汽车覆盖件模具及有限元计算点云装置的制作方法

本实用新型涉及模具技术领域，尤其是涉及一种汽车覆盖件模具及有限元计算点云装置。

背景技术：

随着科学的发展和社会的进步，人们的生活水平得到了大幅度的提高，汽车成为人们所亲睐的代步工具。由于汽车的需求量不断增大，因此汽车行业不断壮大，而各大汽车厂家对汽车覆盖件模具的型面精度、生产周期及质量等有了更高的要求。汽车覆盖件模具进行冲压时需要保证所冲压出的覆盖件精度符合设计要求，并且质量稳定，为此要保证凸、凹模型面与板料在冲压成形的最终时刻能够均匀接触，但是由于在压力机成形的作用下，模具会发生不均匀的弹性形变，与此同时，板料在挤压的情况下会相应减薄，因而使模具的凸、凹模型面与板料接触不均匀，最终导致制件精度低、质量不稳定。

为解决上述问题，近年发展了基于有限元数值模拟技术的精细模面设计技术，该技术主要的技术特征为利用有限元数值模拟技术进行覆盖件在冲压过程中的模具整体的弹性变形量及板料的减薄量进行分析，设计工程师根据模拟计算结果进行凹模精细模面的设计，但是现有技术中用于制造汽车覆盖件的模具包括上模板、凸模、凸模固定板、压边弹簧、压边圈、凹模、固定板、下模板、导柱、导套、定位销、挡料销等零件，设计工程师需要对该复杂模具的弹性型变量和板料减薄量进行有限元数值模拟分析及计算，最后人工进行计算结果的大致合并得出最终结果。由于在进行有限元数值模拟分析时，需要对现有复杂的模具进行程序性的分析，由于该模具在使用时需要分析的参数量大，且参数之间的关系复杂，导致模拟周期长、效率低，因此，如何提供一种高效率、周期短的能够进行精细模面快速验证的汽车覆盖件模具成为一个亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种汽车覆盖件模具及有限元计算点云装置，以解决现有技术中存在的现有汽车覆盖件模具在进行精细模面快速验证时周期长、效率低的技术问题。

本实用新型提供的汽车覆盖件模具，包括：凹模，包括底端为凹模型面的凹模型腔和沿纵向延伸的凹模导腿，所述凹模型面的凹陷方向与所述凹模导腿的延伸方向相反；压边圈，包括压边圈型面、沿纵向延伸的压边圈外滑配导向槽和设置在所述压边圈型面上且沿纵向延伸的压边圈内滑配导向槽，以及沿纵向延伸的气顶接柱，所述压边圈外滑配导向槽的延伸方向与所述气顶接柱的延伸方向相反；凸模，包括顶端为凸模型面的凸模型芯和设置在所述凸模型芯的外周上且沿纵向延伸的凸模滑配导向柱，以及贯穿其厚度的通孔；所述凹模、所述压边圈和所述凸模能够由上至下依次设置，所述凹模型面与所述凸模型面能够对应匹配以夹设待冲压板料，所述压边圈型面能够同时与所述凹模型面的边缘和所述凸模型面的边缘匹配对接；所述凹模导腿与所述压边圈外滑配导向槽能够沿纵向配合插接，所述压边圈内滑配导向槽与所述凸模滑配导向柱能够沿纵向配合插接，所述气顶接柱能够贯穿所述通孔以与机床的气顶杆对接。

进一步地，所述凹模导腿为两个，两个所述凹模导腿设置在所述凹模型面的两侧；所述压边圈外滑配导向槽为两个，两个所述压边圈外滑配导向槽设置在所述压边圈型面的两侧；两个所述凹模导腿与两个所述压边圈外滑配导向槽能够一一对应插接。

进一步地，所述凹模导腿、所述凹模型面、所述凹模导腿沿所述凹模的长度方向依次间隔设置，两个所述凹模导腿关于所述凹模型面的中心对称。

进一步地，所述压边圈外滑配导向槽、所述压边圈型面、所述压边圈外滑配导向槽沿所述压边圈的长度方向依次间隔设置，两个所述压边圈外滑配导向槽关于所述压边圈型面的中心对称。

