一种汽车覆盖件边界光顺方法技术

本发明专利技术提供一种汽车覆盖件边界光顺方法，包括：S1，用滚圆算法基于局部坐标系查找汽车覆盖件的模型原始边界上待光顺的凹陷区域；S2，在查找出的凹陷区域创建新光顺边界曲线，所述新光顺边界曲线具有光顺性以及与原始边界的适应性；S3，创建控制线，以将所述凹陷区域划分为多个区域；S4，根据所述新光顺边界曲线、控制线和原始边界生成光顺曲面。本发明专利技术的方法实现了对零件边界的高效自动光顺，对汽车覆盖件进行光顺后，极大提升了曲面质量，达到了实用化水平。用化水平。用化水平。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车覆盖件边界光顺方法


[0001]本专利技术涉及模具设计
，更具体地，涉及一种汽车覆盖件边界光顺方法。

技术介绍

[0002]为了让汽车覆盖件能够顺利的拉延成型，需要提供一个较好的拉深条件，而其中主要的就是工艺补充部分和压料面。压料面是加工过程中固定板材的区域，而工艺补充部分是零件与压料面间增添的过渡部分，覆盖件上的孔、凹边、凸缘对工艺补充部分的形状有很大影响。经过大量的试验和CAE仿真，结果已经向我们证明：汽车覆盖件拉延模设计过程中对工艺补充部分的形态和形状的控制对最终产品的质量影响很大。在工艺补充的设计过程前，为了尽可能地将覆盖件上的孔填平，将凹边连接成封闭形状，将凸缘周围光顺填充，减少覆盖件边界上的不规则区域，以保障工艺补充和压料面设计步骤的顺畅进行,对零件边界的光顺是其中所特有的和必不可少的环节。因此研究对零件边界的光顺方法具有重要意义。
[0003]对于传统的覆盖件拉延模设计方法而言，产品边界光顺的效率与质量一直是个令人头疼的问题，由于汽车覆盖件的复杂的三维形状，必然会导致在拉延模设计过程中产品边界上有许多需要光顺的地方，如果仅靠传统的手工设计方式来一个个的进行产品边界光顺，那必定是费时又费力，而且传统手工设计最大的缺点就是不方便修改和产品光顺标准不一致，完全依靠设计师的经验。
[0004]因此，有必要研究一种能够对汽车覆盖件边界进行自动光顺的方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术中存在的技术问题，提供一种汽车覆盖件边界光顺方法，能够高效地实现对汽车覆盖件边界进行自动光顺的效果。
[0006]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种汽车覆盖件边界光顺方法，包括：
[0007]S1，用滚圆算法基于局部坐标系查找汽车覆盖件的模型原始边界上待光顺的凹陷区域；
[0008]S2，在查找出的凹陷区域创建新光顺边界曲线，所述新光顺边界曲线具有光顺性以及与原始边界的适应性；
[0009]S3，创建控制线，以将所述凹陷区域划分为多个区域；
[0010]S4，根据所述新光顺边界曲线、控制线和原始边界生成光顺曲面。
[0011]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以作出如下改进。
[0012]可选的，步骤S1中，所述用滚圆算法基于局部坐标系查找模型原始边界上待光顺的凹陷区域，包括：
[0013]S101，离散原始边界曲线，得到离散点，确定每个离散点处局部坐标系，其中：
[0014]以离散点为局部坐标系原点；
[0015]以模型产品边界离散点处法向为Z轴；
[0016]以原始边界离散点处切向为Y轴；
[0017]将Y轴与Z轴作叉积即得X轴；
[0018]S102，在各离散点的局部坐标系下进行滚圆算法运算，若滚圆当前接触的离散点的局部坐标系Z轴与当前滚动坐标系Z轴之间的夹角α＜阈值α
’
，则将当前接触的离散点与相邻的前一个离散点视为位于同一区域，使用同一局部坐标系作为滚动坐标系进行滚圆；否则进行坐标变换，将滚动坐标系变更为当前接触的离散点处局部坐标系；
[0019]S103：遍历全部离散点，得到进行滚圆算法后的凹陷区域，并剔除凹陷区域中的畸形区域，得到待光顺的凹陷区域。
[0020]可选的，步骤S103中，剔除畸形区域的标准为：
[0021]凹陷的长度小于长度阈值，则删除该凹陷区域；
[0022]凹陷的高度小于高度阈值，则删除该凹陷区域；
[0023]凹陷的高度与长度的比值，小于比例阈值，则删除该凹陷区域。
[0024]可选的，步骤S2中，所述在查找出的凹陷区域创建新光顺边界曲线，包括：
[0025]S201，根据凹陷区域的端点及端点处切向，创建桥接曲线，作为新边界基线；
[0026]S202，确定模型边界延伸方向；
[0027]S203，使用模型边界延伸方向及新边界基线创建新光顺边界曲线。
[0028]可选的，步骤S202中，确定模型边界延伸方向，包括：
[0029]S2021，假设模型表面包括多个连续的曲面，任意相邻两曲面的交线与原始边界的交点记为Edge点，两相邻曲面的交线在Edge点处的切向作为Edge点的主方向，初始延伸方向取Edge点的主方向，确定参考方向为在局部坐标系Z轴投影方向与两凹陷端点连线垂直的方向，筛除不符合条件的Edge点主方向；
[0030]S2022，根据Edge点的主方向进行插值得到其他的离散点处的延伸方向；
[0031]S2023，将插值时获取的二维投影平面上的延伸方向再投影到边界曲面离散点处的切平面上，则得到了三维空间中的模型边界延伸方向。
