復(fù)雜空心鋁型材平面分流組合模CAD系統(tǒng)實用化研究.pdf

1、平面分流組合模CAD系統(tǒng)作為鋁型材擠壓模具專業(yè)設(shè)計模塊,可以簡化模具的設(shè)計流程,減少重復(fù)性建模次數(shù),從而顯著縮短模具設(shè)計周期,已經(jīng)成為了鋁型材擠壓領(lǐng)域的一個研究熱點。目前,平面分流組合模CAD系統(tǒng)仍處于理論向?qū)嵱没^渡的階段,本文圍繞平面分流組合模CAD系統(tǒng)的實用化進(jìn)行了較為深入的研究。
　　結(jié)合《鋁型材擠壓模具設(shè)計、制造、使用及維修》和有關(guān)鋁型材擠壓模具設(shè)計公司的實際生產(chǎn)經(jīng)驗,研究了平面分流組合模的設(shè)計流程和關(guān)鍵技術(shù),運用反推分

2、析法,從模具結(jié)構(gòu)向工藝參數(shù)反推,確定了設(shè)計流程中的關(guān)鍵點并使其模塊化,構(gòu)建了平面分流組合模CAD系統(tǒng)總體框架;具體分析了模具結(jié)構(gòu)的實體建模方法,提出了各個模塊的具體設(shè)計思路,為實現(xiàn)平面分流組合模CAD系統(tǒng)的實用化奠定了理論基礎(chǔ)。
　　基于UG的二次開發(fā)語言UG/Open API和UG/Open Grip,采用逐步建模的思路,對平面分流組合模CAD系統(tǒng)的各個模塊進(jìn)行開發(fā),實現(xiàn)了擠壓工藝參數(shù)自動計算,模具外形尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化,分流

3、孔大小、形狀、數(shù)目及其分布的任意建模,分流橋最小厚度計算,多孔型材模芯、模孔設(shè)計,焊合室、空刀成形設(shè)計以及引流槽模塊、擋塊模塊的創(chuàng)建。
　　在擠壓工藝參數(shù)模塊中,建立了擠壓機(jī)數(shù)據(jù)庫,并實現(xiàn)了擠壓工藝參數(shù)的自動計算,通過校核擠壓比和型材外接圓直徑,對所選的擠壓機(jī)進(jìn)行驗證并給用戶提出合理建議,為后續(xù)的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了一定參考;分流橋設(shè)計模塊可對模具強度進(jìn)行校核,并可給用戶提出分流橋厚度設(shè)計的合理建議。
　　模具外形尺寸模塊對比

4、分析了UG的三種標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建方法—參數(shù)化設(shè)計、部件族設(shè)計以及UF對象設(shè)計,特別強調(diào)了UG的對象問題,部件對象通常用于部件之間的操作(裝配設(shè)計),參數(shù)化設(shè)計主要應(yīng)用于部件創(chuàng)建,而UF對象通常用于直接建模,屬于部件內(nèi)操作,可以直接進(jìn)行布爾運算,因而UF對象法創(chuàng)建的模具外形標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)據(jù)庫滿足了平面分流組合模的逐步建模要求。
　　分流孔設(shè)計模塊采用單分流孔逐步設(shè)計的思路,創(chuàng)建了三邊形分流孔和四邊形分流孔。首先,通過單分流孔平均面積計算

5、,為分流孔大小的設(shè)計提供一定的參考。然后,對UG的基本線段創(chuàng)建、坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換、拉伸以及倒圓功能進(jìn)行集成,實現(xiàn)了任意型材分流孔的設(shè)計;對UG的選線、拉伸功能進(jìn)行集成,實現(xiàn)了任意形狀焊合室的設(shè)計,同時,在對話框中給出了焊合室高度選擇參考,便于焊合室的直接創(chuàng)建;對UG的選線、縮放以及拉伸功能進(jìn)行集成,在對話框中設(shè)定線膨脹系數(shù),可以直接完成任意型材模具的模芯?？自O(shè)計。
　　開發(fā)了平面分流組合模CAD系統(tǒng),初步實現(xiàn)了任意空心型材的平面分流組合

6、模設(shè)計。該系統(tǒng)有以下幾個特點:(1)平面分流組合模CAD系統(tǒng)的實用性較強,可以針對任意空心型材進(jìn)行平面分流組合模設(shè)計;(2)基于知識經(jīng)驗的設(shè)計,人機(jī)交互下實現(xiàn)知識熔接,可初步實現(xiàn)了平面分流組合模智能設(shè)計;(3)針對平面分流組合模各模具結(jié)構(gòu)的建模特點,對UG本身的各項功能進(jìn)行集成,將知識經(jīng)驗進(jìn)行封裝,讓不同技術(shù)水平的用戶都可以快速設(shè)計模具,可縮短模具設(shè)計時間。
　　采用本文開發(fā)的鋁型材擠壓模具CAD系統(tǒng)設(shè)計的一個高速列車側(cè)壁板型材擠