[发明专利]冲压模具开发中报告拉伸故障的系统

说明书

提供了一种用于生产模具的系统，该模具将金属板坯料成型为用于车辆冲压部件的工件。该系统包括处理器，该处理器用于接收与工件相关联的设计数据。处理器根据该数据生成计算机仿真，并确定工件的拉伸指数。处理器将拉伸指数与指数阈值进行比较。当拉伸指数大于指数阈值时，处理器产生拉伸故障信号。当拉伸指数小于指数阈值时，处理器产生拉伸接受信号，并且通过显示设备指示工件具有裂缝。当显示设备接收拉伸接受信号时，显示设备指示工件没有裂缝，从而通过模具制造设备将工具材料转换成模具。

技术领域

本公开总体上涉及冲压模具的开发，并且更具体地涉及将在三种不同的工作条件下的三种不同的拉伸故障检测合并为一种拉伸故障检测，以将工具材料转换成用于冲压机的模具。

背景技术

汽车制造商致力于不断探索汽车零部件制造工艺的改进方案。作为示例，冲压是一种用于生产金属板部件的制造工艺。在冲压过程中，模具和压料圈相互配合，以将一片金属板或所谓的坯料保持在固定位置。模具包括模腔，并且冲头将金属板拉入模腔中以形成具有与模腔相关联的期望形状的工件。压料圈包括滚珠，该滚珠用于接合金属板并控制流入模腔的金属板的量。更具体地，滚珠避免了流入模腔的金属板过量，进而防止工件起皱。滚珠还避免了流入模腔的金属板不够量，进而防止工件中的拉伸故障。

拉伸故障的形式可以是局部缩颈以及在工件的多个部分中产生相关的裂缝，这对于外观和性能要求而言是不可接受的。例如，局部颈缩和相关的裂缝可在坯料边缘或切断边缘处形成，该切断边缘是从金属板卷材上剪下或在工件中形成的。局部颈缩和相关的裂缝可在材料通过滚珠时在工件的滚珠效应区域中形成。局部颈缩和相关的裂缝还可在工件的平面应力区域中形成，其中在形成期间法向接触压力小于预定的屈服强度，例如小于5％的屈服强度。在工业实践中，技术人员以相互独立的标准手动执行多种方法，以识别工件不同部分的拉伸故障。此过程会在拉伸故障检测中引入复杂性和不确定性，从而降低冲压模具的开发效率。

因此，在现有的开发冲压模具的方法和系统达到其预期目的的同时，还需要一种全新且改进的用于开发冲压模具的方法和系统，以此来解决这些问题。

发明内容

根据本公开的多个方面，提供了一种用于生产模具的系统，该模具配置为将金属板坯料成型为用于冲压零件的工件，该冲压零件具有用于机动车辆的最终形状。工件具有滚珠效应部分、切断边缘部分和平面应力部分。系统包括处理器，该处理器配置为：接收与工件相关的模具设计、零件设计和冲压工艺计划中至少一项的数据。处理器还配置为：基于该数据生成计算机仿真。处理器还配置为：响应于处理器生成计算机仿真来确定与工件的滚珠效应部分、切断边缘部分和平面应力部分中的一个相关联的拉伸指数。处理器还配置为：将滚珠效应部分、切断边缘部分和平面应力部分中每一个的拉伸指数与指数阈值进行比较。处理器还配置为：响应于处理器确定滚珠效应部分、切断边缘部分和平面应力部分中的至少一个的拉伸指数大于指数阈值而产生拉伸故障信号。处理器还配置为：接收与工件相关的变更模具设计、变更零件设计和变更冲压工艺计划中的至少一项的变更数据，并基于该变更数据来生成变更计算机仿真。处理器还配置为：响应于处理器生成变更计算机仿真来确定与工件的滚珠效应部分、切断边缘部分和平面应力部分中的一个相关联的变更拉伸指数。处理器还配置为：响应于处理器生成变更计算机仿真来确定滚珠效应部分、切断边缘部分和平面应力部分中的至少一个的变更拉伸指数。处理器还配置为：响应于处理器确定滚珠效应部分、切断边缘部分和平面应力部分中的每一个的拉伸指数和变更拉伸指数中的一项小于指数阈值而产生拉伸接受信号。系统还包括电性耦接至处理器的显示设备。该显示设备配置为：响应于显示设备接收拉伸故障信号来指示工件具有裂缝并提示用户将变更数据输入到处理器中。显示设备还配置为：响应于显示设备接收拉伸接受信号来指示工件没有裂缝，因此处理器将拉伸接受信号发送到模具制造设备，以将工具材料转换为与小于指数阈值的拉伸指数或变更拉伸指数之一相关的模具。

在一个方面，处理器配置为：接收与零件设计相关的数据，其中该数据包括冲压零件的几何形状和形成冲压零件的金属板的一种或多种材料特性。