模具型面的設(shè)計(jì)方法及覆蓋件模具與流程

本發(fā)明涉及模具設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種模具型面的設(shè)計(jì)方法及覆蓋件模具。

背景技術(shù)：

汽車覆蓋件模具在進(jìn)行沖壓時(shí)需要保證所沖壓出的覆蓋件的精度符合設(shè)計(jì)要求并且質(zhì)量穩(wěn)定，因此，覆蓋件模具在工作時(shí)需要保證凸模型面、凹模型面與板料在沖壓成形的最終時(shí)刻能夠均勻接觸。通常汽車覆蓋件模具的凸模型面和凹模型面均為均勻偏置料厚的型面，但在使用過程中，由于壓力機(jī)成形力的存在，模具會(huì)發(fā)生不均勻的彈性變形，該彈性變形造成模具的凸模型面和凹模型面及板料不能均勻接觸，最終導(dǎo)致制件精度低且質(zhì)量不穩(wěn)定的問題。

為解決上述問題，出現(xiàn)了基于有限元數(shù)值模擬技術(shù)的精細(xì)模面設(shè)計(jì)技術(shù)，該技術(shù)主要是利用有限元數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)覆蓋件在沖壓過程中的減薄量和模具整體的彈性變形進(jìn)行分析，并對(duì)模具型面進(jìn)行預(yù)先補(bǔ)償，即在獲得最終成形的模具型面之前，對(duì)覆蓋件的減薄量和彈性形變進(jìn)行補(bǔ)償，最后曲面設(shè)計(jì)工程師可根據(jù)上述分析結(jié)果對(duì)模具精細(xì)模面進(jìn)行設(shè)計(jì)，這種方法可有效減少傳統(tǒng)鉗工的研配工作量，同時(shí)可縮短模具的制造周期。

然而，上述相關(guān)技術(shù)存在以下缺陷：使用上述方法對(duì)模具精細(xì)模面進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中人工參與的部分為：曲面設(shè)計(jì)工程師通過有限元數(shù)值模擬技術(shù)獲取覆蓋件的減薄量和模具整體的彈性變形量，通過人眼觀察變形區(qū)域的大致變形情況，并對(duì)所觀察到的變形區(qū)域的減薄量進(jìn)行大致計(jì)算，然后對(duì)同一變形區(qū)域的彈性變形量進(jìn)行大致計(jì)算，最終再將兩個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行合并得到一個(gè)簡(jiǎn)單的模面補(bǔ)償報(bào)告，曲面設(shè)計(jì)師再根據(jù)此報(bào)告做出相應(yīng)曲面。因此，上述分析結(jié)果所獲取的最終結(jié)果僅為一個(gè)大致結(jié)果，并非模具變形區(qū)域上每個(gè)位置的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，從而導(dǎo)致最終成形的模具型面的精度低、準(zhǔn)確性差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種模具型面的設(shè)計(jì)方法及覆蓋件模具，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的模具型面的預(yù)先補(bǔ)償精度低的技術(shù)問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例采用以下技術(shù)方案：

一種模具型面的設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：

1)模具在沖壓力下的彈性變形量的計(jì)算：

首先建立成形零件的有限元cad數(shù)字模型，并將所述cad數(shù)字模型的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，然后利用unigraphicsnx軟件對(duì)簡(jiǎn)化后的所述cad數(shù)字模型進(jìn)行實(shí)體網(wǎng)格劃分，最后利用ls－dyna軟件對(duì)簡(jiǎn)化后的所述cad數(shù)字模型進(jìn)行在沖壓力下的彈性變形量計(jì)算；

2)基于模具變形有限元計(jì)算網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)點(diǎn)云的提取和耦合：首先對(duì)所述cad數(shù)字模型在成形壓力下彈性變形有限元計(jì)算得到的有限元網(wǎng)格的所述cad數(shù)字模型的工作型面進(jìn)行節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)、網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)點(diǎn)云的提取，其次根據(jù)網(wǎng)格分布情況確定型面節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)、網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)點(diǎn)云提取后的所述cad數(shù)字模型的工作型面的反向補(bǔ)償法線方向和反向節(jié)點(diǎn)移動(dòng)數(shù)值，再次確定網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的投影，最后對(duì)補(bǔ)償后的所述cad數(shù)字模型的工作型面進(jìn)行網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)合并且得到一致性點(diǎn)云；

