CN113001107B - 一种热成型零件边线预开发的工艺方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种热成型零件边线预开发的工艺方法及***，包括柔性落料控制工艺方法及柔性落料控制子***，具体步骤为：S1、根据产品造型得到汽车零件的初始边线尺寸；S2、将所述初始边线尺寸作为实时边线尺寸录入激光连续落料***；S3、所述激光连续落料***根据所述实时边线尺寸开卷落料，获得料片；S4、将所述料片转运至热成型生产线，得到热成型的待测量零件；S5、判断所述待测量零件的实时边线变化量是否超过预设边线变化量。本发明通过柔性落料控制保证每次得到的落料边线都在公差范围内，消除了热成型后的镭射切割及减少落料浪费，避免了由于料片边线超差影响产品良率而造成的产品损失，降低了热成型零件的生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零件生产领域，特别涉及一种热成型零件边线预开发的工艺方法及***。
背景技术
随着汽车新材料的不断应用以及满足市场对轻量化和高安全性能汽车需求的先进设计理念的不断引入，制造工艺也需要不断革新。采用高强度钢板冲压制造车身是同时实现车体轻量化和提高碰撞安全性的重要途径，目前汽车车身安全件普遍采用1300—1500MPa级的超高强零件，但是高强度钢板强度越高，越难成型，尤其当钢板强度达到1500MPa时，常规的冷冲压工艺几乎无法成型。热成型技术的采用可以很好的解决超高强零件的成型性问题。
据不完全统计，全球已有400多条热成型生产线，其中国内有近200条热成型线，主要从事汽车关键部位的热成型件生产，如前后保险杠、车门防撞梁、A、B、C柱、中央通道、底板横梁、纵向承载梁等最需要保护乘员安全的位置。一般越高端的车热成型钢使用量越多，车身也越坚固。现在国内生产的车辆中绝大多数都用了热成型钢，只是热成型钢的占比不同，目前汽车安全件不能全部采用热成型钢，其原因主要是制造工艺的难度和成本的制约。
汽车零部件中材料成本约占60-70％的比重，再次热成型零部件的修边方式以激光镭射为主，属于高技术高投入高成本的修边方式。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种热成型零件边线预开发的工艺方法及***，消除热成型后的镭射切割和减少落料浪费，从而降低零件生产的成本。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种热成型零件边线预开发的工艺方法，包括柔性落料控制，所述柔性落料控制的步骤为：
S1、根据产品造型得到汽车零件的初始边线尺寸；
S2、将所述初始边线尺寸作为实时边线尺寸录入激光连续落料***；
S3、所述激光连续落料***根据所述实时边线尺寸开卷落料，获得料片；
S4、将所述料片转运至热成型生产线，得到热成型的待测量零件；
S5、判断所述待测量零件的实时边线变化量是否超过预设边线变化量，若是，则按照所述实时边线变化量得到新边线尺寸，将所述新边线尺寸作为所述实时边线尺寸录入激光连续落料***，之后执行步骤S3，否则直接继续执行步骤S3，所述预设边线变化量在合格边线变化量的范围内。
为了解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案为：
一种热成型零件边线预开发的***，包括柔性落料控制子***，所述柔性落料控制子***包括：
边线尺寸测量模块，用于根据产品造型得到汽车零件的初始边线尺寸；
边线尺寸录入模块，用于将所述初始边线尺寸作为实时边线尺寸录入激光连续落料***；
激光连续落料***，用于根据所述实时边线尺寸开卷落料，获得料片；
热成型生产线，用于接收所述料片，并根据所述料片得到热成型的待测量零件；
