一种控制汽车覆盖件外观轮廓圆角的工艺方法技术

本申请涉及一种控制汽车覆盖件外观轮廓圆角的工艺方法，包括以下步骤：利用三维设计软件中的扫掠曲面命令，在拔模方向选项中选择定义的某一矢量方向，矢量方向与翻边模具实际翻边方向一致，然后定义拔模角度，拔模角度的方向与沿实际翻边方向的翻边预计产生的回弹角度方向一致，生成所需的扫掠曲面作为翼子板外板的设计折边面；利用三维设计软件中的拉伸面命令实现折边，选择外观造型轮廓线，拉伸方向的定义与翼子板外板外观轮廓的设计折边面的拔模角度的矢量方一致，沿翻边方向生成拉伸面作为工艺折边面，工艺折边面为空间单曲面。本申请使翼子板外板的外观轮廓圆角实物大小均匀一致，满足翼子板外板的产品尺寸要求，提高汽车外观造型的感知质量。高汽车外观造型的感知质量。高汽车外观造型的感知质量。

【技术实现步骤摘要】
一种控制汽车覆盖件外观轮廓圆角的工艺方法


[0001]本申请涉及乘用车车身
，特别涉及一种控制汽车覆盖件外观轮廓圆角的工艺方法。

技术介绍

[0002]汽车外观造型，为了便于加工装配，会分成多个外覆盖冲压件和非金属件，如图1中的机罩外板1、翼子板外板2、门板外板3、前保险杠4、前大灯5等，再装配成一体，其中在外观造型分块处两侧的产品外观轮廓是汽车造型的重要特征，外观轮廓质量的好坏，直接影响汽车外观造型的感知质量。
[0003]如图2所示，以机罩外板1和翼子板外板2的分块为例，机罩外板1与翼子板外板2在分块处的外观轮廓，机罩外板1的外观轮廓为包边结构，包括机罩外观轮廓圆角6和包边面9，翼子板外板2的外观轮廓为折边结构，包括翼子板外观轮廓圆角7和设计折边面8。机罩外板1外观轮廓的包边结构可以通过机器人滚边或者模具压合实现，使机罩外板1沿机罩内板10的边缘翻折，实现内外板的装配。无论是利用机器人滚边，还是利用模具压合，两种方式都可以保证机罩外板的机罩外观轮廓圆角6的大小保持一致。
[0004]翼子板外板2外观轮廓的折边结构是利用冲压模具采用翻边工艺来实现的，设计折边面8的功能是加强产品刚性。机罩外观轮廓圆角6和翼子板外观轮廓圆角7是外观造型特征的一部分。在实际生产装配中，经常出现翼子板外板2的翼子板外观轮廓圆角7大小不一致、圆角不顺等缺陷，造成该区域的汽车外观造型分块间隙不均匀，外观轮廓圆角不光顺等外观缺陷，影响汽车外观造型感知和美观。
[0005]汽车外造型为空间立体曲面，所以外造型分块处的轮廓也是位于空间立体曲面上，比如翼子板外板2的外观轮廓。如图3所示，翼子板外板2的外观轮廓折边结构是采用冲压翻边工艺实现的。以翼子板外板2的外观轮廓折边结构为例，传统的翼子板外板2冲压工艺设计流程是：
①
产品工程师按一定功能要求，完成翼子板外板2的外观轮廓折边结构设计，
②
冲压工艺工程师依据产品特征完成冲压工艺设计，
③
模具工程师按冲压工艺方案，完成模具结构设计，
④
模具加工制造调试，生产出合格零件。
[0006]在流程中的第
①
步，产品工程师进行结构设计时，通常无法考虑冲压工艺设计的具体细节和实物质量，仅保证冲压翻边工艺可以实现。翼子板外板2的外观轮廓折边结构利用CAD设计软件完成设计，以CATIA软件为例，具体是：(1)利用CATIA设计软件中的拉伸面命令实现折边，点击拉伸面命令选择外观造型轮廓线11，选择拉伸方向，沿一定义矢量方向输入确定拉伸范围的参数,生成拉伸面，该曲面为空间单曲面，在外观造型轮廓线处和汽车外观造型面相交。(2)利用棱线倒圆命令倒圆角，选择要倒圆角的外观造型轮廓线11，生成翼子板外观轮廓圆角7，从而完成翼子板外板2的外观轮廓折边结构特征的设计。
[0007]流程中的第
②
步，外观轮廓折边结构特征的冲压工艺方案设计，由多道工序组合完成，如图4所示，第一工序，将需要采用翻边工艺实现的翼子板外观轮廓圆角7及设计折边面8展开至产品拉延补充型面上，拉延成型。第二工序通过切边工艺，切除多余的废料部分。
第三工序采用翻边工艺实现折边面结构特征。在利用模具进行冲压时，模具上外部载荷卸载以后，产品工序件伴随有弹性变形，产品工序件尺寸与模具尺寸不一致，这种现象称为冲压回弹，如图6中回弹折边面12就是设计折边面8翻边回弹后的状态。
[0008]所以在第三工序进行冲压翻边工艺方案设计时，冲压工程师会依据经验及CAE仿真，设计翻边冲压回弹角度补偿，消除冲压回弹带来的工序件尺寸不合格缺陷。具体步骤是，冲压工程师依据经验及CAE仿真回弹分析，确认回弹角度补偿具体数值后，然后在CAD软件中完成补偿片体的3D设计，以CATIA软件为例，用旋转命令将折边面沿空间外观造型轮廓线11法向旋转，旋转方向与回弹折边面12方向相反，旋转值为需要回弹补偿的角度值，得到回弹补偿后的补偿折边面13，然后利用棱线倒圆命令，选择要倒圆的外观造型轮廓线11，生成翼子板外观轮廓圆角7，从而完成翼子板外板2的外观轮廓折边结构特征的回弹补偿工艺片体设计，补偿后的外观轮廓断面如图5和图6所示。
[0009]在进行翼子板外板2的外观轮廓折边结构的冲压翻边工艺设计时，冲压翻边方向的定义要与补偿后的补偿折边面13的矢量方向一致，以保证翻边凹模15与翻边凸模16之间的间隙是均匀的，从而实现良好的翻边质量。
[0010]在现有技术的实施流程中，无法实现定义冲压翻边方向14与补偿后的补偿折边面13的矢量方向一致，原因是在第
①
步的产品设计时，原始产品的外观轮廓设计折边面8是空间立体单曲面，设计折边面8的拉伸方向是确定并唯一的。第
②
步的冲压工艺方案设计时，冲压工艺要考虑外观轮廓设计折边面8的冲压翻边回弹，为保证补偿后的补偿折边面13与原始产品的外观轮廓设计折边面8在任一法向截面处的夹角为恒定值，需用将原始产品的设计折边面8沿外观造型轮廓线11法向旋转，这样得到的补偿折边面13则为空间双曲面，该空间双曲面在任意截面处的翻边方向都是不同的，如图7所示。
[0011]而冲压模具工作时，如图8所示，翻边凹模15只能沿某一矢量方向运动进行翻边，无法实现多矢量方向的同时运动。所以在定义冲压翻边方向14时，无法准确定义，只能找到并定义一个近似的翻边角度，作为冲压翻边方向14进行翻边。这样冲压翻边模具结构设计及加工时，翻边凹模15和翻边凸模16之间的翻边间隙17在任一截面处无法做到均匀一致，导致翻边过程中，翻边凹模15与翻边凸模16之间的钢板材料受挤压程度不一致，材料流动不均匀，最终影响了翼子板外观轮廓圆角7大小的一致性和光顺性，从而影响汽车造型外观感知和美观，需要增加大量的人力、物力调试模具消除缺陷，增加了整车成本。

