本发明属于汽车灯具制造领域，具体涉及一种改善汽车前灯面罩翘曲变形的方法。
背景技术：
汽车前照灯是汽车重要的组成部分，它安装在车身前端，既有较高的功能要求，又有较高的外观要求。前灯面罩完全是曲面非规则轮廓，需要与格栅、翼子板、机顶盖、前保险杠等零件匹配，有的车还需要与格栅灯匹配，并且，匹配精度要求特别高。因此，要求汽车前灯面罩的单件尺寸精度特别高。然而，由于汽车前灯面罩是由聚碳酸酯材料注塑成型制成，塑料材料本身固有特性导致零件会收缩翘曲。零件曲面程度越大，背面的安装结构，空间避让越多，翘曲越严重。这些特性和限制条件很难消除，所以，车前灯面罩都有翘曲变形的现象。
目前，主流整车客户一般要求匹配面的偏差量为±0.5mm，现有技术根本做不到将零件偏差完全做到±0.5mm以内，唯一的办法就是调整工艺，将工艺调整到极限，然后，让客户进行偏差认可，这也让设计师的设计大打折扣，让实际生产的车辆达不到完美的设计效果。
因此，急需一种能够改善前灯面罩翘曲变形的方法，让零件翘曲变形程度大幅度降低，满足客户要求。
技术实现要素：
为解决上述现有技术的不足，本发明提出一种改善汽车前灯面罩翘曲变形的方法，具体技术方案如下，该方法包括如下步骤：
步骤一，设计产品，设计产品结构，明确产品匹配面及要求，从而确定产品的测量点及定位点；
步骤二，设计模具，根据步骤一中设计的产品匹配面，设计可拆卸、可更换的模仁；
步骤三，优化模具，优化模具结构，解决模具缺陷；
步骤四，试模，解决产品外观缺陷，并确定模具结构和注塑工艺参数；
步骤五，确认注塑工艺稳定性，根据步骤一确定的定位点建立坐标系，对n个产品部件的测量点进行测量，得到n个产品部件每个测量点的测量值和测量值的极差值，用测量值的极差值与客户给定公差值进行对比，当测量值的极差值小于客户给定公差值的20％时，认定为合格，当测量值的极差值大于或等于客户给定公差的20％时，分析原因找出影响因素，进行优化，直到测量结果满足测量值的极差值小于客户给定公差值的20％，认定为合格；
步骤六、模流分析偏差校正，使用模流分析软件进行模拟仿真，评价翘曲变形量，以步骤一中所述定位点作为变形量的评价基准，评价产品部件的每一个测量点，得到测量点的偏差值与步骤五所述每个测量点的测量值的平均值进行比较得到差值，当差值小于客户给定公差值的20％时，认定为合格模拟结果，当差值大于或等于客户给定公差值的20％时，分析原因找出影响因素，修改仿真参数，进行优化，直到满足差值小于客户给定公差值的20％，认定为合格模拟结果；
步骤七、预变形数据制作，将步骤一所述匹配面，按照步骤六所述合格模拟结果，以理论位置为中心点进行翻转，将结果数据导出，利用catia软件重新将匹配面进行光顺处理，生成实体数据，将实体数据再次导入模流分析软件中，重新进行模拟，得到新的模拟结果与理论数据进行比较，得到变形量值，当变形量值小于客户给定公差值的20％时，认定为合格数据，当变形量值大于或等于客户给定公差值的20％时，重复步骤五～步骤七，直到满足变形量值小于客户给定公差值的20％，认定为合格数据；
步骤八、模仁复制，按照步骤七所述合格数据复制加工模仁，得到标准模仁，按照基准点将标准模仁与步骤二所述模仁分别进行测量，比较两个模仁测量结果的偏差值，当偏差值小于0.01mm，认定为合格模仁，当偏差值大于或等于0.01mm时，重新加工模仁，直到与标准模仁测量结果偏差值小于0.01mm，认定为合格模仁；
步骤九、重新试模，将步骤八所述合格模仁安装到模具，重新试模，生产产品部件，利用定位点建立坐标系，测量m个产品部件的测量点的t值，当t值小于客户给定公差值的85％，认定该m个产品部件为合格部件，当t值大于或等于客户给定公差值的85％，则从步骤五开始重复进行，直到满足t值小于客户给定公差值的85％，认定该m个产品部件为合格部件。
步骤五所述n值为10。
步骤六所述模流分析软件为moldflow2019版。
本发明所述技术方案，通过对影响汽车前灯翘曲变形的因素分析，对注塑工艺参数的仿真模拟以及往复校正，从而克服汽车前灯面罩在制造过程中产生的翘曲变形，提高汽车前灯面罩的部件成品率，同时极大的提高了汽车前灯面罩的加工工艺精度，降低生产成本，增大经济利润。
附图说明
下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步说明：
图1方法实施流程图
图2汽车前灯面罩