进一步地，作为上述方案的进一步改进，所述凹模导腿的侧面上设置有沿纵向延伸的第一凸起，所述第一凸起的凸起方向朝向所述凹模型面；所述压边圈外滑配导向槽的槽面上设置有沿纵向延伸的第二凸起，所述第二凸起的凸起方向背离所述压边圈型面；当所述凹模导腿与所述压边圈外滑配导向槽插接到位时，所述第一凸起与所述第二凸起完全对接。

进一步地，作为上述方案的进一步改进，所述压边圈内滑配导向槽为多个，多个所述压边圈内滑配导向槽沿所述压边圈型面的轴面均匀设置；所述凸模滑配导向柱为多个，多个所述凸模滑配导向柱沿所述凸模型芯的外周均匀设置；多个所述压边圈内滑配导向槽与多个所述凸模滑配导向柱能够一一对应配合插接。

进一步地，作为上述方案的进一步改进，所述气顶接柱为多个，多个所述气顶接柱沿所述压边圈型面的外周均匀设置；所述通孔为多个，多个所述通孔沿所述凸模型芯的外周均匀设置；多个所述气顶接柱能够一一对应地贯穿多个所述通孔。

进一步地，作为上述方案的进一步改进，所述凸模还包括顶端为墩死面的第一墩台，所述第一墩台靠近所述凸模型面设置；所述压边圈还包括顶端为墩死面的第二墩台，所述第二墩台靠近所述压边圈型面设置；当所述压边圈内滑配导向槽与所述凸模滑配导向柱插接到位时，所述第一墩台的墩死面与所述第二墩台的墩死面完全对接。

进一步地，作为上述方案的进一步改进，所述凹模还包括顶端为调压面的第一调压台，所述第一调压台靠近所述凹模型面设置；所述压边圈还包括顶端为调压面的第二调压台，所述第二调压台靠近所述压边圈型面设置；当所述凹模导腿与所述压边圈外滑配导向槽对应插接到位时，所述第一调压台的调压面与所述第二调压台的调压面完全对接。

作为上述方案的进一步改进，本实用新型还提供一种有限元计算点云装置，包括计算机，还包括如上所述的汽车覆盖件模具，所述计算机用于描绘所述汽车覆盖件模具的模型且能够对所述模型进行有限元分析计算。

本实用新型提供的模具包括凹模、压边圈和凸模，凹模包括底端为凹模型面的凹模型腔和沿纵向延伸的凹模导腿，凹模型面的凹陷方向与凹模导腿的延伸方向相反；压边圈包括压边圈型面、沿纵向延伸的压边圈外滑配导向槽和设置在压边圈型面上且沿纵向延伸的压边圈内滑配导向槽，以及沿纵向延伸的气顶接柱，压边圈外滑配导向槽的延伸方向与气顶接柱的延伸方向相反；凸模包括顶端为凸模型面的凸模型芯和设置在凸模型芯的外周上且沿纵向延伸的凸模滑配导向柱，以及贯穿其厚度的通孔；凹模、压边圈和凸模能够由上至下依次设置，凹模型面与凸模型面能够对应匹配以夹设待冲压板料，压边圈型面能够同时与凹模型面的边缘和凸模型面的边缘匹配对接；凹模导腿与压边圈外滑配导向槽能够沿纵向配合插接，压边圈内滑配导向槽与凸模滑配导向柱能够沿纵向配合插接，气顶接柱能够贯穿通孔以与机床的气顶杆对接。因此，当设计工程师对该模具的弹性型变量和板料减薄量进行有限元数值模拟分析及计算时，仅需对匹配连接的凸模型面、凹模型面和压边圈型面进行分析计算得出结果，上述模具在能实现有限元数值模拟分析的前提下，结构简单且便于制造，进而减少设计工程师对繁杂部件的一一分析的工作量，从而达到提高工作效率及缩短周期的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的汽车覆盖件模具的整体剖视图一；