技术实现思路

[0012]本申请实施例提供一种控制汽车覆盖件外观轮廓圆角的工艺方法，以解决相关技术中无法实现定义冲压翻边方向与补偿后的补偿折边面的矢量方向一致，导致翻边凹模与翻边凸模之间的钢板材料受挤压程度不一致，材料流动不均匀，最终影响了外观轮廓圆角大小的一致性和光顺性的问题。
[0013]本申请实施例提供了一种控制汽车覆盖件外观轮廓圆角的工艺方法，包括以下步骤：
[0014]翼子板外板外观轮廓折边结构特征设计，利用三维设计软件中的扫掠曲面命令，在拔模方向选项中选择定义的某一矢量方向，所述矢量方向与翻边模具实际冲压翻边方向一致，然后定义拔模角度，所述拔模角度的方向与沿实际冲压翻边方向的翻边预计产生的
回弹角度方向一致，生成所需的扫掠曲面，作为翼子板外板的设计折边面；
[0015]翼子板外板外观轮廓折边结构工艺设计，利用三维设计软件中的拉伸面命令实现折边，选择外观造型轮廓线，拉伸方向的定义与翼子板外板外观轮廓的设计折边面的拔模角度的矢量方一致，沿冲压翻边方向生成拉伸面，作为工艺折边面，所述工艺折边面为空间单曲面。
[0016]本申请实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制汽车覆盖件外观轮廓圆角的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：翼子板外板(2)外观轮廓折边结构特征设计，利用三维设计软件中的扫掠曲面命令，在拔模方向选项中选择定义的某一矢量方向，所述矢量方向与翻边模具实际翻边方向一致，然后定义拔模角度，所述拔模角度的方向与沿实际翻边方向的翻边预计产生的回弹角度方向一致，生成所需的扫掠曲面，作为翼子板外板(2)的设计折边面(8)；翼子板外板(2)外观轮廓折边结构工艺设计，利用三维设计软件中的拉伸面命令实现折边，选择外观造型轮廓线(11)，拉伸方向的定义与翼子板外板(2)外观轮廓的设计折边面(8)的拔模角度的矢量方一致，沿冲压翻边方向(14)生成拉伸面，作为工艺折边面(18)，所述工艺折边面(18)为空间单曲面。2.如权利要求1所述的一种控制汽车覆盖件外观轮廓圆角的工艺方法，其特征在于，在拔模方向选项中选择定义的某一矢量方向之前还包括以下步骤：在轮廓类型选项中选择直线轮廓线类型，在子类型选项中选择使用拔模方向，在引导曲线1选项中选择外观造型轮廓线。3.如权利要求1所述的一种控制汽车覆盖件外观轮廓圆角的工艺方法，其特征在于，生成所需的扫掠曲面，作为翼子板外板(2)的设计折边面(8)之后还包括以下步骤：利用棱线倒圆命令完成翼子板外观轮廓圆角(7)的倒圆操作，从而完成翼子板外板外观轮廓折边结构特征设计。4.如权利要求1所述的一种控制汽车覆盖件外观轮廓圆角的工艺方法，其特征在于：所述拔模角度为3
°
～5
°
。5.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈中春，崔晓东，谢先智，袁河清，朱念，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：