镁铝合金汽车覆盖件模具工匠技艺数字化转换制造方法与流程

本发明涉及镁铝合金汽车覆盖件模具制造技术领域，特别是指镁铝合金汽车覆盖件模具工匠技艺数字化转换制造方法。

背景技术：

汽车覆盖件模具制造是工匠化和高技术的结合，伴随汽车质量的持续提升，对汽车覆盖件的材料要求在日益提升，对成型质量的要求也在大幅度提升；同时，伴随汽车换代的加速，汽车覆盖件模具的制造周期也在持续缩短，而汽车覆盖件的高质量要求和新材料广泛应用，却造成工匠的技艺水平需求提高、调试周期不断的增加，造成了汽车覆盖件模具的生产速度与汽车的更新换代周期的不匹配。特别是镁铝合金汽车覆盖件模具的生产，因镁铝合金的回弹大、成形性差，需要大量的工匠调试工作，给镁铝合金模具的高精制造带来了非常大的工匠困境，工匠技艺的大幅度需求成为产业的瓶颈；同时，在实际生产过程中，因工匠技艺的高技术转化不强，造成工匠在做高技艺操作的同时，还存在大量的整体工匠修调工作，使得工匠的劳动强度大、考虑面复杂，容易发生问题从而反复工匠操作，带来周期不确定性的延长，给精准制造带来极大困扰。

技术实现要素：

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种镁铝合金汽车覆盖件模具工匠技艺数字化转换制造方法，解决了现有镁铝合金汽车覆盖件模具制造困难的技术问题。

为解决上述问题，通过对镁铝合金汽车覆盖件模具制造过程的详细剖析，利用现代软件技术，结合大批量的工匠技术分析和技能诀窍，开发了一种先期计算机数字化预处理技术，来通过前期不均衡模具间隙软件处理，来对镁铝合金汽车覆盖件模具工匠调整区域进行数控加工预留，从而用数控加工大幅度减少镁铝合金汽车覆盖件模具的工匠修整量，减少工匠修整的预判错误和技能差异性错误，从而让工匠操作核心高难度技艺，大幅度提升工匠制造周期，降低调试成本，提高模具和产品精度的目的，并为新材料的汽车冷冲压模具工匠技艺转化智能制造奠定基础。

本发明建立在大型汽车覆盖件冷冲压模具大量工匠经验和技术诀窍总结归类的基础上；针对镁铝合金汽车覆盖件模具在调试过程中，需要大量工匠手工调试修整的问题，利用工匠经验和技艺的共性调试空间，做先期过正型工艺纠正，进行工匠经验预加工，从而后期调试工匠只要调整先期的预留调整区，就可以大幅度减少工匠操作，降低工匠调试修整过程的预判和技能性错误，降低工匠操作难度和劳动量，提升镁铝汽车覆盖件模具的模具精度和汽车零部件的精度，本发明涉及的镁铝合金汽车覆盖件料厚区间为0.5-1.8mm。

本发明的技术方案是这样实现的：一种镁铝合金汽车覆盖件模具工匠技艺数字化转换制造方法，包括几何型面中心区确定、类别/弧度化回弹纠正列、构造不等间隙凸模、预留修整区隆起、核心成型弧锐化、程序编制及数控加工、工匠预留修整区调整和定型研合。

几何型面中心区确定；以产品工艺数字化型面(以下简称数型)为基础，提取最大外围曲线，忽略小于总周长5％的凸起或凹陷区域，形成光顺几何边界外环，然后以几何外环为边界，按几何外环最长直径10％为参考数缩小几何边界外环，重复缩小直至几何边界外环的平面面积为原几何边界外环面积的10％以内，形成最小几何边界外环，然后在最小几何外环内构建最长连接线，最小几何边界外环即几何型面中心区，最长连接线即几何中心线，线段重点即为调整中心。

