基于UG的汽車(chē)覆蓋件模具的模板化設(shè)計(jì)

1、基于UG的汽車(chē)覆蓋件模具的模板化設(shè)計(jì)     1 汽車(chē)覆蓋件模具模板化設(shè)計(jì)的可行性        汽車(chē)覆蓋件是指覆蓋汽車(chē)底盤(pán)和發(fā)動(dòng)機(jī)，構(gòu)成駕駛室、車(chē)身內(nèi)外的形狀復(fù)雜的薄板零件，屬于非旋轉(zhuǎn)體大尺寸薄板曲面零件，這類(lèi)零件的外形尺寸大、板料相對(duì)厚度小、表面質(zhì)量要求高且形狀復(fù)雜(多為空間曲面)。車(chē)身覆蓋件模具的生產(chǎn)制造流程主要包括沖壓工藝設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)械加工、裝配調(diào)試等幾大部分。從工藝角度上看，由一塊板料變成帶有一定空間形狀的零件一般要通過(guò)拉深、修邊、翻邊整形等幾道成形工序，與之相對(duì)應(yīng)的模具可以

2、分為拉深模、修邊模、翻邊整形模等幾大類(lèi)。雖然每一類(lèi)模具的功能不同，結(jié)構(gòu)都有很大的相似性，如拉深模一般都由凸模、凹模、壓邊圈這三大部分組成，而修邊模、翻邊模一般都由上模、下模、壓邊圈三部分組成。一個(gè)車(chē)型的覆蓋件總數(shù)有200300件，根據(jù)其位置及功能可分為外板件、內(nèi)板件、梁架件等幾大類(lèi)，需要模具總數(shù)大約在6001000副，可見(jiàn)開(kāi)發(fā)一套整車(chē)的覆蓋件模具的工作量是十分巨大的。雖然車(chē)型的種類(lèi)千差萬(wàn)別，但是從模具結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，同類(lèi)車(chē)型的同一零件差別是不大的，特別是外板件，例如轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、車(chē)門(mén)等在尺寸、外形上相差都不大。如果可以實(shí)現(xiàn)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的參數(shù)化，在設(shè)計(jì)1副新的模具時(shí)，只需利用已有的結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的型面

3、替換和參數(shù)修改就可以得到一副新的模具，利用這種“再設(shè)計(jì)”，就可以極大地縮短設(shè)計(jì)周期，而用于修改的原始的模具結(jié)構(gòu)就稱(chēng)之為模板。如果每一種典型零件都有1副可以進(jìn)行參數(shù)編輯的設(shè)計(jì)好的模板可以利用，那么所有這些模板就可以組成一個(gè)模板庫(kù)。        對(duì)于模具內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可以分為工作部分與結(jié)構(gòu)部分兩大塊。其中工作部分主要包括模具工作過(guò)程中直接與制件相接觸的與型面相關(guān)的部分，即上模、下模、壓邊圈的型面部分。工作部分也可以稱(chēng)之為專(zhuān)用模塊，它是與制件型面直接相關(guān)的，相對(duì)于不同制件都是不一樣的，都是非參數(shù)化的，是每一次都要被替換掉的部分。結(jié)構(gòu)部分又可以

4、稱(chēng)之為通用部分，主要包括定位機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、起重機(jī)構(gòu)等不直接與制件相接觸的地方，這些地方的結(jié)構(gòu)變化不大，在很大程度上是由機(jī)床結(jié)構(gòu)及所選用的標(biāo)準(zhǔn)件決定的，通過(guò)參數(shù)的編輯就可以得到所需的結(jié)果。        通過(guò)對(duì)車(chē)身零件及其成形所需模具進(jìn)行分解與分析，可以發(fā)現(xiàn)車(chē)身覆蓋件模具具有很強(qiáng)的模板化特征，探索和應(yīng)用模板化設(shè)計(jì)具有重要的理論與現(xiàn)實(shí)意義，可以極大地提高設(shè)計(jì)效率和模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。目前，美國(guó)通用汽車(chē)公司的模板庫(kù)已經(jīng)包含了3000多個(gè)模板;日本豐田公司也選擇了模板化設(shè)計(jì)方式，實(shí)現(xiàn)了模具設(shè)計(jì)白動(dòng)化的重大突破。以上充分說(shuō)明模板化設(shè)計(jì)方法在汽車(chē)

5、覆蓋件模具設(shè)計(jì)中是可行且有益的。2 模板庫(kù)的創(chuàng)建        模板化設(shè)計(jì)要求所使用的軟件必須滿(mǎn)足以下要求:具備三維參數(shù)化造型功能;基于裝配的設(shè)計(jì)環(huán)境;有統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型，如UG, CATIA,Pro/E等。    2.1素材庫(kù)的建立        模板的建立是通過(guò)模塊的積木式組合實(shí)現(xiàn)的。積木式設(shè)計(jì)是將整個(gè)模具結(jié)構(gòu)按不同的功能劃分為許多單個(gè)模塊(積木)，每個(gè)模塊都可以單獨(dú)設(shè)計(jì)和調(diào)用，最后按照一定的規(guī)則和約束組合在一起，完成整個(gè)模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在建立模板前必須建立相應(yīng)模塊庫(kù)，將所需模塊庫(kù)統(tǒng)稱(chēng)為