钣金件冲压方向及对拼方式的确定方法、设备及程序产品与流程

专利2025-04-10  25


本发明涉及钣金件工艺设计,尤其涉及一种钣金件冲压方向及对拼方式的确定方法、设备及程序产品。


背景技术:

1、钣金是一种针对金属薄板的综合冷加工工艺,包括剪、冲/切/复合、折、焊接、铆接、拼接、成型(如汽车车身)等。其显著的特征就是同一零件厚度一致。通过钣金工艺加工出的产品叫做钣金件。不同行业所指的钣金件一般不同,多用于组配时的称呼。

2、在钣金件在冲压工艺的设计过程中,给钣金件确定正确合适的冲压方向及对拼方式,是设计的第一步,也是后序工艺设计的基础。而冲压方向和钣金件之间对拼方式的选择都是根据设计人员的经验在设计软件中进行人工设计,实现过程较为复杂繁琐,非常依赖设计人员的经验,人工设计的精确度较低。一般在完成第一次设计后,冲压方向和对拼方式还需要不同程度和次数的修正,设计难度较大且效率较低。

3、有鉴于此,提供一种降低对设计人员经验的依赖程度并且提高精度和效率的钣金件冲压方向及对拼方式的确定方法成为必要。


技术实现思路

1、本发明提供一种钣金件冲压方向及对拼方式的确定方法,其通过将主钣金件和副钣金件进行模拟对拼,并在模拟对拼后设置主钣金件与副钣金件之间的对称面,建立原点位于该对称面上的冲压坐标系,以确定钣金件的冲压方向和对拼方式。

2、本发明技术方案提供一种钣金件冲压方向及对拼方式的确定方法,包括:

3、获取钣金件的数学模型,根据主钣金件和副钣金件的结构确定对拼类型;

4、根据所述对拼类型,基于所述主钣金件设置相对于所述副钣金件的对称面;

5、根据所述对称面,对所述主钣金件与所述副钣金件进行模拟对拼;

6、构建原点位于所述对称面上的冲压坐标系;

7、根据所述冲压坐标系及所述对称面确定所述主钣金件与所述副钣金件的冲压方向和对拼方式。

8、在其中一项可选技术方案中,所述对所述主钣金件和所述副钣金件进行模拟对拼,包括:

9、构建所述主钣金件对应的第一坐标系;

10、构建所述副钣金件对应的第二坐标系;

11、根据所述对拼类型,在所述第一坐标系中参照所述对称面构建对拼后所述副钣金件位置对应的局部坐标系;

12、对所述第二坐标系进行坐标转移,将所述副钣金件移动至所述局部坐标系上。

13、在其中一项可选技术方案中,所述构建所述主钣金件对应的第一坐标系,包括:

14、对所述主钣金件进行收缩包裹形成第一包络体,选取所述第一包络体的几何中心作为第一原点;

15、根据所述第一包络体的结构,通过平均法向量法确定所述第一冲压坐标系的坐标轴方向;

16、结合所述第一原点和所述第一坐标系的坐标轴方向构建所述第一坐标系。

17、在其中一项可选技术方案中,所述根据所述第一包络体的结构,通过平均法向量法确定所述第一冲压坐标系的坐标轴方向,包括:

18、确定所述主钣金件上型面的数量及形状;

19、依次计算所述主钣金件上每个型面的中心位置处的面法向量;

20、依次计算所述主钣金件上每个型面的面积,并计算出所述主钣金件的总面积;

21、基于所述主钣金件上每个型面的面积以及总面积,通过加权平均法计算出第一平均法向量;

22、将所述第一平均法向量设置为所述第一坐标系的z轴方向;

23、将所述第一包络体的长边方向设置为所述第一坐标系的x轴方向;

24、根据所述第一坐标系的z轴方向和x轴方向确定y轴方向。

25、在其中一项可选技术方案中,所述构建所述副钣金件对应的第二坐标系,包括:

26、对所述副钣金件进行收缩包裹形成第二包络体,选取所述第二包络体的几何中心作为第二原点;

27、根据所述第二包络体的结构,通过平均法向量法确定所述第二冲压坐标系的坐标轴方向;

28、结合所述第二原点和所述第二坐标系的坐标轴方向构建所述第二坐标系。

29、在其中一项可选技术方案中,所述根据所述第二包络体的结构,通过平均法向量法确定所述第二冲压坐标系的坐标轴方向,包括:

30、确定所述副钣金件上型面的数量及形状;

31、依次计算所述副钣金件上每个型面的中心位置处的面法向量;

32、依次计算所述副钣金件上每个型面的面积,并计算出所述副钣金件的总面积;

33、基于所述副钣金件上每个型面的面积以及总面积,通过加权平均法计算出第二平均法向量;

34、将所述第二平均法向量设置为所述第二坐标系的z轴方向;

35、将所述第二包络体的长边方向设置为所述第二坐标系的x轴方向;

