，即为将叠加后的数据进行修正；步骤四，将模面补偿规则后的数据通过CAD软件在计算机上进行加工模型曲面重构；步骤五，将加工模型曲面重构后的模型进行CNC加工成成品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：薛燕龙，
申请(专利权)人：上海博汇汽车系统有限公司，睿嘉上海电气有限公司，上海金涌模具有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31