判断模块，用于判断所述待测量零件的实时边线变化量是否超过预设边线变化量，若是，则按照所述实时边线变化量得到新边线尺寸，将所述新边线尺寸作为所述实时边线尺寸录入激光连续落料***，否则直接由激光连续落料***进行开卷落料，所述预设边线变化量在合格边线变化量的范围内。
本发明的有益效果在于：本发明提供一种热成型零件边线预开发的工艺方法及***，通过对热成型零件的边线尺寸实时判断是否超过预设边线变化量并在超出预设边线变化量时能及时进行相应修改重新录入***以保证后续每次得到的热成型零件的边线在公差范围内，消除了热成型后的镭射切割及减少落料浪费，避免了由于料片边线超差影响产品良率而造成的产品损失，降低了热成型零件的生产成本。
附图说明
图1为一种热成型零件边线预开发的工艺方法的柔性落料控制步骤流程图；
图2为一种热成型零件边线预开发的工艺方法的开发控制步骤流程图；
图3为一种热成型零件边线预开发的***的柔性落料控制子***的结构图；
图4为一种热成型零件边线预开发的***的开发控制子***的结构图。
标号说明：
10、开发控制子***；11、造型分析模块；12、造型冻结模块；13、公差及尺寸分析模块；14、公差及尺寸冻结模块；15、产品造型确定模块；20、柔性落料控制子***；21、边线尺寸测量模块；22、边线尺寸录入模块；23、激光连续落料***；24、热成型生产线；25、判断模块。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1及图2，一种热成型零件边线预开发的工艺方法，包括柔性落料控制，所述柔性落料控制的步骤为：
S1、根据产品造型得到汽车零件的初始边线尺寸；
S2、将所述初始边线尺寸作为实时边线尺寸录入激光连续落料***；
S3、所述激光连续落料***根据所述实时边线尺寸开卷落料，获得料片；
S4、将所述料片转运至热成型生产线，得到热成型的待测量零件；
S5、判断所述待测量零件的实时边线变化量是否超过预设边线变化量，若是，则按照所述实时边线变化量得到新边线尺寸，将所述新边线尺寸作为所述实时边线尺寸录入激光连续落料***，之后执行步骤S3，否则直接继续执行步骤S3，所述预设边线变化量在合格边线变化量的范围内。
由上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过对热成型零件的边线尺寸实时判断是否超过预设边线变化量并在超出预设边线变化量时能及时进行相应修改重新录入***以保证后续每次得到的热成型零件的边线在公差范围内，消除了热成型后的镭射切割及减少落料浪费，避免了由于料片边线超差影响产品良率而造成的产品损失，降低了热成型零件的生产成本。
进一步地，所述步骤S4具体为：
将所述料片放入热成型模具进行热成型加工，得到热成型的所述待测量零件。
由上述描述可知，通过柔性落料控制进行边线预开发获得的料片，在热成型加工后得到的待测量零件无需再采用镭射对边线进行切割，消除了热成型后镭射切割的投入，也减少了落料的浪费。
进一步地，所述柔性落料控制之前还包括开发控制；
所述开发控制的步骤为：
S01、在研发阶段，根据客户提供的零件造型的初始零件数据进行自动化分析评估，得到最终零件造型；
S02、冻结所述最终零件造型；
S03、根据所述最终零件造型得到所述零件造型的初始公差及尺寸，对所述初始公差及尺寸进行自动化分析评估，得到最终公差及尺寸；
S04、冻结所述最终公差及尺寸；
S05、根据所述最终零件造型和所述最终公差及尺寸得到所述产品造型。
由上述描述可知，在柔性落料控制之前，还包括开发控制，即通过预开发确定产品造型，能够在一定程度上保证热成型零件的边线的稳定及产品质量。
进一步地，所述步骤S01具体为：
在研发阶段，根据客户提供的零件造型的初始零件数据进行自动化分析评估，得到所述初始零件数据中不符合制造工艺的待修改造型数据，根据所述待修改造型数据对所述初始零件数据进行修改，直到得到满足制造工艺性的所述零件造型作为所述最终零件造型。
