基于UG的汽車覆蓋件模具的模板化設(shè)計

1、基于UG的汽車覆蓋件模具的模板化設(shè)計     1 汽車覆蓋件模具模板化設(shè)計的可行性        汽車覆蓋件是指覆蓋汽車底盤和發(fā)動機(jī)，構(gòu)成駕駛室、車身內(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，這類零件的外形尺寸大、板料相對厚度小、表面質(zhì)量要求高且形狀復(fù)雜(多為空間曲面)。車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、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、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拉深、修邊、翻邊整形等幾道成形工序，與之相對應(yīng)的模具可以

2、分為拉深模、修邊模、翻邊整形模等幾大類。雖然每一類模具的功能不同，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。一個車型的覆蓋件總數(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，需要模具總數(shù)大約在6001000副，可見開發(fā)一套整車的覆蓋件模具的工作量是十分巨大的。雖然車型的種類千差萬別，但是從模具結(jié)構(gòu)上來說，同類車型的同一零件差別是不大的，特別是外板件，例如轎車發(fā)動機(jī)蓋、車門等在尺寸、外形上相差都不大。如果可以實現(xiàn)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的參數(shù)化，在設(shè)計1副新的模具時，只需利用已有的結(jié)構(gòu)經(jīng)過簡單的型面

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”，就可以極大地縮短設(shè)計周期，而用于修改的原始的模具結(jié)構(gòu)就稱之為模板。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)計好的模板可以利用，那么所有這些模板就可以組成一個模板庫。        對于模具內(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。工作部分也可以稱之為專用模塊，它是與制件型面直接相關(guān)的，相對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，通過參數(shù)的編輯就可以得到所需的結(jié)果。        通過對車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)計具有重要的理論與現(xiàn)實意義，可以極大地提高設(shè)計效率和模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。目前，美國通用汽車公司的模板庫已經(jīng)包含了3000多個模板;日本豐田公司也選擇了模板化設(shè)計方式，實現(xiàn)了模具設(shè)計白動化的重大突破。以上充分說明模板化設(shè)計方法在汽車

5、覆蓋件模具設(shè)計中是可行且有益的。2 模板庫的創(chuàng)建        模板化設(shè)計要求所使用的軟件必須滿足以下要求: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素材庫的建立        模板的建立是通過模塊的積木式組合實現(xiàn)的。積木式設(shè)計是將整個模具結(jié)構(gòu)按不同的功能劃分為許多單個模塊(積木)，每個模塊都可以單獨(dú)設(shè)計和調(diào)用，最后按照一定的規(guī)則和約束組合在一起，完成整個模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計。在建立模板前必須建立相應(yīng)模塊庫，將所需模塊庫統(tǒng)稱為