[0032]可选的，步骤S2021中，在局部坐标系Z轴投影方向下，筛除Edge点主方向的标准为：
[0033]计算Edge点处的主方向与参考方向的夹角λ，若λ大于阈值λ
’
，则删除当前Edge点处的主方向；
[0034]计算Edge点处的主方向射线与新边界基线的相交点，若没有相交点，则删除当前Edge点处的主方向；
[0035]根据所述相交点的排列顺序，判断任意两个Edge点处的主方向是否相交，如果存在相交，则采用旋转的方式，将两相交的Edge点主方向沿相反的方向旋转；而为了保留一定的零件边界上的形状特点，旋转的角度通过Edge点处曲率半径获得，曲率半径越小即零件边界上的形状特点越明显，旋转角度越小即尽可能保持不动；如此经过多次旋转，直到得到不存在相交的Edge点处的主方向；
[0036]若旋转后Edge点的主方向仍相交，则删除曲率半径较大的Edge点主方向。
[0037]可选的，步骤S2022中，筛选离散点处的延伸方向，包括：
[0038]计算离散点处延伸方向射线与新边界基线的相交点，如果没有相交点，则判定无法进行延伸；
[0039]计算离散点处延伸方向射线与原边界的相交点，如果存在多个相交点，则判定无法进行延伸。
[0040]可选的，步骤S203中，使用模型边界延伸方向及新边界基线创建新光顺边界曲线，包括：
[0041]S2031：根据模型边界延伸方向和新边界基线确定延伸长度，通过下式计算得到延伸点：
[0042]延伸点=原始边界离散点+延伸长度*延伸方向；
[0043]连续的延伸点直接确定一段BSpline曲线，称为延伸曲线，得到的所述延伸曲线通过桥接曲线连接;
[0044]S2032：光顺新边界曲线；包括：
[0045]对延伸曲线，计算当前延伸点分别与相邻两点的连线之间的夹角θ，若θ>阈值θ
’
，则沿当前延伸点将延伸曲线分为两段，两段延伸曲线之间用桥接曲线连接；
[0046]对桥接曲线，所述桥接曲线包含多个控制点，每相邻两个控制点进行连线得到一个向量，计算相邻向量之间的夹角β，若任意一个夹角β＞阈值β
’
，则将桥接曲线范围向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车覆盖件边界光顺方法，其特征在于，包括：S1，用滚圆算法基于局部坐标系查找汽车覆盖件的模型原始边界上待光顺的凹陷区域；S2，在查找出的凹陷区域创建新光顺边界曲线，所述新光顺边界曲线具有光顺性以及与原始边界的适应性；S3，创建控制线，以将所述凹陷区域划分为多个区域；S4，根据所述新光顺边界曲线、控制线和原始边界生成光顺曲面。2.根据权利要求1所述的一种汽车覆盖件边界光顺方法，其特征在于，步骤S1中，所述用滚圆算法基于局部坐标系查找模型原始边界上待光顺的凹陷区域，包括：S101，离散原始边界曲线，得到离散点，确定每个离散点处局部坐标系，其中：以离散点为局部坐标系原点；以模型产品边界离散点处法向为Z轴；以原始边界离散点处切向为Y轴；将Y轴与Z轴作叉积即得X轴；S102，在各离散点的局部坐标系下进行滚圆算法运算，若滚圆当前接触的离散点的局部坐标系Z轴与当前滚动坐标系Z轴之间的夹角α＜阈值α
’
，则将当前接触的离散点与相邻的前一个离散点视为位于同一区域，使用同一局部坐标系作为滚动坐标系进行滚圆；否则进行坐标变换，将滚动坐标系变更为当前接触的离散点处局部坐标系；S103：遍历全部离散点，得到进行滚圆算法后的凹陷区域，并剔除凹陷区域中的畸形区域，得到待光顺的凹陷区域。3.根据权利要求2所述的一种汽车覆盖件边界光顺方法，其特征在于，步骤S103中，剔除畸形区域的标准为：凹陷的长度小于长度阈值，则删除该凹陷区域；凹陷的高度小于高度阈值，则删除该凹陷区域；凹陷的高度与长度的比值，小于比例阈值，则删除该凹陷区域。4.根据权利要求2所述的一种汽车覆盖件边界光顺方法，其特征在于，步骤S2中，所述在查找出的凹陷区域创建新光顺边界曲线，包括：S201，根据凹陷区域的端点及端点处切向，创建桥接曲线，作为新边界基线；S202，确定模型边界延伸方向；S203，使用模型边界延伸方向及新边界基线创建新光顺边界曲线。5.根据权利要求4所述的一种汽车覆盖件边界光顺方法，其特征在于，步骤S202中，确定模型边界延伸方向，包括：S2021，假设模型表面包括多个连续的曲面，任意相邻两曲面的交线与原始边界的交点记为Edge点，两相邻曲面的交线在Edge点处的切向作为Edge点的主方向，初始延伸方向取Edge点的主方向，确定参考方向为在局部坐标系Z轴投影方向与两凹陷端点连线垂直的方向，筛除不符合条件的Edge点主方向；S2022，根据Edge点的主方向进行插值得到其他的离散点处的延伸方向；S2023，将插值时获取的二维投影平面上的延伸方向再投影到边界曲面离散点处的切平面上，则得到了三维空间中的模型边界延伸方向。
6.根据权利要求5所述的一种汽车覆盖件边界光顺方法，其特征在于，步骤S2021中，在局部坐标系Z轴投影方向下，筛除不符合条件的Edge点主方向的标准为：计算Ed...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振，柳玉起，章志兵，韦阳，孔海骄，姚兵，
申请(专利权)人：武汉华锋惠众科技有限公司，
类型：发明
国别省市：