类别/弧度化回弹纠正列；将模具成型的覆盖件按照料厚、调整中心至几何边界外环直线与调整中心至地平面之间的夹角角度(以下简称角度)、材料屈服强度来确定汽车覆盖件的回弹区域工艺过纠正量；对覆盖件的数据模型实施工艺预纠正，工艺预纠正建立在正常汽车覆盖件模具回弹cae分析纠正数据的基础上，是对常规模具工艺的进一步处理，因为纠正数据不呈正态或数据曲线分布，因此形成纠正列数据，类别/弧度化回弹纠正列是工匠经验和实验数据结合的预纠正分组数据，其具体纠正列数据如下：

注：界值走上一级类列，如料厚0.7mm，应选类列2，0.7-0.9对应的值；

工艺过纠正量＝纠正1+纠正2+纠正3

过纠正量是对汽车覆盖件关键回弹区域的纠正比值，即正常工艺计算回弹量为x，则需要按照类别/弧度化回弹纠正列做工艺预纠正值为“x*工艺过纠正量”的处理量。

不等间隙凸模；因为汽车覆盖件的料厚恒定，因此一般情况下模具的上下型腔间隙也是固定的，但在镁铝合金汽车覆盖件模具的实际生产过程中，因为产品自重、时效微变形、动态压力下模具变形、产品承力点无序分布等因素造成模具型腔的均衡间隙会产生型面贴合不均匀、局部成型不到位、无序化回弹等一系列的问题，因此需要构造不等间隙曲线，利用不等间隙曲线对模具的下模数型进行隆起处理，不等间隙曲线适用于角度在40度以下、长度大于500mm的汽车覆盖件，超出范围的不用做该曲线处理，不等间隙曲线凸模做法如下：

a，将数型按照冲压方向在平面上投影，得到数型的平面投影，在投影的中心为米字中心点，在数型上画最大范围的米字；

b，将米字投影到数型上，等到空间曲线米字；

c，对空间曲线米字的每一个外端点向内200mm开始向米字的中心点做渐变抬高；抬高值参考以下公式：抬高值＝长度/1000*0.5*料厚；形成新的抬高米字曲线；

d，因米字线的每条线长度不同，所以会造成中心点不重合，变成多个空间线段的情况，需要将各曲线渐变优化，形成中心点重合的米字曲线，该曲线即为凸模的不等间隙曲线；

e，利用不等间隙曲线为参考线对数型做渐变隆起，隆起后的数型为不等间隙曲线凸模加工参考数型，凹模数型还用原数型，这样就形成了初步的不等间隙模具。

构造不等间隙凸模后大角度强压凸凹模；对大面积(面积在总面积5％以上或边缘区域占总周长8％以上)的大角度变化(一般是与冲压方向夹角在30度以内的区域)区域，对凸模该区域型面实行内收，内收值为料厚的10％；同时在对应凹模区域进行料厚15-20％内收，该类区域形成10％左右的强压区；以便该类区域才模具冲压过程中优先接触且形成强压，打造同一模具内的不同顺序压力接受方式。

预留修整区隆起；预留修整区隆起是对核心工匠修整区域进行的预先凸模隆起，用来通过核心修整区域的抬高来减少后期因需要突出核心区域而对模具大面积的降低，付出大量工匠操作而采取的预处理数字化预处理操作，其隆起模式为，对数型上cae分析的关键成型圆弧角(一般为控制产品形状走势的圆弧角)进行隆起，隆起量不超过总成型控制圆角的5％；隆起方式为；圆弧角隆起高度＝料厚*工艺过纠正量，隆起完成后，对圆角周边区域进行25-40mm的光滑过度，从而使整体数型过度平缓，从而形成光顺过度的预留修整区隆起。

核心成型弧锐化；核心成型弧为数型上cae分析的主要控制成型圆弧角，包含关键成型圆弧和次要的起控制作用的成型圆弧，锐化模式经过多重实验探索，可借用10的开10次方优先数列取整进行，即对凸模上的核心成型圆弧进行缩小1.25倍的锐化，同时，对对应的凹模区域进行1.25倍的放大，从而做到凸模变尖，凹模变亏，核心成型弧区域模具型腔大幅度变大的效果。