3)基于有限元計(jì)算精細(xì)模面生成：利用geomagicstudio軟件將所述cad數(shù)字模型的工作型面獲得的一致性點(diǎn)云進(jìn)行非均勻有理b樣條擬合，并建立基于有限元計(jì)算耦合點(diǎn)云的精細(xì)模面。

進(jìn)一步地，在步驟2)中，利用ls－dyna軟件對(duì)網(wǎng)格劃分后的所述cad數(shù)字模型的工作型面進(jìn)行有限元數(shù)值模擬計(jì)算并得到dynain文件，通過坐標(biāo)系平面分塊算法，沿所述cad數(shù)字模型的工作型面的高度方向獲取邊長(zhǎng)為1mm方格范圍內(nèi)，利用最近鄰點(diǎn)插值法計(jì)算得到每一個(gè)1mm方格四節(jié)點(diǎn)的空間坐標(biāo)值，獲取由以上1mm方格節(jié)點(diǎn)組成所述cad數(shù)字模型的工作型面的有限元網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)點(diǎn)云。

進(jìn)一步地，在步驟2)中，以所述cad數(shù)字模型的凹模原始未變形數(shù)字型面為基準(zhǔn)，采用邊長(zhǎng)為1mm方格區(qū)域的劃分方法，將每一個(gè)四邊形小區(qū)域繼續(xù)劃分為兩個(gè)三角形，以每個(gè)三角形的法線方向作為補(bǔ)償法線方向，其中，所述補(bǔ)償法線方向是補(bǔ)償方向的法線方向。

進(jìn)一步地，在步驟2)中，分別對(duì)所述cad數(shù)字模型的凸模的工作型面、凹模的工作型面及壓邊圈的工作型面的有限元網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)點(diǎn)云利用坐標(biāo)系平面分塊算法，在每個(gè)1mm三角形區(qū)域內(nèi)，按照補(bǔ)償方向并根據(jù)所述cad數(shù)字模型的工作型面的有限元計(jì)算結(jié)果得到相應(yīng)工作型面的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的總位移，在所述補(bǔ)償法線方向上進(jìn)行反向補(bǔ)償，獲得各自的節(jié)點(diǎn)空間位置，最終獲得包含補(bǔ)償信息的一致性點(diǎn)云。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，具體地，在步驟1)中，分析成形零件的有限元所述cad數(shù)字模型，然后將所述cad數(shù)字模型的主結(jié)構(gòu)中的非傳遞力結(jié)構(gòu)和零部件進(jìn)行直接刪除，將所述cad數(shù)字模型中的部分傳遞力結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化；利用unigraphicsnx軟件的高級(jí)仿真模塊對(duì)簡(jiǎn)化后的所述cad數(shù)字模型進(jìn)行四節(jié)點(diǎn)四面體三維實(shí)體網(wǎng)格劃分，并根據(jù)三維曲面輪廓進(jìn)行自適應(yīng)網(wǎng)格加密，得到所述cad數(shù)字模型的三維網(wǎng)格，再設(shè)計(jì)兩塊模擬沖壓機(jī)床上下臺(tái)面的蓋板，兩塊所述蓋板的尺寸分別大于所述cad數(shù)字模型的上底面、下底面，并對(duì)兩塊所述蓋板進(jìn)行邊長(zhǎng)為25mm四節(jié)點(diǎn)四面體三維實(shí)體網(wǎng)格劃分，且分別導(dǎo)出每個(gè)部件的網(wǎng)格信息k文件；首先利用ls－prepost軟件進(jìn)行不同部件k文件的有限元網(wǎng)格裝配，得到完整的有限元計(jì)算模型，上底板和下底板均設(shè)置為剛體，其他部件均設(shè)置為柔性體，再進(jìn)行k文件前處理信息編程，根據(jù)模擬的實(shí)際沖壓條件加載成形力，并使下底板保持靜止，上底板線性加載沖壓成形力，最后控制加載時(shí)間為1s，提交ls－dyna軟件進(jìn)行有限元數(shù)值模擬計(jì)算。