由上述描述可知，研发阶段时，对零件的造型数据做好标准的定义，有利于后续减少修改零件造型的繁琐步骤，进一步提高了热成型零件的合格率。
进一步地，所述步骤S03具体为：
根据所述最终零件造型得到所述零件造型的初始公差及尺寸，对所述初始公差及尺寸进行自动化分析评估，得到所述初始公差及尺寸中不符合制造工艺的待修改公差及尺寸，根据所述待修改公差及尺寸对所述初始公差及尺寸进行修改，直到得到满足制造工艺性的所述最终公差及尺寸。
由上述描述可知，确定了零件的造型后，对零件的公差及尺寸做好标准的定义，有利于后续减少修改零件公差及尺寸的繁琐步骤，进一步提高了热成型零件的合格率。
请参照图3及图4，包括柔性落料控制子***，所述柔性落料控制子***包括：
边线尺寸测量模块，用于根据产品造型得到汽车零件的初始边线尺寸；
边线尺寸录入模块，用于将所述初始边线尺寸作为实时边线尺寸录入激光连续落料***；
激光连续落料***，用于根据所述实时边线尺寸开卷落料，获得料片；
热成型生产线，用于接收所述料片，并根据所述料片得到热成型的待测量零件；
判断模块，用于判断所述待测量零件的实时边线变化量是否超过预设边线变化量，若是，则按照所述实时边线变化量得到新边线尺寸，将所述新边线尺寸作为所述实时边线尺寸录入激光连续落料***，否则直接由激光连续落料***进行开卷落料，所述预设边线变化量在合格边线变化量的范围内。
由上述描述可知，本发明的有益效果在于：基于同一技术构思，提供一种柔性落料控制子***，通过对热成型零件的边线尺寸实时判断是否超过预设边线变化量并在超出预设边线变化量时能及时进行相应修改重新录入***以保证后续每次得到的热成型零件的边线在公差范围内，消除了热成型后的镭射切割及减少落料浪费，避免了由于料片边线超差影响产品良率而造成的产品损失，降低了热成型零件的生产成本。
进一步地，所述热成型生产线具体用于接收所述料片，将所述料片放入热成型模具进行热成型加工，得到热成型的所述待测量零件。
由上述描述可知，通过柔性落料控制进行边线预开发获得的料片，在热成型生产线中被热成型加工后得到的待测量零件无需再采用镭射对边线进行切割，消除了热成型后镭射切割的投入，也减少了落料的浪费。
进一步地，还包括开发控制子***，所述开发控制子***用于得到所述产品造型，所述产品造型用于所述柔性落料控制子***；
所述开发控制子***包括：
造型分析模块，用于在研发阶段，对客户提供的零件造型的初始零件数据进行自动化分析评估，得到最终零件造型；
造型冻结模块，用于冻结所述最终零件造型；
公差及尺寸分析模块，用于对根据所述最终零件造型得到的初始公差及尺寸进行自动化分析评估，得到最终公差及尺寸；
公差及尺寸冻结模块，用于冻结所述最终公差及尺寸；
产品造型确定模块，用于根据所述最终零件造型和所述最终公差及尺寸得到所述产品造型。
由上述描述可知，基于同一技术构思，提供一种开发控制子***，在柔性落料控制子***进行落料切割之前，还包括用于确定产品造型的开发控制子***，通过预开发确定产品造型，能够在一定程度上保证热成型零件的产品质量。
进一步地，所述造型分析模块具体为：
用于在研发阶段，对客户提供的零件造型的初始零件数据进行自动化分析评估，得到所述初始零件数据中不符合制造工艺的待修改造型数据，根据所述待修改造型数据对所述初始零件数据进行修改，直到得到满足制造工艺性的所述零件造型作为所述最终零件造型。
由上述描述可知，研发阶段时，造型分析模块对零件的造型数据做好标准的定义，有利于后续减少修改零件造型的繁琐步骤，进一步提高了热成型零件的合格率。
进一步地，所述公差及尺寸分析模块具体为：
用于对根据所述最终零件造型得到的初始公差及尺寸进行自动化分析评估，得到所述初始公差及尺寸中不符合制造工艺的待修改公差及尺寸，根据所述待修改公差及尺寸对所述初始公差及尺寸进行修改，直到得到满足制造工艺性的所述最终公差及尺寸。
由上述描述可知，确定了零件的造型后，公差及尺寸分析模块对零件的公差及尺寸做好标准的定义，有利于后续减少修改零件公差及尺寸的繁琐步骤，进一步提高了热成型零件的合格率。
