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基于CATIA平台的稳健模板模面关联结构设计研究
| 论文题名： | 基于CATIA平台的稳健模板模面关联结构设计研究 |
| 关键词： | 汽车模具;模板化设计;模面关联结构;自动替换;方向识别;CATIA-CAA技术 |
| 摘要： | 基于模板的模具参数化设计方法具有快速响应、标准化管理等优点，可使设计人员集中精力实现模具结构的功能，而非内部结构的具体细节，可缩短模具设计周期，提高设计质量，现已广泛应用于汽车覆盖件模具设计。但是现有模板的模面建模方法有一定的局限性，导致模面关联结构更新不稳定，需要大量时间进行手工调试。另外，汽车覆盖件模具结构复杂、数据庞大，在模板更新过程中，部分结构可能更新失败。因此，研究模板模面关联结构稳健设计方法对模具参数化设计十分必要。 论文获得国家数控重大专项项目“C级轿车覆盖件整体侧围、翼子板和新型环保材料内饰件冲压成形模具”(No.2009ZX04013-031)资助。论文结合利用模板进行模具快速设计过程中的需求，研究了模板化设计方法的应用现状，利用CATIA-CAA技术开发了基于模面关联结构稳健模板方法的模面关联结构设计模块，在模板基础上实现新产品模面元素的自动替换及模面关联结构的有效更新、稳健重构，为后续模具详细设计提供良好的结构基础。 论文通过总结参数化模板设计应用中存在的一些问题，分析了模面关联结构生成质量低及不稳定的现状，重点研究了新产品元素自动替换和模面关联结构稳健更新的难点及现有方法的不足，提出了模面关联结构稳健模板方法。该方法基于已有模板和CATIA发布技术，在模具详细设计之前创建稳定的模面关联结构，避免了由于模面关联结构更新失效导致参数驱动建模失败。 为了减少模面关联结构设计过程中的手工调整，实现自动、准确、高效的新产品元素替换及关联结构更新，采用论文提出的模面关联结构稳健模板方法开发了模面关联结构设计模块。为了克服无人工参与的自动化替换过程中可能出现的模面关联结构更新失效或生成非理想结构的问题，提出了工艺曲面法向、曲线方向的自动识别算法，并结合拉延模具设计特点，提出了基于工艺元素特征方向的模面关联结构更新优化方法，提高了自动更新过程的准确性和稳定性。 论文最后将模面关联结构设计模块集成在汽车覆盖件“交互式模具快速设计”系统中，利用该模块设计了前盖外板等8种典型汽车覆盖件产品模具，验证了该模块的稳定性和普遍适用性，并通过与传统模具设计方法的对比，验证了该系统在提高模具设计质量和效率方面的有效性。 |
| 作者： | 张智霞 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 柳玉起;章志兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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