近型面水道的熱作模具設計方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明實施例涉及模具制造領域，尤其涉及一種近型面水道的熱作模具設計方法。
【背景技術】
[0002]近年來，能源消耗與環(huán)境污染等問題日益嚴重，迫使汽車等行業(yè)考慮車輛的輕量化。研宄數(shù)據(jù)表明，車身的重量降低10%，使得燃油消耗降低10%，燃油效率提高6%?8%，廢氣排放降低5%?6%。高強度鋼具有強度高、硬度大等優(yōu)點；鋁鎂合金強度高、密度小，因此它們被應用于車身結構件。高強度鋼及鋁鎂合金一般通過溫熱成形技術進行沖壓成形。模具是熱成形技術的核心裝備，所以溫熱成形技術的發(fā)展使得熱作模具的應用更加廣泛。模具溫度直接影響了熱沖壓產(chǎn)品的質量及其工作效率，而模具溫度是通過模具內的冷卻水道來進行控制的。
[0003]傳統(tǒng)熱作模具冷卻系統(tǒng)主要是通過機械鉆孔的方式獲得。對于復雜型面的模具，采用機械鉆孔方式加工的直水道會使冷卻液的流動性降低，局部壓降損失過多，無法均勻冷卻紅熱板料。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明實施例提供一種近型面水道的熱作模具設計方法，以克服現(xiàn)有技術中采用機械鉆孔方式加工的直水道導致冷卻液的流動性降低，局部壓降損失過多，無法均勻冷卻紅熱板料的問題。
[0005]本發(fā)明實施例提供一種近型面水道的熱作模具設計方法，包括:
[0006]根據(jù)熱作模具形狀對所述熱作模具進行模具型面離散化，得到所述熱作模具的等分面；
[0007]根據(jù)所述等分面確定所述熱作模具型面的交線；
[0008]將所述交線在等分面上向模具內部方向偏移，從而得到偏置線，所述偏置線與所述交線之間的距離為偏移距離；
[0009]在所述偏置線上按比率劃分確定所述熱作模具的近型面水道的中心點，所述比率為中心點比率；
[0010]采用高階樣條線連接所述中心點確定所述熱作模具的近型面中心線；
[0011]采用圓形截面沿所述中心線掃掠切割確定所述熱作模具的近型面水道。
[0012]進一步地，所述采用圓形截面沿所述中心線掃掠切割確定所述熱作模具的近型面水道之后，還包括:
[0013]采用多目標優(yōu)化軟件優(yōu)化所述近型面水道的參數(shù)。
[0014]進一步地，采用多目標優(yōu)化軟件優(yōu)化所述近型面水道的參數(shù)，包括:
[0015]采用CAD軟件根據(jù)所述近型面水道的所述偏移距離、所述中心點比率以及所述圓形截面的半徑建立參數(shù)化模型；
[0016]采用CAE、CFD軟件將所述參數(shù)化模型進行網(wǎng)格劃分以及模擬邊界條件設定，得到所述模型溫度場；
[0017]采用多目標優(yōu)化軟件，選定多目標優(yōu)化遺傳算法，對所述模型溫度場進行分析，判斷是否在優(yōu)化目標范圍內，若是，則結束優(yōu)化過程，若否，則繼續(xù)重復步驟一直步驟三，直至結束優(yōu)化。
[0018]本發(fā)明實施例近型面水道的熱作模具設計方法，根據(jù)熱作模具形狀對熱作模具進行型面離散化將模具型面等分面，根據(jù)所述等分面確定模具型面的交線，講所述交線在所述等分面上向模具內部方向偏移，從而得到偏置線，將所述偏置線按比率劃分確定模具水道的中心點，采用高階樣條線連接所述中心點確定水道的中心線，并沿所述中心線掃掠切割確定水道。從而實現(xiàn)了熱作模具均勻冷卻，提高了熱沖壓件的質量，同時也提高了生產(chǎn)效率。提高了模具強度以及模具的使用壽命。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本發(fā)明近型面水道的熱作模具設計方法實施例一的流程圖；
[0021]圖2為本發(fā)明近型面水道的熱作模具設計方法中獲得的等分面與模具型面交線的不意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明近型面水道的熱作模具設計方法中獲得的偏置線及水道中心點的示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明近型面水道的熱作模具設計方法中獲得的近型面水道中心線的示意圖；
[0024]圖5為本發(fā)明近型面水道的熱作模具設計方法中獲得的近型面結構水道的示意圖；
[0025]圖6位本發(fā)明近型面水道的熱作模具設計方法實施例二的流程圖；
[0026]圖7為本發(fā)明近型面水道的熱作模具設計方法中水道優(yōu)化的流程圖。
【具體實施方式】
[0027]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0028]圖1為本發(fā)明近型面水道的熱作模具設計方法流程圖，如圖1所示，本實施例方法，包括:
[0029]步驟101、根據(jù)熱作模具形狀對所述熱作模具進行模具型面離散化，得到所述熱作模具的等分面；
[0030]步驟102、根據(jù)所述等分面確定所述熱作模具型面的交線；
[0031]步驟103、將所述交線在等分面上向模具內部方向偏移，從而得到偏置線，所述偏置線與所述交線之間的距離為偏移距離；
[0032]步驟104、在所述偏置線上按比率劃分確定所述熱作模具的近型面水道的中心點，所述比率為中心點比率；
[0033]步驟105、采用高階樣條線連接所述中心點確定所述熱作模具的近型面中心線；
[0034]步驟106、采用圓形截面沿所述中心線掃掠切割確定所述熱作模具的近型面水道。
[0035]具體來說，本實施例以典型轎車B-柱加強梁模具凸模鑲塊為例，熱作模具近型面結構水道優(yōu)化設計，主要包括如下步驟:根據(jù)B-柱加強梁模具凸模鑲塊的形狀對模具工作型面進行等分。根據(jù)模具型面特征，將其分為六份，創(chuàng)建五個等分面，從而獲得凸模鑲塊等分面與鑲塊型面的五條交線2，如圖2所示。圖3為本發(fā)明近型面水道的熱作模具設計方法中獲得的偏置線及水道中心點的示意圖，如圖所示，將五條交線2及模具型面的兩條邊界線I沿模具工作面的法向進行等距偏移，得到七條偏置線3。并在七條偏置線上分別按比率選取八個點，將作為水道中心點4。再通過高階樣條線將各偏置線3上對應位置的比率定點4連接成線，所獲得的八條樣條線就是水道的中心線5，如圖4所示，該近型面線為連續(xù)相切過渡。本實施例選取圓形水道截面沿八條近型面線掃掠分割，從而獲得八條近型面結構水道6，如圖5所示。
[0036]本發(fā)明實施例近型面水道的熱作模具設計方法，根據(jù)熱作模具形狀對熱作模具進行型面離散化將模具型面等分面，根據(jù)所述等分面確定模具型面的交線，講所述交線在所述等分面上向模具內部方向偏移，從而得到偏置線，將所述偏置線