请参照图1，本发明的实施例一为：
一种热成型零件边线预开发的工艺方法，包括柔性落料控制。
本实施例具体为在汽车B柱的热成型生产过程中，通过在汽车B柱热成型生产前的落料切割过程中采用一种柔性落料控制的工艺方法，包括步骤：
S1、根据产品造型得到汽车零件的初始边线尺寸；
在本实施例中，具体为根据B柱的产品造型得到B柱的各项边线尺寸作为初始边线尺寸；
S2、将初始边线尺寸作为实时边线尺寸录入激光连续落料***；
S3、激光连续落料***根据实时边线尺寸开卷落料，获得料片；
由此，将B柱的各项边线尺寸作为初始边线尺寸录入激光连续落料***，激光连续落料***进行开料即得到B柱料片。
S4、将料片转运至热成型生产线，得到热成型的待测量零件；
在本实施例中，步骤S4具体为：将料片放入热成型模具进行热成型加工，得到热成型的待测量零件；
由此，将B柱料片放入B柱的热成型模具中进行热成型加工，得到待测量B柱。
S5、判断待测量零件的实时边线变化量是否超过预设边线变化量，若是，则按照实时边线变化量得到新边线尺寸，将新边线尺寸作为实时边线尺寸录入激光连续落料***，之后执行步骤S3，否则直接继续执行步骤S3，预设边线变化量在合格边线变化量的范围内。
具体的，在本实施例中，B柱的标准公差为[0,1mm]，假设预设B柱的边线变化量为[0,0.5mm]。此时测量得到的待测量B柱与标准B柱的边线变化量为0.6mm，超出了预设边线变化量的范围，但还未超出公差范围，此时需要及时修改激光连续落料***中的落料程序，将边线尺寸数据缩小≥0.1mm且≤0.6mm，控制下一次开卷落料得到的B柱料片边线变化量在[0,0.5mm]的预设边线变化量范围内，以此反复从而保证每一次得到的B柱料片的边线都在公差范围内。
同时，由于对B柱的落料边线尺寸进行了严格控制，使得热成型加工后得到的待测量B柱不会超过公差范围，从而无需再对边线进行镭射切割，节约落料的同时也减少了镭射，降低了成本。
在实际应用中，测得一组传统工艺与上述柔性落料控制工艺两者得到的热成型B柱数据，其中传统工艺得到的待测量B柱为7.947kg，柔性落料控制工艺得到的待测量B柱为7.142kg。由于采用了柔性落料控制工艺获得的待测量B柱即为合格的B柱，而传统工艺还需要进行镭射切割以得到合格的B柱，此时可以计算得到柔性落料控制工艺比传统工艺可节省(7.947kg-7.142kg)即0.805kg的落料，落料的价格为8.5元/千克，故材料费可节省(0.805×8.5)即6.84元，同时镭射切割费用为5.4元，故柔性落料控制工艺与传统工艺相比总共节约了(6.84+5.4)即12.24元的费用。B柱现在正常的单价为85元，即通过柔性落料控制工艺得到的B柱相比传统工艺得到的B柱，降本幅度可达到14.4％。
在其他等同实施例中，对于汽车A柱按照上述步骤进行实施，测得一组传统工艺与上述柔性落料控制工艺两者得到的热成型A柱数据，其中传统工艺得到的待测量A柱为3.136kg，柔性落料控制工艺得到的待测量A柱为4.643kg。计算得到柔性落料控制工艺比传统工艺可节省(4.643kg-3.136kg)即1.507kg的落料，节省了(1.507×8.5)即12.8元，镭射切割的费用为5.04元，故柔性落料控制工艺与传统工艺相比总共节约了(12.8+5.04)即17.84元的费用。A柱现在正常的单价为50元，即通过柔性落料控制工艺得到的A柱相比传统工艺得到的A柱，降本幅度可达到35.68％。
请参照图2，本发明的实施例二为：
在上述实施例一的基础上，在柔性落料控制之前还包括开发控制，即在本实施例中，采用一种开发控制的工艺方法确定符合标准的B柱产品造型，同时还根据B柱产品造型来制造B柱的热成型模具，包括步骤：
S01、在研发阶段，根据客户提供的零件造型的初始零件数据进行自动化分析评估，得到最终零件造型；