36、根据所述第二坐标系的z轴方向和x轴方向确定y轴方向。

37、在其中一项可选技术方案中,所述获取钣金件的数学模型,根据主钣金件和副钣金件的结构确定对拼类型,包括:

38、获取钣金件的数学模型,分析所述钣金件的结构,判断所述钣金件是否包括副零件;

39、如果所述钣金件包括副零件,则判断所述钣金件的结构是否满足完全对称零件条件、不完全对称零件条件或组合零件条件;否则

40、判断所述钣金件的结构是否满足单个零件条件或自对称零件条件;

41、根据所述钣金件的结构满足的条件确定为相应的对拼类型。

42、在其中一项可选技术方案中,所述根据所述冲压坐标系及所述对称面确定所述主钣金件与所述副钣金件的冲压方向和对拼方式,包括:

43、获取所述钣金件的工艺要求信息;

44、根据所述对拼类型,结合所述主钣金件与所述副钣金件在所述冲压坐标系中的相对位置确定对拼方式;

45、根据所述钣金件的形状和工艺要求信息,结合所述冲压坐标系的z轴的正轴方向确定冲压方向。

46、本发明技术方案还提供一种计算机设备,包括:

47、至少一个处理器;以及,

48、与至少一个所述处理器通信连接的存储器;其中,

49、所述存储器存储有可被至少一个所述处理器执行的指令,所述指令被至少一个所述处理器执行,以使至少一个所述处理器能够执行任一前述的钣金件冲压方向及对拼方式的确定方法。

50、本发明技术方案还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序/指令,该计算机程序/指令被处理器执行时实现任一前述的钣金件冲压方向及对拼方式的确定方法的步骤。

51、采用上述技术方案,具有如下有益效果:

52、本发明提供的钣金件冲压方向及对拼方式的确定方法通过对主钣金件和副钣金件的数学模型中构建主钣金件与副钣金件在对拼后的对称面,并根据对称面将主钣金件和副钣金件进行模拟对拼,以建立原点位于对称面上且包含主钣金件和副钣金件的冲压坐标系。通过该冲压坐标系可以确定钣金件的冲压方向和对拼方式,从而实现在降低对设计人员经验依赖程度的前提下,以更为自动化的方式实现更为准确且高效地确定钣金件的冲压方向和对拼方式的效果。以模拟对拼后的主钣金件和副钣金件为基础,能够使冲压方向与对拼方式相结合,确保冲压加工产生的主钣金件和副钣金件能够更好地进行对拼。


技术特征:

1.一种钣金件冲压方向及对拼方式的确定方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的钣金件冲压方向及对拼方式的确定方法,其特征在于,所述对所述主钣金件和所述副钣金件进行模拟对拼,包括:

3.根据权利要求2所述的钣金件冲压方向及对拼方式的确定方法,其特征在于,所述构建所述主钣金件对应的第一坐标系,包括:

4.根据权利要求3所述的钣金件冲压方向及对拼方式的确定方法,其特征在于,所述根据所述第一包络体的结构,通过平均法向量法确定所述第一冲压坐标系的坐标轴方向,包括:

5.根据权利要求2所述的钣金件冲压方向及对拼方式的确定方法,其特征在于,所述构建所述副钣金件对应的第二坐标系,包括:

6.根据权利要求5所述的钣金件冲压方向及对拼方式的确定方法,其特征在于,所述根据所述第二包络体的结构,通过平均法向量法确定所述第二冲压坐标系的坐标轴方向,包括:

7.根据权利要求1所述的钣金件冲压方向及对拼方式的确定方法,其特征在于,所述获取钣金件的数学模型,根据主钣金件和副钣金件的结构确定对拼类型,包括:

8.根据权利要求1所述的钣金件冲压方向及对拼方式的确定方法,其特征在于,所述根据所述冲压坐标系及所述对称面确定所述主钣金件与所述副钣金件的冲压方向和对拼方式,包括:

9.一种计算机设备,其特征在于,包括:

10.一种计算机程序产品,包括计算机程序/指令,其特征在于,该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述的钣金件冲压方向及对拼方式的确定方法的步骤。


技术总结
本发明公开了一种钣金件冲压方向及对拼方式的确定方法、设备及程序产品,其中方法包括:获取钣金件的数学模型,根据主钣金件和副钣金件的结构确定对拼类型;根据对拼类型,基于主钣金件设置相对于副钣金件的对称面;根据对称面,对主钣金件与副钣金件进行模拟对拼;构建原点位于对称面上的冲压坐标系;根据冲压坐标系及对称面确定主钣金件与副钣金件的冲压方向和对拼方式。本发明通过确立对称面和原点位于对称面上的冲压坐标系,实现在降低对设计人员经验依赖程度的前提下,更为准确且高效地确定钣金件的冲压方向和对拼方式。

技术研发人员:刘丽莉,罗仁平,冯傲,高晶,王燕,毛青谊,张博凡,李丽芳
受保护的技术使用者:上汽通用汽车有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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