進(jìn)一步地，針對(duì)上述網(wǎng)格的大小而言，網(wǎng)格邊長(zhǎng)最大為25mm，最小為0.5mm。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，具體地，在步驟3)中，根據(jù)獲得的包含補(bǔ)償信息的一致性點(diǎn)云，利用曲面設(shè)計(jì)軟件分析所述cad數(shù)字模型的工作型面的一致性點(diǎn)云與所述cad數(shù)字模型的原始曲面的面差分析結(jié)果，以所述cad數(shù)字模型的工作型面邊界點(diǎn)為b曲面的起始和終了端點(diǎn)，沿垂直于所述cad數(shù)字模型的工作型面的邊界方向且間距為2mm設(shè)計(jì)非均勻有理b樣條曲線。

進(jìn)一步地，在步驟3)中，根據(jù)相鄰的非均勻有理b樣條曲線生成b樣條曲面片，并對(duì)所述b樣條曲面片進(jìn)行二階連續(xù)可微曲面連接，最終建立生成包含補(bǔ)償信息的一致性點(diǎn)云的曲面1。

進(jìn)一步地，在步驟3)中，利用曲面造型軟件，將曲面1的工作型面投影幾何中心作為最大點(diǎn)，以所述曲面1的工作型面的幾何中心為圓心，以所述曲面1的工作型面投影圖形的最大內(nèi)切圓為邊界，沿沖壓方向向凸模方向做0.1mm的均勻隆起變形，獲得最終的精細(xì)模面—曲面2。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的基于有限元計(jì)算點(diǎn)云模面模具的設(shè)計(jì)方法，包括模具在沖壓力下的彈性變形量計(jì)算、有限元計(jì)算點(diǎn)云的提取和耦合及基于有限元計(jì)算耦合點(diǎn)云的精細(xì)模面生成三個(gè)步驟，首先通過計(jì)算模具在沖壓力下的彈性變形量，從而從毛坯階段即可對(duì)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，利用不斷更新的軟件進(jìn)行分析計(jì)算，能夠得到更為精準(zhǔn)的模擬數(shù)值，其次，通過提取有限元數(shù)值模擬得到凸模、凹模及壓邊圈的有限元網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)點(diǎn)云，并根據(jù)網(wǎng)格分布情況確定反向補(bǔ)償法線的方向和反向節(jié)點(diǎn)移動(dòng)，獲得包含補(bǔ)償信息的一致點(diǎn)云，最后，利用軟件建立基于有限元計(jì)算耦合點(diǎn)云的精細(xì)模面。由于在利用有限元數(shù)值模擬技術(shù)進(jìn)行覆蓋件在沖壓過程中的減薄量和模具整體的彈性變形進(jìn)行分析的過程中，通過軟件的模擬計(jì)算及少量的人工操作，本發(fā)明提供的設(shè)計(jì)方法，是在一種合理的模具及工藝條件的前提下，計(jì)算出了彈性變形量，并對(duì)該變形量進(jìn)行了補(bǔ)償，最終通過耦合得出精細(xì)模面，從而提高了工作型面的預(yù)先補(bǔ)償精度性及使用的廣泛性。

進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供一種覆蓋件模具，包括上所述的模具型面的設(shè)計(jì)方法。

所述覆蓋件模具相比于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果，與上述模具型面的設(shè)計(jì)方法相比于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果相同，此處不再贅述。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的模具型面的設(shè)計(jì)方法的原理圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的模具型面的設(shè)計(jì)方法的cad數(shù)字模型結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的模具型面的設(shè)計(jì)方法的簡(jiǎn)化后的cad數(shù)字模型結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的模具型面的設(shè)計(jì)方法的模具有限元計(jì)算三維實(shí)體網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的模具型面的設(shè)計(jì)方法的模具有限元計(jì)算后得到的凸凹模網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)合并點(diǎn)云的結(jié)構(gòu)圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的模具型面的設(shè)計(jì)方法的模具根據(jù)合并點(diǎn)云得到的凹模型面非均勻有理b樣條的結(jié)構(gòu)圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的模具型面的設(shè)計(jì)方法的模具通過樣條得到的精細(xì)模面的結(jié)構(gòu)圖。