图2为本实用新型实施例提供的汽车覆盖件模具的整体剖视图二；

图3为本实用新型实施例提供的汽车覆盖件模具的整体剖视图三；

图4为本实用新型实施例提供的汽车覆盖件模具的凹模剖视图一；

图5为本实用新型实施例提供的汽车覆盖件模具的凹模剖视图二；

图6为本实用新型实施例提供的汽车覆盖件模具的凸模剖视图一；

图7为本实用新型实施例提供的汽车覆盖件模具的凸模剖视图二；

图8为本实用新型实施例提供的汽车覆盖件模具的压边圈剖视图一；

图9为本实用新型实施例提供的汽车覆盖件模具的压边圈剖视图二。

图标：10－凹模；20－压边圈；30－凸模；101－凹模型腔；102－凹模导腿；103－第一调压台；104－减重孔；105－随型筋；106－键槽；107－纵筋；108－横筋；201－压边圈型面；202－压边圈外滑配导向槽；203－压边圈内滑配导向槽；204－安全平台；205－第二墩台；206－第二调压台；301－凸模型芯；302－第一墩台；303－通孔；304－气顶接柱；1011－凹模型面；1021－第一凸起；1031－调压面；2021－第二凸起；3011－凸模型面；3012－凸模滑配导向柱；3021－墩死面。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型实施例提供的汽车覆盖件模具的整体剖视图一，图2为本实用新型实施例提供的汽车覆盖件模具的整体剖视图二，图3为本实用新型实施例提供的汽车覆盖件模具的整体剖视图三，图4为本实用新型实施例提供的汽车覆盖件模具的凹模剖视图一。请参阅图1、图2、图3和图4，本实施例提供的汽车覆盖件模具，包括凹模10，包括底端为凹模型面1011的凹模型腔和沿纵向延伸的凹模导腿102，凹模型面1011的凹陷方向与凹模导腿102的延伸方向相反；压边圈20，包括压边圈型面201、沿纵向延伸的压边圈外滑配导向槽202和设置在压边圈型面201上且沿纵向延伸的压边圈内滑配导向槽203，以及沿纵向延伸的气顶接柱304，压边圈外滑配导向槽202的延伸方向与气顶接柱304的延伸方向相反；凸模30，包括顶端为凸模型面3011的凸模型芯301和设置在凸模型芯301的外周上且沿纵向延伸的凸模滑配导向柱3012，以及贯穿其厚度的通孔303；凹模10、压边圈20和凸模30能够由上至下依次设置，凹模型面1011与凸模型面3011能够对应匹配以夹设待冲压板料，压边圈型面201能够同时与凹模型面1011的边缘和凸模型面3011的边缘匹配对接；凹模导腿102与压边圈外滑配导向槽202能够沿纵向配合插接，压边圈内滑配导向槽203与凸模滑配导向柱3012能够沿纵向配合插接，气顶接柱304能够贯穿通孔303以与机床的气顶杆对接。

本实用新型提供的模具包括凹模10、压边圈20和凸模30，凹模10包括底端为凹模型面1011的凹模型腔和沿延纵向延伸的凹模导腿102，凹模型面1011的凹陷方向与凹模导腿102的延伸方向相反；压边圈20包括压边圈型面201、沿纵向延伸的压边圈外滑配导向槽202和设置在压边圈型面201上且沿纵向延伸的压边圈内滑配导向槽203，以及沿纵向延伸的气顶接柱304，压边圈外滑配导向槽202的延伸方向与气顶接柱304的延伸方向相反；凸模30包括顶端为凸模型面3011的凸模型芯301和设置在凸模型芯301的外周上且沿纵向延伸的凸模滑配导向柱3012，以及贯穿其厚度的通孔303；凹模10、压边圈20和凸模30能够由上至下依次设置，凹模型面1011与凸模型面3011能够对应匹配以夹设待冲压板料，压边圈型面201能够同时与凹模型面1011的边缘和凸模型面3011的边缘匹配对接；凹模导腿102与压边圈外滑配导向槽202能够沿纵向配合插接，压边圈内滑配导向槽203与凸模滑配导向柱3012能够沿纵向配合插接，气顶接柱304能够贯穿通孔303以与机床的气顶杆对接。因此，当设计工程师对该模具的弹性形变量和板料减薄量进行有限元数值模拟分析及计算时，仅需对匹配连接的凸模型面3011、凹模型面1011和压边圈型面201进行分析计算得出结果，上述模具在能实现有限元数值模拟分析的前提下，结构简单且便于制造，进而减少设计工程师对繁杂部件的一一分析的工作量，从而达到提高工作效率及缩短周期的目的。