程序编制及数控加工，在正常模具制造过程中，模具的凸凹模用同一数型加工，但本专利的凸凹模数型因为做过不同的工匠技艺数字化转换调整，因此对凸模用凸模数型编制加工程序，对凹模用凹模数型编制加工程序，由此加工成不同形状的凸凹模，数控机床加工按正常的高精模具加工方式进行加工即可。

工匠预留修整区调整；当模具加工完成后，进入到工匠调试阶段，此时，工匠只用根据产品的成型状态调整预留区和核心圆弧，从而达到模具所成型的汽车覆盖件符合精度要求，将工匠调整区域集中化，清晰化，有效减少70％以上的工匠修整量。

当精度达到要求后，对整体模具进行上下模定型研合，以达到贴合率和着色要求，从而保证模具寿命和产品精度的恒定性，为正常工匠操作，完成后即为成品，可以产品出厂交付使用。

本发明应用于镁铝合金汽车覆盖件模具制造过程中将工匠经验调试技艺通过数字化加工制造来降低专业化手工劳动，有益效果为：

1，本发明将大量工匠经验、工匠技艺和实验结果形成了系统的数据处理体系，从而通过先期数字化处理和机械加工，来解决模具制造过程中大幅度工匠调试的问题，降低工匠的手工劳动量，减少工匠判断误差，降低工匠技艺需求；从实验记过来看，能降低65％-95％的工匠劳动量。

2，对高难度回弹汽车覆盖件零部件创造了全新的工匠调试模式，大幅度降低工匠调试周期，高难度类汽车覆盖件的精度调试由6次降低2次；周期减少60％以上。

3，大面积数字化加工取代了工匠修整，产品精度和可追溯性大幅度提高。

4，解决了因为产品自重、时效微变形、动态压力下模具变形、产品承力点无序分布等因素造成模具型腔动态承力变化问题，使得通过不等间隙制造达到了完美的汽车覆盖件综合动态受力均衡化，从而大幅度减少成型问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种镁铝合金汽车覆盖件模具工匠技艺数字化转换制造方法，如图1所示，包括几何型面中心区确定、类别/弧度化回弹纠正列、构造不等间隙凸模、预留修整区隆起、核心成型弧锐化、程序编制及数控加工、工匠预留修整区调整和定型研合。

几何型面中心区确定；以产品工艺数字化型面(以下简称数型)为基础，提取最大外围曲线，忽略小于总周长5％的凸起或凹陷区域，形成光顺几何边界外环，然后以几何外环为边界，按几何外环最长直径10％为参考数缩小几何边界外环，重复缩小直至几何边界外环的平面面积为原几何边界外环面积的10％以内，形成最小几何边界外环，然后在最小几何外环内构建最长连接线，最小几何边界外环即几何型面中心区，最长连接线即几何中心线，线段重点即为调整中心。

类别/弧度化回弹纠正列；将模具成型的覆盖件按照料厚、调整中心至几何边界外环直线与调整中心至地平面之间的夹角角度(以下简称角度)、材料屈服强度来确定汽车覆盖件的回弹区域工艺过纠正量；对覆盖件的数据模型实施工艺预纠正，工艺预纠正建立在正常汽车覆盖件模具回弹cae分析纠正数据的基础上，是对常规模具工艺的进一步处理，因为纠正数据不呈正态或数据曲线分布，因此形成纠正列数据，类别/弧度化回弹纠正列是工匠经验和实验数据结合的预纠正分组数据，其具体纠正列数据如下：