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种改善汽车前灯面罩翘曲变形的方法，具体流程如图1所示步骤有：
步骤一，设计产品，设计产品结构，明确产品匹配面及要求，从而确定产品的测量点及定位点，此步骤为正常的产品结构设计，设计的过程中明确定义好，产品匹配面及要求，确定产品的测量点，rps点；
步骤二，设计模具，根据步骤一中设计的产品匹配面，设计可拆卸、可更换的模仁，此步骤根据步骤定义好的产品匹配面，设计可拆卸可更换的模仁，模仁设计要点：1尽可能小，2可灵活拆卸，3有测量基准；
步骤三，优化模具，优化模具结构，解决模具缺陷；
步骤四，试模，解决产品外观缺陷，并确定模具结构和注塑工艺参数，此步骤主要解决产品外观缺陷，将产品外观缺陷优化好后将模具结构和注塑工艺参数锁定；
步骤五，确认注塑工艺稳定性，根据步骤一确定的定位点建立坐标系，对n个产品部件的测量点进行测量，得到n个产品部件每个测量点的测量值和测量值的极差值，用测量值的极差值与客户给定公差值进行对比，当测量值的极差值小于客户给定公差值的20％时，认定为合格，当测量值的极差值大于或等于客户给定公差的20％时，分析原因找出影响因素，进行优化，直到测量结果满足测量值的极差值小于客户给定公差值的20％，认定为合格，正常连续稳定生产一批外观无缺陷的零件，数量为10件，工艺参数可以在步骤四锁定的工艺参数基础上，在合理的范围内调整，按照第一步定义的rps点建立坐标系，对测量点进行测量，测量t值，评价10个件每个测量点的极值，用极值与客户给定公差进行比较，如果小于客户给定公差的1/5结果可以接受，否则分析原因找出影响因素，进行优化，直到测量结果可以接受；
步骤六、模流分析偏差校正，使用模流分析软件进行模拟仿真，评价翘曲变形量，以步骤一中所述定位点作为变形量的评价基准，评价产品部件的每一个测量点，得到测量点的偏差值与步骤五所述每个测量点的测量值的平均值进行比较得到差值，当差值小于客户给定公差值的20％时，认定为合格模拟结果，当差值大于或等于客户给定公差值的20％时，分析原因找出影响因素，修改仿真参数，进行优化，直到满足差值小于客户给定公差值的20％，认定为合格模拟结果；
步骤七、预变形数据制作，将步骤一所述匹配面，按照步骤六所述合格模拟结果，以理论位置为中心点进行翻转，例如，点a,模拟值t＝-3.75,那么翻转后的点a′值为t＝3.75，将结果数据导出，利用catia软件重新将匹配面进行光顺处理，生成实体数据，将实体数据再次导入模流分析软件中，重新进行模拟，得到新的模拟结果与理论数据进行比较，得到变形量值，当变形量值小于客户给定公差值的20％时，认定为合格数据，当变形量值大于或等于客户给定公差值的20％时，重复步骤五～步骤七，直到满足变形量值小于客户给定公差值的20％，认定为合格数据；
步骤八、模仁复制，按照步骤七所述合格数据复制加工模仁，得到标准模仁，按照基准点将标准模仁与步骤二所述模仁分别进行测量，比较两个模仁测量结果的偏差值，当偏差值小于0.01mm，认定为合格模仁，当偏差值大于或等于0.01mm时，重新加工模仁，直到与标准模仁测量结果偏差值小于0.01mm，认定为合格模仁；
步骤九、重新试模，将步骤八所述合格模仁安装到模具，重新试模，生产产品部件，利用定位点建立坐标系，测量m个产品部件的测量点的t值，当t值小于客户给定公差值的85％，认定该m个产品部件为合格部件，当t值大于或等于客户给定公差值的85％，则从步骤五开始重复进行，直到满足t值小于客户给定公差值的85％，认定该m个产品部件为合格部件。
影响翘曲变形的因素主要有，原材料本身性能、注塑工艺参数、零件结构、浇口位置、外部环境不可控因素。其中原材料本身性能是由原材料种类、牌号、生产厂家工艺不同所控制。注塑工艺参数实际值是由设定值和注塑机精度所决定。零件结构由客户的造型决定不可以改变。浇口位置根据产品结构认为定义。
现将前灯面罩翘曲变形量定义为y，原材料本身性能定义为x1，注塑工艺参数定义为x2，零件结构定义为a，浇口位置定义为x3，外部环境定义为x4.那么，前灯面罩翘曲变形量y是原材料本身性能x1、注塑工艺参数x2、零件结构a、浇口位置x3、外部环境x4的函数，记作y＝k×f(x1，x2，x3，x4，a)。
原材料性能可以通过试验测量，注塑工艺参数设定值通过试模最终确定。浇口位置同过模流分析可以确定一个最佳位置。
