基于UG 的锻模设计系统开发

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1、!"#$%!"#$%&’()$$*+,)&-".文章编号!"<:’=9"’""’99<#9<=99>?=9-基于%&的锻模设计系统开发李建"$赵震"$刘川林’$黄少东’$陈军"$"A上海交通大学国家模具$%&工程研究中心&上海’999-9’’A西南技术工程研究所&重庆.999->%摘要!介绍了以)*为三维平台&以)*2345%BC和+$为开发工具建立锻模设计系统的方法(包括基于装配模型的模具装配自动生成技术&模具零件的参数化和布尔操作设计方法(系统显著提高了锻模设计效率&缩短了锻模开发周期(关键词!计算机应用’参数化设计’锻模’装配模型中图分类号!D*-"/A’文献

2、标识码!%!引言)*123451+$设计平台锻造在工业生产中有着举足轻重的地位!被广泛应用于汽车"冶金"造船"航空航天"兵器及其他许多工业部门#提高锻造设计效率!缩短锻造设计周期压力机库框架结构模具零件库库有着重要的实际意义!"#$近年来!计算机技术尤其是智能技术的发展!极选选模凸模大地促进了模具$%&的发展!给传统的模具设计带择择具凹具装压模零模来了一场变革!’($然而在锻模模具结构设计中缺乏广配力架件设自泛应用的行业标准!给实现锻模设计自动化!提高锻机类设计动型计生模设计效率带来了困难$成本文以)*为$%&平台!通过+$二次开发建材形装立锻模模具设计系统!有效地

3、提高了锻模设计效率!料状配特特特缩短了锻模设计周期$征征征图"系统结构功能图"系统结构设计结果!自动生成相应模具零件#为了保证锻模设计系统质量!系统的开发过程’.(凸凹模设计#系统根据锻件几何外形!自动应严格遵循软件工程的设计方法!完成系统分析%系生成对应凸凹模零件#统设计"程序设计和系统测试的开发过程,-($本文所’/(模具装配自动生成#系统根据事先定义好的述系统功能设计如图"所示$模具零件间约束关系!自动生成模具装配图#系统主要功能及工作流程为&期’"(选择压力机#根据系统计算所得的锻造力!’#系统实现方法从压力机库中提取出附和要求的压力机供用户选年第#$!模具

4、装配的自动生成择#%&&’据统计!现代工业制造中装配设计工作约占整’’(选择模架类型#用户根据零件类型!从模架个产品设计工作量的./0#在模具设计中!模具零结构库中选择相应模架类型#件之间的装配关系通常比较固定#如果能够利用’-(模具零件设计#系统根据用户的参数化设计$%&技术实现模具零件间的自动装配!将大大降低基金项目6!十五"国防基础科研项目资助78"99.9’9:".;模具设计人员的工作量!使设计人员将精力集中于更为重要的模具零件设计,.(#收稿日期#’99<=9>=’<锻压装备与制造技术作者简介6李建$">?’=%@男@硕士生&主攻模具$%&工程常见的装配结

5、构为如图’所示的层次模型#装!"#$!"!"#$%&’()$$*+,)&-".!"#$%链表&约束关系节点包括编号’对应装配体指针和约装配束类型等属性&其中’*对应装配体指针+指向装配模型中该零件或子装配节点的前向节点’表示该节点子装配零件E零件D零件F所示零件或子装配约束于系统中已经存在的零件或子装配&零件)零件H零件G!"#模具零件设计图<层次装配模型锻模模具零件一般可分为两类!固定件和更换配建模的方法概括起来主要有以下三种!自底向上件&固定件是指尺寸随锻件变换而改变’而形状不变"!"##"$%&’#$概念设计$自顶向下"("’%)"*+%的设的零件(更换件是指

6、尺寸和形状均随锻件变换而改计方法&在自顶向下的装配建模中’首先建立待设计678698变的零件&在模具零件设计中应区别对待&产品的功能描述’这种功能描述通常是以装配模型):#模具固定件设计为框架进行的&然后分析装配模型’确定产品需求是模具固定件设计是在保持结构和拓扑类型不变否得到了满足&一旦满足’设计者就对构件进行详细的前提下通过修改参数完成&利用&;基于特征的设计&在此过程中’产品的功能描述以约束形式由系参数化造型技术’以族参数建立几何模型’通过改变统记录$求解和维护&变量尺寸’达到相应几何模型的更新&本文在层次装配模型和自顶向下装配建模的基)<#模具更换件设计础上

7、提出如图,所示的模具结构装配模型&锻模模具更换件设计主要是指模具成形零件’包括凸模,和凹模设计&由于凸凹模形状编零件子装配约束链<号名称指针表指针零件或子装配节点对应与锻件形状密切相关’如果采装配用与模具固定件相同的设计方体指编号针法’那么凸凹模的设计将变得对应约束:十分复杂’并且一副凸凹模仅装配类型对应体指约束关系节点装配对应一种锻件零件’大大降低针体指了系统的适用性和灵活性&约束针类型本系统设计方法如下!!约束类型建立成形凸凹模零件模板&利用参数化建模方法建立外形未零件子装配约束链零件子装配约束链零件子装配约束链,>>I:,+,被加工的凸凹模作为标准凸凹名称