其中，步骤S01具体为：在研发阶段，根据客户提供的零件造型的初始零件数据进行自动化分析评估，得到初始零件数据中不符合制造工艺的待修改造型数据，根据待修改造型数据对初始零件数据进行修改，直到得到满足制造工艺性的零件造型作为最终零件造型；
在本实施例中，即在研发阶段，根据客户的需求及提供的B柱初始造型，通过电脑程序自动化分析评估B柱初始造型，得到B柱初始数据中不符合制造工艺的待修改造型数据，根据待修改造型数据对B柱初始数据进行修改，直到得到满足制造工艺性的B柱造型作为最终零件造型。
S02、冻结最终零件造型；
即确定了B柱的标准造型，有利于后续减少修改B柱造型的繁琐步骤，进一步提高了B柱的合格率。
S03、根据最终零件造型得到零件造型的初始公差及尺寸，对初始公差及尺寸进行自动化分析评估，得到最终公差及尺寸；
其中，步骤S03具体为：根据最终零件造型得到零件造型的初始公差及尺寸，对初始公差及尺寸进行自动化分析评估，得到初始公差及尺寸中不符合制造工艺的待修改公差及尺寸，根据待修改公差及尺寸对初始公差及尺寸进行修改，直到得到满足制造工艺性的最终公差及尺寸；
在本实施例中，即根据最终零件造型得到B柱造型的初始公差及尺寸，通过电脑程序自动化分析评估初始公差及尺寸，得到初始公差及尺寸中不符合制造工艺的待修改公差及尺寸，根据待修改公差及尺寸对初始公差及尺寸进行修改，直到得到满足制造工艺性的最终公差及尺寸。
S04、冻结最终公差及尺寸。
即确定了B柱的标准公差及尺寸，有利于后续减少修改B柱公差及尺寸的繁琐步骤，进一步提高了B柱的合格率。
S05、根据最终零件造型和最终公差及尺寸得到产品造型。
在本实施例中，得到了标准的B柱产品造型，再通过B柱产品造型生产得到的B柱热成型模具，在造型和公差及尺寸上都符合制造工艺，用于后续热成型生产线对料片进行热成型加工得到待测量B柱，进一步提高了待测量B柱的合格率。
请参照图3，本发明的实施例三为：
提供一种柔性落料控制子***20，包括边线尺寸测量模块21、边线尺寸录入模块22、激光连续落料***23、热成型生产线24和判断模块25，各模块对应执行上述实施例一中的柔性落料控制的S1-S5步骤。
请参照图4，本发明的实施例四为：
在上述实施例三的基础上，提供一种开发控制子***10，开发控制子***10用于确定产品造型，同时根据确定的产品造型生产热成型模具，产品造型和热成型模具用于柔性落料控制子***20。
具体的，如图4所示，开发控制子***10包括造型分析模块11、造型冻结模块12、公差及尺寸分析模块13、公差及尺寸冻结模块14和产品造型确定模块15，各模块对应执行上述实施例二中的开发控制的S01-S05步骤。
综上所述，本发明提供的一种热成型零件边线预开发的工艺方法及***，包括柔性落料控制的工艺方法以及执行该工艺方法的柔性落料控制子***和开发控制的工艺方法以及执行该工艺方法的开发控制子***，通过柔性落料控制及开发控制的相结合，有效解决了现有汽车零件生产中缺少预开发工艺使得料片在热成型后还需要进行镭射切割及切割的落料浪费造成生产成本高以及落料边线超出公差范围影响产品良率而造成的产品损失，同时开发控制也提高了热成型零件的合格率。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种热成型零件边线预开发的工艺方法，其特征在于，包括柔性落料控制，所述柔性落料控制的步骤为：
S1、根据产品造型得到汽车零件的初始边线尺寸；
S2、将所述初始边线尺寸作为实时边线尺寸录入激光连续落料***；
S3、所述激光连续落料***根据所述实时边线尺寸开卷落料，获得料片；
S4、将所述料片转运至热成型生产线，得到热成型的待测量零件；
S5、判断所述待测量零件的实时边线变化量是否超过预设边线变化量，若所述实时边线变化量超出了所述预设边线变化量的范围，但还未超出公差范围，此时需要及时修改所述激光连续落料***中的落料程序，则按照所述实时边线变化量得到新边线尺寸，将所述新边线尺寸作为所述实时边线尺寸录入激光连续落料***，之后执行步骤S3，否则直接继续执行步骤S3，所述预设边线变化量在合格边线变化量的范围内；