注：界值走上一级类列，如料厚0.7mm，应选类列2，0.7-0.9对应的值；

工艺过纠正量＝纠正1+纠正2+纠正3

过纠正量是对汽车覆盖件关键回弹区域的纠正比值，即正常工艺计算回弹量为x，则需要按照类别/弧度化回弹纠正列做工艺预纠正值为“x*工艺过纠正量”的处理量。

不等间隙凸模；因为汽车覆盖件的料厚恒定，因此一般情况下模具的上下型腔间隙也是固定的，但在镁铝合金汽车覆盖件模具的实际生产过程中，因为产品自重、时效微变形、动态压力下模具变形、产品承力点无序分布等因素造成模具型腔的均衡间隙会产生型面贴合不均匀、局部成型不到位、无序化回弹等一系列的问题，因此需要构造不等间隙曲线，利用不等间隙曲线对模具的下模数型进行隆起处理，不等间隙曲线适用于角度在40度以下、长度大于500mm的汽车覆盖件，超出范围的不用做该曲线处理，不等间隙曲线凸模做法如下：

a，将数型按照冲压方向在平面上投影，得到数型的平面投影，在投影的中心为米字中心点，在数型上画最大范围的米字；

b，将米字投影到数型上，等到空间曲线米字；

c，对空间曲线米字的每一个外端点向内200mm开始向米字的中心点做渐变抬高；抬高值参考以下公式：抬高值＝长度/1000*0.5*料厚；形成新的抬高米字曲线；

d，因米字线的每条线长度不同，所以会造成中心点不重合，变成多个空间线段的情况，需要将各曲线渐变优化，形成中心点重合的米字曲线，该曲线即为凸模的不等间隙曲线；

e，利用不等间隙曲线为参考线对数型做渐变隆起，隆起后的数型为不等间隙曲线凸模加工参考数型，凹模数型还用原数型，这样就形成了初步的不等间隙模具。

构造不等间隙凸模后大角度强压凸凹模；对大面积(面积在总面积5％以上或边缘区域占总周长8％以上)的大角度变化(一般是与冲压方向夹角在30度以内的区域)区域，对凸模该区域型面实行内收，内收值为料厚的10％；同时在对应凹模区域进行料厚15-20％内收，该类区域形成10％左右的强压区；以便该类区域才模具冲压过程中优先接触且形成强压，打造同一模具内的不同顺序压力接受方式。

预留修整区隆起；预留修整区隆起是对核心工匠修整区域进行的预先凸模隆起，用来通过核心修整区域的抬高来减少后期因需要突出核心区域而对模具大面积的降低，付出大量工匠操作而采取的预处理数字化预处理操作，其隆起模式为，对数型上cae分析的关键成型圆弧角(一般为控制产品形状走势的圆弧角)进行隆起，隆起量不超过总成型控制圆角的5％；隆起方式为；圆弧角隆起高度＝料厚*工艺过纠正量，隆起完成后，对圆角周边区域进行25-40mm的光滑过度，从而使整体数型过度平缓，从而形成光顺过度的预留修整区隆起。

核心成型弧锐化；核心成型弧为数型上cae分析的主要控制成型圆弧角，包含关键成型圆弧和次要的起控制作用的成型圆弧，锐化模式经过多重实验探索，可借用10的开10次方优先数列取整进行，即对凸模上的核心成型圆弧进行缩小1.25倍的锐化，同时，对对应的凹模区域进行1.25倍的放大，从而做到凸模变尖，凹模变亏，核心成型弧区域模具型腔大幅度变大的效果。

程序编制及数控加工，在正常模具制造过程中，模具的凸凹模用同一数型加工，但本专利的凸凹模数型因为做过不同的工匠技艺数字化转换调整，因此对凸模用凸模数型编制加工程序，对凹模用凹模数型编制加工程序，由此加工成不同形状的凸凹模，数控机床加工按正常的高精模具加工方式进行加工即可。

工匠预留修整区调整；当模具加工完成后，进入到工匠调试阶段，此时，工匠只用根据产品的成型状态调整预留区和核心圆弧，从而达到模具所成型的汽车覆盖件符合精度要求，将工匠调整区域集中化，清晰化，有效减少70％以上的工匠修整量。

当精度达到要求后，对整体模具进行上下模定型研合，以达到贴合率和着色要求，从而保证模具寿命和产品精度的恒定性，为正常工匠操作，完成后即为成品，可以产品出厂交付使用。

本发明未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。