请继续参阅图4，凹模导腿102为两个，两个凹模导腿102设置在凹模型面1011的两侧；压边圈外滑配导向槽202为两个，两个压边圈外滑配导向槽202设置在压边圈型面201的两侧；两个凹模导腿102与两个压边圈外滑配导向槽202能够一一对应插接。

设置两个上述凹模导腿102及两个压边圈外滑配导向槽202，是为了便于凹模10与压边圈20能够更好且更为稳固的配合连接，在使用过程中也便于两者的贴合及定位。

请继续参阅图4，具体地，为了便于凹模导腿102与压边圈20的匹配连接，且便于凹模导腿102的制造，凹模导腿102、凹模型面1011、凹模导腿102沿凹模10的长度方向依次间隔设置，两个凹模导腿102关于凹模型面1011的中心对称。

图8为本实用新型实施例提供的汽车覆盖件模具的压边圈剖视图一，请参阅图8，具体地，为了使得在使用过程中，压边圈20能够便捷、快速的与凹模导腿102连接，同时也便于压边圈外滑配导向槽202的制造，压边圈外滑配导向槽202、压边圈型面201、压边圈外滑配导向槽202沿压边圈20的长度方向依次间隔设置，两个压边圈外滑配导向槽202关于压边圈型面201的中心对称。

请继续参阅图4和图8，具体地，凹模导腿102的侧面上设置有沿纵向延伸的第一凸起1021，第一凸起1021的凸起方向朝向凹模型面1011；压边圈外滑配导向槽202的槽面上设置有沿纵向延伸的第二凸起2021，第二凸起2021的凸起方向背离压边圈型面201；当凹模导腿102与压边圈外滑配导向槽202插接到位时，第一凸起1021与第二凸起2021完全对接。

在具有凹模导腿102和压边圈外滑配导向槽202的前提下，为了进一步提高压边圈20与凹模10的连接稳定性，设置了上述的第一凸起1021和第二凸起2021，由于二者的连接关系，因此将第一凸起1021的凸起方向背离压边圈型面201，而第二凸起2021的凸起方向则背离压边圈型面201。

图5为本实用新型实施例提供的汽车覆盖件模具的凹模剖视图二，在本实施例提供的汽车覆盖件模具中，为了便于凹模10的制造而设置了纵筋107和横筋108，与此同时，为了提高凹模型面1011的强度，设置了与凹模型面1011走向相同的随型筋105，防止在使用过程中，凹模10在冲压过程中受力过大导致凹模10受损；为了便于凹模10与压力机的安装，在凹模型面1011相对一侧设置了键槽106；此外，由于汽车覆盖件模具的体积较为庞大并且质量较重，所以在不影响凹模10本身能承受力的条件下，开设了一些减重孔104，进而减轻压力机的重负，也使得工作人员在安装时更为快速便捷。

图6为本实用新型实施例提供的汽车覆盖件模具的凸模剖视图一，图7为本实用新型实施例提供的汽车覆盖件模具的凸模剖视图二，图9为本实用新型实施例提供的汽车覆盖件模具的压边圈剖视图二，请参阅图6、图7和图9，具体地，压边圈内滑配导向槽203为多个，多个压边圈内滑配导向槽203沿压边圈型面201的轴面均匀设置；凸模滑配导向柱3012为多个，多个凸模滑配导向柱3012沿所述凸模型芯301的外周均匀设置；多个压边圈内滑配导向槽203与多个凸模滑配导向柱3012能够一一对应配合插接。