原材料性能的实际值与试验测量值的偏差m1，由于注塑设备精度导致的设定工艺参数和实际工艺参数的偏差m2，外部环境x4是导致模流分析模拟结果和实际翘曲变形量之间偏差的根本原因。并且m1、m2以及x4都是不确定的随机量。这些随机变量对翘曲变形量的影响是不可控的。为了消除这些不可控的因素影响，通过一个修正值k来降低其影响。同时，要通过试验证明这些不可控因素经过修正之后，前灯面罩翘曲变形量的波动范围要远远小于客户要求值，而±0.5mm，一般认为小于客户要求值的20％即认为是远远小于，可以接受。
通过试验找出修正参数后，将修正参数k和x1，x2，x3,x4,a等数据带入模流分析软件中，求得前灯面罩的近似精确的翘曲变形量。此时，求得的翘曲变形量，将是不可以通过调整工艺，调整模具浇口等手段优化的变形量，是相对稳定的翘曲变形量。
将前灯面罩外轮廓面分成若干个矢量方向近似相同的曲面，将有匹配要求的曲面进行翻转计算，moldflow2019版有此功能，得到一个与零件实际翘曲量相同，但是翘曲方向完全相反的曲面。然后将这些曲面数据输出，重新使用catia软件生成实体。生成的新零件重新使用moldflow进行翘曲变形模拟，与原始数据比较翘曲变形量，如果变形量不满足小于客户要求值的20％，进行翻转计算，输出曲面，生成实体等操作。直到模拟翘曲变形量小于客户要求20％的要求。将符合要求的零件用于模具加工。
模具设计时将与曲面相关的模仁部分设计的尽可能小，可以灵活拆装，便于复制模仁，减少重新开模具的不必要浪费。
本发明实施方式说明到此结束。
1.一种改善汽车前灯面罩翘曲变形的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤一，设计产品，设计产品结构，明确产品匹配面及要求，从而确定产品的测量点及定位点；
步骤二，设计模具，根据步骤一中设计的产品匹配面，设计可拆卸、可更换的模仁；
步骤三，优化模具，优化模具结构，解决模具缺陷；
步骤四，试模，解决产品外观缺陷，并确定模具结构和注塑工艺参数；
步骤五，确认注塑工艺稳定性，根据步骤一确定的定位点建立坐标系，对n个产品部件的测量点进行测量，得到n个产品部件每个测量点的测量值和测量值的极差值，用测量值的极差值与客户给定公差值进行对比，当测量值的极差值小于客户给定公差值的20％时，认定为合格，当测量值的极差值大于或等于客户给定公差的20％时，分析原因找出影响因素，进行优化，直到测量结果满足测量值的极差值小于客户给定公差值的20％，认定为合格；
步骤六、模流分析偏差校正，使用模流分析软件进行模拟仿真，评价翘曲变形量，以步骤一中所述定位点作为变形量的评价基准，评价产品部件的每一个测量点，得到测量点的偏差值与步骤五所述每个测量点的测量值的平均值进行比较得到差值，当差值小于客户给定公差值的20％时，认定为合格模拟结果，当差值大于或等于客户给定公差值的20％时，分析原因找出影响因素，修改仿真参数，进行优化，直到满足差值小于客户给定公差值的20％，认定为合格模拟结果；
步骤七、预变形数据制作，将步骤一所述匹配面，按照步骤六所述合格模拟结果，以理论位置为中心点进行翻转，将结果数据导出，利用catia软件重新将匹配面进行光顺处理，生成实体数据，将实体数据再次导入模流分析软件中，重新进行模拟，得到新的模拟结果与理论数据进行比较，得到变形量值，当变形量值小于客户给定公差值的20％时，认定为合格数据，当变形量值大于或等于客户给定公差值的20％时，重复步骤五～步骤七，直到满足变形量值小于客户给定公差值的20％，认定为合格数据；
步骤八、模仁复制，按照步骤七所述合格数据复制加工模仁，得到标准模仁，按照基准点将标准模仁与步骤二所述模仁分别进行测量，比较两个模仁测量结果的偏差值，当偏差值小于0.01mm，认定为合格模仁，当偏差值大于或等于0.01mm时，重新加工模仁，直到与标准模仁测量结果偏差值小于0.01mm，认定为合格模仁；
步骤九、重新试模，将步骤八所述合格模仁安装到模具，重新试模，生产产品部件，利用定位点建立坐标系，测量m个产品部件的测量点的t值，当t值小于客户给定公差值的85％，认定该m个产品部件为合格部件，当t值大于或等于客户给定公差值的85％，则从步骤五开始重复进行，直到满足t值小于客户给定公差值的85％，认定该m个产品部件为合格部件。
2.根据权利要求1所述一种改善汽车前灯面罩翘曲变形的方法,其特征在于，步骤五所述n值为10。
3.根据权利要求1所述一种改善汽车前灯面罩翘曲变形的方法,其特征在于，步骤六所述模流分析软件为moldflow2019版。
技术总结