圖標(biāo)：100－cad數(shù)字模型；110－凹模；120－壓邊圈；130－凸模。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，如出現(xiàn)術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等，其所指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，如出現(xiàn)術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，如出現(xiàn)術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的模具型面的設(shè)計(jì)方法的原理圖，請(qǐng)參閱圖1，一種模具型面的設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：

1)模具在沖壓力下的彈性變形量的計(jì)算：

首先建立成形零件的有限元cad數(shù)字模型100，并將cad數(shù)字模型100的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，然后利用unigraphicsnx軟件對(duì)簡(jiǎn)化后的所述cad數(shù)字模型100進(jìn)行實(shí)體網(wǎng)格劃分，最后利用ls－dyna軟件對(duì)簡(jiǎn)化后的cad數(shù)字模型100進(jìn)行在沖壓力下的彈性變形量計(jì)算；

2)基于模具變形有限元計(jì)算網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)點(diǎn)云的提取和耦合：首先對(duì)cad數(shù)字模型100在成形壓力下彈性變形有限元計(jì)算得到的有限元網(wǎng)格的cad數(shù)字模型100的工作型面進(jìn)行節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)、網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)點(diǎn)云的提取，其次根據(jù)網(wǎng)格分布情況確定型面節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)、網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)點(diǎn)云提取后的cad數(shù)字模型100的工作型面的反向補(bǔ)償法線方向和反向節(jié)點(diǎn)移動(dòng)數(shù)值，再次確定網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的投影，最后對(duì)補(bǔ)償后的cad數(shù)字模型100的工作型面進(jìn)行網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)合并且得到一致性點(diǎn)云；

3)基于有限元計(jì)算精細(xì)模面生成：利用geomagicstudio軟件將cad數(shù)字模型100的工作型面獲得的一致性點(diǎn)云進(jìn)行非均勻有理b樣條擬合，并建立基于有限元計(jì)算耦合點(diǎn)云的精細(xì)模面。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的基于有限元計(jì)算點(diǎn)云模面模具的設(shè)計(jì)方法，包括模具在沖壓力下的彈性變形量計(jì)算、有限元計(jì)算點(diǎn)云的提取和耦合及基于有限元計(jì)算耦合點(diǎn)云的精細(xì)模面生成三個(gè)步驟，首先通過計(jì)算模具在沖壓力下的彈性變形量，從而從毛坯階段即可對(duì)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，利用不斷更新的軟件進(jìn)行分析計(jì)算，能夠得到更為精準(zhǔn)的模擬數(shù)值，其次，通過提取有限元數(shù)值模擬得到凸模130、凹模110及壓邊圈120的有限元網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)點(diǎn)云，并根據(jù)網(wǎng)格分布情況確定反向補(bǔ)償法線的方向和反向節(jié)點(diǎn)移動(dòng)，獲得包含補(bǔ)償信息的一致點(diǎn)云，最后，利用軟件建立基于有限元計(jì)算耦合點(diǎn)云的精細(xì)模面。由于在利用有限元數(shù)值模擬技術(shù)進(jìn)行覆蓋件在沖壓過程中的減薄量和模具整體的彈性變形進(jìn)行分析的過程中，通過軟件的模擬計(jì)算及少量的人工操作，本發(fā)明提供的設(shè)計(jì)方法，是在一種合理的模具及工藝條件的前提下，計(jì)算出了彈性變形量，并對(duì)該變形量進(jìn)行了補(bǔ)償，最終通過耦合得出精細(xì)模面，從而提高了工作型面的預(yù)先補(bǔ)償精度性及使用的廣泛性。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的模具型面的設(shè)計(jì)方法的cad數(shù)字模型結(jié)構(gòu)圖，圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的模具型面的設(shè)計(jì)方法的簡(jiǎn)化后的cad數(shù)字模型結(jié)構(gòu)圖，請(qǐng)參閱圖2和圖3，在進(jìn)行三維cad數(shù)字模型100進(jìn)行分析簡(jiǎn)化時(shí)，將模具主結(jié)構(gòu)，例如壓邊圈120、凸模130和凹模110中的非傳遞力結(jié)構(gòu)和零部件進(jìn)行直接刪除；其中非傳遞力結(jié)構(gòu)主要包括氣路管道及其接頭、電子傳感器、板料限位器、模具連接板和螺釘?shù)?；將cad數(shù)字模型100中的部分傳遞力結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，主要簡(jiǎn)化過程包括：調(diào)壓墊、導(dǎo)板與所連接cad數(shù)字模型100本體合為一體、分散性鑲塊合為一體；因?yàn)閏ad數(shù)字模型100為對(duì)稱圖形，將cad數(shù)字模型100沿對(duì)稱面切開，只利用一半圖形進(jìn)行分析和計(jì)算，不僅可以簡(jiǎn)化計(jì)算，而且縮短了計(jì)算時(shí)間。

