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汽车覆盖件模具软干涉检查算法研究及系统开发
| 论文题名： | 汽车覆盖件模具软干涉检查算法研究及系统开发 |
| 关键词： | 汽车覆盖件;软干涉检查;碰撞检测;空间划分;三角形单元;模具设计 |
| 摘要： | 由于模具铸造零件尺寸存在偏差，即使模具设计尺寸正确，在实际模具装配过程中也可能发生干涉现象，因此在模具设计完成时需要检查模具零件之间的间隙是否满足制造要求，即软干涉检查。利用三维造型软件设计模具虽然降低了软干涉检查的难度，但依靠人工检查效率和可靠性较低，会导致模具设计周期延长。利用软干涉检查系统可以大幅度提高检查的效率及可靠性。虽然 NX平台集成了软干涉检查功能模块，但是不能满足实际模具设计要求，例如不能设置多临界间隙值，不能得到所有软干涉位置等。因此，研究高效的软干涉检查系统，满足覆盖件模具的设计要求十分必要。 论文通过查阅相关文献，结合2014年工业转型升级强基工程项目“汽车用自动化精密多工位高效级进模”的需求，研究了软干涉检查算法的关键技术，并基于NX系统开发了汽车覆盖件模具软干涉检查系统NX-CAW（Clearance Analysis Wizard）。 在传统的软干涉检查方法中，通过直接计算复杂对象间的最小距离来判断是否存在软干涉。本文通过研究碰撞检测的基本理论及技术，并结合覆盖件模具的设计要求，提出了信息单元干涉检查方法。将干涉检查实体表面剖分成三角形单元，通过计算三角形之间的距离精确计算复杂实体间的距离。为了同时检查铸造面、加工面之间的不同干涉距离，将实体表面信息存储到三角形单元中。该算法具有线性的时间复杂度，尤其对于大型复杂模具来说，也有较高的计算效率。 为了进一步提高算法效率，将空间划分成若干体积相同的子空间，将三角形单元的距离计算限制在相同或相邻子空间内。通过建立局部坐标系，简化三角形单元间的距离计算，将空间三角形的距离计算转换成了坐标计算及平面三角形的相交检测。通过分析三角形单元尺寸及空间网格尺寸与计算时间的关系，对系统参数进行了优化。算法具有很高的计算效率，可以快速完成多个实体对象的软干涉检查。 NX-CAW系统由前处理模块、软干涉求解模块及后处理显示模块三部分组成，模块之间相互独立，具有较高的可维护性。论文以左右轮罩外板拉延模为例，通过分析计算时间及干涉结果，验证了系统具有较高的效率及准确度。相对于NX干涉检查模块，NX-CAW干涉结果更加详细，包含干涉区间内的所有干涉位置，更具有指导意义。因此，NX-CAW系统能够满足汽车覆盖件模具的软干涉检查要求。 |
| 作者： | 朱亮 |
| 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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