[0001] 本发明涉及一种汽车冲压模具设计，尤其是涉及一种交互式端拾器设计方法。

[0002] 随着高速自动化冲压线的在国内汽车零件冲压行业的迅猛发展，对模具自动化要求越来越高，端拾器作为高速自动化冲压线的一种搬送工具，应用越来越广泛。现有的端拾器基本停留在手工设计阶段，存在如下问题：

[0003] 1)、现有端拾器结构设计是根据零件的冲压工艺从零开始，按照端拾器设计标准进行设计，这种设计方法存在设计周期长、标准化程度低、某些结构重复劳动、结构设计不合理和需反复修改等问题；

[0004] 2)、占用时间长：一个零件的整套端拾器设计平均需要花费设计工时100小时，分散在各设计人员手里，周期至少半个月以上，严重占用设计人员其它模具设计时间；

[0005] 3)、零件的冲压工艺更改频繁，经常更改端拾器吸盘点位置，导致设计人员的反复修改和重新设计，大大增加了设计人员的工作量；

[0006] 4)、装配零件多：在未开发标准合件前，一套端拾器就包含了几十个零件；

[0007] 5)、装配过程复杂：端拾器结构特点决定了设计人员进行的是一种简单重复的低级劳动，装配零件多、操作步骤复杂，特别是端拾器钢管设计和装配需要耗费设计人员大量时间和精力。

[0046] 下面结合附图和具体实施例对本发明作更进一步的说明。

[0047] 如图1所示，一套完整的端拾器由几十个零件组成，根据零件的功能和用途将端拾器划分为四大部件：支架合件1、吸盘合件2、球轴合件3和钢管合件4。

[0048] 如图2‑7所示，本发明的一种端拾器设计方法，包括以下步骤：

[0049] S1、吸盘合件2和球轴合件3装配：

[0050] 根据冲压工艺提供的带有吸盘位置大小的工序零件数据，选择吸盘圆弧线和圆弧线所在曲面，提取圆弧中心点和过中心点的曲面法矢，将吸盘合件2装配到圆弧中心点，方向为曲面法矢；

[0051] S2、横梁5和支架合件1装配：

[0052] 根据冲压工艺提供的横梁5高度数据，将带支架合件1的横梁5装配到此高度位置的冲模中心线上；

[0053] S3、钢管合件设计：

[0054] 通过选取S1中装配好的球轴合件3和S2中装配好的支架合件1，得到钢管合件所需参数，装配变参数钢管合件4到球轴合件3和支架合件1中，更新钢管合件参数即可。

[0055] 结合图3‑4所示，本实施例中，装配前，在吸盘合件2和球轴合件3中预先创建定位零件用的关键点、直线、圆和基准，并为关键点、直线、圆和基准命名，用于后序钢管合件设计。

[0056] 本实施例中，S1步骤具体包括以下步骤：

[0057] (1)、首先打开零件的工序件数模，此数模包含有横梁5高度位置、吸盘位置点和吸盘直径大小的圆弧；

[0058] (2)、打开交互式设计对话框，选取吸盘圆弧线P7和吸盘圆弧线所在曲面P6；

[0059] (3)、得出吸盘圆弧线直径和吸盘圆弧线圆心点坐标，及吸盘圆弧线圆心点所在曲面的法矢P4；

[0060] (4)、根据吸盘圆弧线P7直径选取吸盘合件2和球轴合件3的规格；

[0061] (5)、按吸盘圆弧线P7圆心点坐标和吸盘圆弧线P7圆心点所在曲面的法矢P4，装配吸盘合件2和球轴合件3，装配的球轴合件3能围绕吸盘圆弧线圆心点所在曲面的法矢P4自由旋转。

[0062] 结合图2所示，本实施例中，一根横梁5能够安装多个支架合件1，为了防止支架合件1插入横梁5时出错，横梁5上对应的插入位置均编号，支架合件1上均设有防错销与横梁5上的编号一一对应；支架合件1和横梁5装配时，通过对话框选择工序件中的横梁5截面中心点，获取横梁5截面中心点坐标点，按横梁5截面中心点坐标点位置装配支架合件1和横梁5。

[0063] 结合图5‑7所示，本实施例中，S3步骤具备包括以下步骤：

[0064] a)、钢管合件4参数化设计

[0065] 如图6所示，钢管合件4有两种结构：两根钢管和三根钢管，依据钢管之间的夹角inp_a来判断：夹角大于90度两根钢管，夹角小于90度三根钢管；

[0066] 钢管合件4采用了UG软件的草绘设计模块，其关键尺寸使用表达式[inp_pd＝if(inp_a>90)(1)else(0)，等于1时2根钢管，等于0时3根钢管]控制；

[0067] 控制钢管变形的主要参数表

[0068] 序 变量 值 注释1 inp_a 0  L1 <350 两根钢管时：Z向钢管中心线长度。
2 L2 <350 两根钢管时：XY向钢管中心线长度。
3 S1 160 三根钢管时：Z向缺省长度。
4 S2 <350 三根钢管时：中间钢管长度。
5 S3 120 三根钢管时：XY向缺省长度。
6 inp_pd if(inp_a>90)(1)else(0) 判断标准：夹角大于90度为两根钢管，反之为三根钢管[0069] 如上表所示，主参数全部在表达式中自动改变，在两根钢管和三根钢管间切换，可直接修改表达式inp_pd中的角度。

[0070] 规定单根钢管长度超过280mm时需设计加强板，加强板厚度3mm，控制加强板有无由表达式控制：

[0071] jin_pd＝if(L1>280)(1)else if(L2>280)(1)else(0)；

[0072] 加强板大小由表达式：jin_z＝50；jin_x＝60控制。

[0073] b)、钢管合件4参数获取

[0074] 结合图3‑5所示，选取支架合件基准点P2、球轴合件中心线P4、球轴合件的圆弧线P7和球轴合件的基准面P6，求支架合件基准点P2到球轴基准面的投影点，按绝对坐标系Z‑投影，过投影点与球轴圆弧面相切得到两切点，通过方向选择选择一切点，连接切点和投影点生成相切线；求出投影直线与相切线之间的夹角inp_a；求出投影直线的长度L1,切线长度L2'；求出相切线与绝对坐标X轴之间的夹角a,用于钢管合件装配后的旋转；求出相切线与球轴中心线的夹角b，用于球轴合件的旋转；

[0075] c)、钢管合件4参数获取

[0076] 将钢管合件按绝对坐标装入端拾器总装配，旋转钢管合件角度a到正确位置，旋转球轴合件角度b到正确位置,修改钢管合计的长度S1＝L1+n、S2＝L2'+m+43、夹角inp_a，完成钢管设计，其中n、m为钢管拐角处长度，43为钢管伸出球轴合件长度。

[0077] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要结构特征。本发明不受上述实例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。