所述柔性落料控制之前还包括开发控制；
所述开发控制的步骤为：
S01、在研发阶段，根据客户提供的零件造型的初始零件数据进行自动化分析评估，得到最终零件造型，具体为：
在研发阶段，根据客户提供的零件造型的初始零件数据进行自动化分析评估，得到所述初始零件数据中不符合制造工艺的待修改造型数据，根据所述待修改造型数据对所述初始零件数据进行修改，直到得到满足制造工艺性的所述零件造型作为所述最终零件造型；
S02、冻结所述最终零件造型；
S03、根据所述最终零件造型得到所述零件造型的初始公差及尺寸，对所述初始公差及尺寸进行自动化分析评估，得到最终公差及尺寸，具体为：
根据所述最终零件造型得到所述零件造型的初始公差及尺寸，对所述初始公差及尺寸进行自动化分析评估，得到所述初始公差及尺寸中不符合制造工艺的待修改公差及尺寸，根据所述待修改公差及尺寸对所述初始公差及尺寸进行修改，直到得到满足制造工艺性的所述最终公差及尺寸；
S04、冻结所述最终公差及尺寸；
S05、根据所述最终零件造型和所述最终公差及尺寸得到所述产品造型。
2.根据权利要求1所述的一种热成型零件边线预开发的工艺方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：
将所述料片放入热成型模具进行热成型加工，得到热成型的所述待测量零件。
3.一种热成型零件边线预开发的***，其特征在于，包括柔性落料控制子***，所述柔性落料控制子***包括：
边线尺寸测量模块，用于根据产品造型得到汽车零件的初始边线尺寸；
边线尺寸录入模块，用于将所述初始边线尺寸作为实时边线尺寸录入激光连续落料***；
激光连续落料***，用于根据所述实时边线尺寸开卷落料，获得料片；
热成型生产线，用于接收所述料片，并根据所述料片得到热成型的待测量零件；
判断模块，用于判断所述待测量零件的实时边线变化量是否超过预设边线变化量，若所述实时边线变化量超出了所述预设边线变化量的范围，但还未超出公差范围，此时需要及时修改所述激光连续落料***中的落料程序，则按照所述实时边线变化量得到新边线尺寸，将所述新边线尺寸作为所述实时边线尺寸录入激光连续落料***，否则直接由激光连续落料***进行开卷落料，所述预设边线变化量在合格边线变化量的范围内；
还包括开发控制子***，所述开发控制子***用于得到所述产品造型，所述产品造型用于所述柔性落料控制子***；
所述开发控制子***包括：
造型分析模块，用于在研发阶段，对客户提供的零件造型的初始零件数据进行自动化分析评估，得到最终零件造型，具体为：
用于在研发阶段，对客户提供的零件造型的初始零件数据进行自动化分析评估，得到所述初始零件数据中不符合制造工艺的待修改造型数据，根据所述待修改造型数据对所述初始零件数据进行修改，直到得到满足制造工艺性的所述零件造型作为所述最终零件造型；
造型冻结模块，用于冻结所述最终零件造型；
公差及尺寸分析模块，用于对根据所述最终零件造型得到的初始公差及尺寸进行自动化分析评估，得到最终公差及尺寸，具体为：
用于对根据所述最终零件造型得到的初始公差及尺寸进行自动化分析评估，得到所述初始公差及尺寸中不符合制造工艺的待修改公差及尺寸，根据所述待修改公差及尺寸对所述初始公差及尺寸进行修改，直到得到满足制造工艺性的所述最终公差及尺寸；
公差及尺寸冻结模块，用于冻结所述最终公差及尺寸；
产品造型确定模块，用于根据所述最终零件造型和所述最终公差及尺寸得到所述产品造型。
4.根据权利要求3所述的一种热成型零件边线预开发的***，其特征在于，所述热成型生产线具体用于接收所述料片，将所述料片放入热成型模具进行热成型加工，得到热成型的所述待测量零件。
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