设置多个压边圈内滑配导向槽203和多个凸模滑配导向柱3012，是为了提高压边圈20与凸模30的安装稳定性，而多个压边圈内滑配导向槽203沿压边圈型面201的轴面均匀设置，多个凸模滑配导向柱3012沿所述凸模型芯301的外周均匀设置，是为了便于安装与制造，同时提高两者的使用便捷性。

请继续参阅图6和图9，气顶接柱304为多个，多个气顶接柱304沿压边圈型面201的外周均匀设置；通孔303为多个，多个通孔303沿凸模型芯301的外周均匀设置；多个气顶接柱304能够一一对应地贯穿多个通孔303。

在具体运作过程中，当凹模10向凸模30方向运动且使压边圈20与凸模30接触并对板料进行拉深时，压边圈20与凸模30紧密接触连接；当凹模10处于原始位置不工作时，压边圈20与凸模30触连接，压边圈20的气顶接柱304贯穿凸模30上的通孔303进而与处于凸模30底部的机床上的气顶杆连接，机床上的气顶杆通过压边圈20上的气顶接柱304将压边圈20抬起，从而减轻凸模30的重力，进而提高凸模30的使用寿命。

请继续参阅图7，本实施例中，为了便于凸模30的制造而设置了纵筋107和横筋108，与此同时，为了提高凸模型面3011的强度，设置了与凸模型面3011走向相同的随型筋105，防止在使用过程中，凸模30在冲压过程中受力过大导致凸模30受损；此外，由于汽车覆盖件模具的体积较为庞大并且质量较重，所以在不影响凸模30本身能承受力的条件下，开设了一些减重孔104，进而减轻与凸模30连接的机床的重负，也使得工作人员在安装时更为快速便捷。

请继续参阅图1、图2、图3、图6及图8，所述凸模30还包括顶端为墩死面3021的第一墩台302，第一墩台302靠近凸模型面3011设置；压边圈20还包括顶端为墩死面3021的第二墩台205，第二墩台205靠近所述压边圈型面201设置；当压边圈内滑配导向槽203与凸模滑配导向柱3012插接到位时，第一墩台302的墩死面3021与第二墩台205的墩死面3021完全对接。

当凹模10向压边圈20及凸模30方向运动时，由于压边圈20上设置有气顶接柱304，使得压边圈20与凹模10不能稳定结合，因此而设置了位于凸模30上的第一墩台302和位于压边圈20上的第二墩台205，如此设置，当凹模10、压边圈20及凸模30处于工作状态紧密贴合时，压边圈20上的墩死面3021与凸模30上的墩死面3021完全对接贴合。

请继续参阅图4和图8，为了便于凹模10与压边圈20的匹配连接，凹模10还包括顶端为调压面1031的第一调压台103，第一调压台103靠近所述凹模型面1011设置；压边圈20还包括顶端为调压面1031的第二调压台206，第二调压台206靠近压边圈型面201设置；当凹模导腿102与压边圈外滑配导向槽202对应插接到位时，第一调压台103的调压面1031与第二调压台206的调压面1031完全对接。

请继续参与图4、图6、图8及图9，为了提高模具的使用安全性，在凹模10的凹模型腔面设置了安全平台204、在压边圈20的上下两面设置有安全平台204、在凸模30的凸模型芯301上也设置了安全平台204，而三者的安全平台204一一对应匹配连接。

请继续参阅图8，为了减轻压边圈20的重量，在不影响压边圈20本身的强度的前提条件下，开始有减重孔104。

进一步地，在本实施例中还提供一种有限元计算点云装置，包括计算机，还包括如上的汽车覆盖件模具，计算机用于描绘汽车覆盖件模具的模型且能够对模型进行有限元分析计算。

在现有技术中，工程计算人员需要绘制极其复杂的模具，然后再进行点云计算及分析，而本实施例中所提供的汽车覆盖件模具，结构简单且能够进行精细模面快速验证，并且得出精准的结果，减少了工作人员的工作时间，不仅提高工作效率而且缩短的模具的制造周期。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。