進(jìn)一步地，在步驟2)中，利用ls－dyna軟件對(duì)網(wǎng)格劃分后的cad數(shù)字模型100的工作型面進(jìn)行有限元數(shù)值模擬計(jì)算并得到dynain文件，通過坐標(biāo)系平面分塊算法，沿cad數(shù)字模型100的工作型面的高度方向獲取邊長(zhǎng)為1mm方格范圍內(nèi)，利用最近鄰點(diǎn)插值法計(jì)算得到每一個(gè)1mm方格四節(jié)點(diǎn)的空間坐標(biāo)值，獲取由以上1mm方格節(jié)點(diǎn)組成cad數(shù)字模型100的工作型面的有限元網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)點(diǎn)云。

需要說明的是，利用上述方法分別獲取得到凹模110的工作型面、壓邊圈120的工作型面及凸模130的工作型面，并計(jì)算最后得到的有限元網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)點(diǎn)云。

進(jìn)一步地，在步驟2)中，以cad數(shù)字模型100的凹模110原始未變形數(shù)字型面為基準(zhǔn)，采用邊長(zhǎng)為1mm方格區(qū)域的劃分方法，將每一個(gè)四邊形小區(qū)域繼續(xù)劃分為兩個(gè)三角形，以每個(gè)三角形的法線方向作為補(bǔ)償法線方向，其中，所述補(bǔ)償法線方向是補(bǔ)償方向的法線方向。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的模具型面的設(shè)計(jì)方法的模具有限元計(jì)算三維實(shí)體網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)圖，請(qǐng)參閱圖4，在步驟1)中，分析成形零件的有限元cad數(shù)字模型100，然后將cad數(shù)字模型100的主結(jié)構(gòu)中的非傳遞力結(jié)構(gòu)和零部件進(jìn)行直接刪除，將cad數(shù)字模型100中的部分傳遞力結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化；

利用unigraphicsnx軟件的高級(jí)仿真模塊對(duì)簡(jiǎn)化后的cad數(shù)字模型100進(jìn)行四節(jié)點(diǎn)四面體三維實(shí)體網(wǎng)格劃分，并根據(jù)三維曲面輪廓進(jìn)行自適應(yīng)網(wǎng)格加密，得到cad數(shù)字模型100的三維網(wǎng)格，再設(shè)計(jì)兩塊模擬沖壓機(jī)床上下臺(tái)面的蓋板，兩塊蓋板的尺寸分別大于cad數(shù)字模型100的上底面、下底面，并對(duì)兩塊蓋板進(jìn)行邊長(zhǎng)為25mm四節(jié)點(diǎn)四面體三維實(shí)體網(wǎng)格劃分，且分別導(dǎo)出每個(gè)部件的網(wǎng)格信息k文件；

