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原文传递汽车覆盖件模具智能快速设计关键技术研究

论文题名：	汽车覆盖件模具智能快速设计关键技术研究
关键词：	汽车覆盖件模具;人工智能;快速设计
摘要：	随着数字化制造技术的不断进步及人们对个性化产品的追求，目前汽车的外观设计及更新周期越来越短，因此汽车企业对覆盖件模具的快速化、智能化甚至自动化设计有迫切的需求。然而覆盖件模具作为知识经验密集型的设计工作，要达到上述目标还面临着诸多问题。本课题分析覆盖件产品各工序模具结构特点及设计关联性，总结知识经验及案例，研究覆盖件模具快速化智能设计中若干关键问题，以期提高汽车覆盖件模具的设计效率和质量。本文具体进行了如下的研究：　　研究了拉延模智能设计。拉延模为覆盖件生产中关键且必不可少的设备，其型面复杂且部件繁多。本文通过搭建参数化程度高、数据关联强的实例模具模板数据库，并以事例推理为驱动器，充分利用知识工程（KBE）及人工智能技术（AI）及引导型交互界面基于CATIA平台上构建了覆盖件拉延模具快速设计模块。通过智能化模块，设计工作者选定合适的模板数据后，替换工艺模面、分模线、料片边线等关键工艺数据后促使模型数据特征结构更新，并可通过对模具功能性结构做参数调整和完善，能快速完成对拉延模主体结构的设计，如凸模、凹模、压边圈等，来提高最终拉延模设计的效率。　　研究了标准件智能装配。汽车覆盖件模具中的拉延模、切边冲孔复合模、翻边整形复合模等都是复杂的装配体，其结构中包含种类繁多数量庞大的标准件。本文通过在模具装配母体结构中添加装配属性和利用混合特征识别算法，快速调用多CAD平台ACIS参数标准件库，能完成标准件的分类批量装配。同时更进一步的分析特定标准件的装配或固定结构的造型，并创建配套的装配假体，能对其智能装配的同步完成对装配母体上相应安装座台等结构的逆向辅助设计。通过智能装配模块，设计工作者能避免大量的重复性装配工作，快速地完成模具的装配设计。　　研究了修边刀镶块快速设计。在覆盖件切边冲孔复合模、翻边整形复合模中，为保证修边质量、模具寿命和轻量化，修边刀一般是多块的镶块拼接而成。本文研究了修边刀镶块设计规范及结构特点，建立依据修边线、型面及开模方向的标准化设计程序，能快速建立修边刀及刀座的装配模型。同时，鉴于目前很多CAD平台中难以创建某些复杂扫掠曲面的现状，本文针对沿指定方向扫掠面的构建提出了混合偏置扫掠算法，能解决这类扫掠面中自交、重叠等问题。偏置扫掠曲面基于空间偏置曲线集构建，其中偏置曲线为截面曲线沿引导方向偏置而成，并与截面曲率和偏置距离相关。这一算法用于修边镶块快速设计模块中，能解决修边刀中退让、过渡复杂扫掠面的构建，提高模块的实用性。　　最后，本文以汽车内盖外板的拉延模为例，验证了拉延模智能设计模块和标准件智能装配的可行性和有效性。
作者：	万友浩
专业：	材料工程
导师：	柳伟
授予学位：	硕士
授予学位单位：	上海交通大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文