首先利用ls－prepost軟件進(jìn)行不同部件k文件的有限元網(wǎng)格裝配，得到完整的有限元計(jì)算模型，上底板和下底板均設(shè)置為剛體，其他部件均設(shè)置為柔性體，再進(jìn)行k文件前處理信息編程，根據(jù)模擬的實(shí)際沖壓條件加載成形力，并使下底板保持靜止，上底板線性加載沖壓成形力，最后控制加載時(shí)間為1s，提交ls－dyna軟件進(jìn)行有限元數(shù)值模擬計(jì)算。

進(jìn)一步地，為了提高所述cad數(shù)字模型100的工作型面的精準(zhǔn)度，網(wǎng)格邊長(zhǎng)最大為25mm，最小為0.5mm。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的模具型面的設(shè)計(jì)方法的模具有限元計(jì)算后得到的凸模和凹模網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)合并點(diǎn)云的結(jié)構(gòu)圖，需要說明的是，為了能夠更為清楚的顯示，圖5中將部分網(wǎng)格進(jìn)行了隱藏，因此僅保留了曲面主要部分的點(diǎn)云，請(qǐng)參閱圖5，在步驟2)中，分別對(duì)cad數(shù)字模型100的凸模130的工作型面、凹模110的工作型面及壓邊圈120的工作型面的有限元網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)點(diǎn)云利用坐標(biāo)系平面分塊算法，在每個(gè)1mm三角形區(qū)域內(nèi)，按照補(bǔ)償方向并根據(jù)cad數(shù)字模型100的工作型面的有限元計(jì)算結(jié)果得到相應(yīng)工作型面的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的總位移，在所述補(bǔ)償法線方向上進(jìn)行反向補(bǔ)償，獲得各自的節(jié)點(diǎn)空間位置，最終獲得包含補(bǔ)償信息的一致性點(diǎn)云。

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的模具型面的設(shè)計(jì)方法的模具根據(jù)合并點(diǎn)云得到的凹模型面非均勻有理b樣條的結(jié)構(gòu)圖，請(qǐng)參閱圖6，在步驟3)中，根據(jù)獲得的包含補(bǔ)償信息的一致性點(diǎn)云，利用曲面設(shè)計(jì)軟件分析cad數(shù)字模型100的工作型面的一致性點(diǎn)云與cad數(shù)字模型100的原始曲面的面差分析結(jié)果，以cad數(shù)字模型100的工作型面邊界點(diǎn)為b曲面的起始和終了端點(diǎn)，沿垂直于cad數(shù)字模型100的工作型面的邊界方向且間距為2mm設(shè)計(jì)非均勻有理b樣條曲線。

需要說明的是，由于曲線間距較為密集，為了表示清楚本實(shí)施例的過程，在圖6中隱藏了部分曲線，并且上述所提到的曲面設(shè)計(jì)軟件可以采用例如geomagicstudio軟件進(jìn)行分析。

進(jìn)一步地，在步驟3)中，根據(jù)相鄰的非均勻有理b樣條曲線生成b樣條曲面片，并對(duì)所述b樣條曲面片進(jìn)行二階連續(xù)可微曲面連接，最終建立生成包含補(bǔ)償信息的一致性點(diǎn)云的曲面1。

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的模具型面的設(shè)計(jì)方法的模具通過樣條得到的精細(xì)模面的結(jié)構(gòu)圖，請(qǐng)參閱圖7，在步驟3)中，利用曲面造型軟件，將曲面1的工作型面投影幾何中心作為最大點(diǎn)，以所述曲面1的工作型面的幾何中心為圓心，以所述曲面1的工作型面投影圖形的最大內(nèi)切圓為邊界，沿沖壓方向向凸模130方向做0.1mm的均勻隆起變形，獲得最終的精細(xì)模面—曲面2。

在本發(fā)明實(shí)施例中還提供一種覆蓋件模具，包括如上所述的模具型面的設(shè)計(jì)方法。

本實(shí)施例提供的覆蓋件模具與上述提供的模具型面的設(shè)計(jì)方法的有益效果相同，因此不再一一贅述。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。