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基于CATIA平台的汽车模具自动冲压线运动仿真系统研究
| 论文题名： | 基于CATIA平台的汽车模具自动冲压线运动仿真系统研究 |
| 关键词： | 汽车模具;自动冲压线;运动仿真 |
| 摘要： | 冲压线的应用显著提高了汽车零件的生产效率、安全性以及制件的质量，降低了生产线人员数量。随着自动冲压线的普及，提高了冲压线多工位模具的设计要求，使得设计人员既要保证模具结构的质量，还必须确保模具部件、送料装置在冲压工作时的运动无干涉。一旦发生干涉碰撞，将会导致模具调试时间和交付周期的延长，甚至导致自动冲压线设备的损坏。因此，为了缩短自动冲压线模具的设计周期、提高设计质量，对冲压线进行运动仿真和干涉检查是十分必要的。 论文结合上汽大众公司自动冲压线运动仿真项目，详细分析了专业的冲压模具仿真软件和常用CAD软件的运动仿真模块的特点，根据需求在CATIA平台上开发了针对汽车模具自动冲压线的运动仿真系统，实现了运动部件的快速定义和运动部件的真实仿真运动。 研究多工位模具的结构特点和相关部件的运动规律，提出了基于模板化技术的快速定义方法，让运动部件的定义与模具设计思维习惯相契合。模板化的快速定义方法将多工位模具以独立部件为单位，依据工序、部件类型和运动类型进行分类，在设计人员添加、删除和编辑运动部件时，根据部件的类型自动创建对应的运动副来构建运动体系，使得设计人员减少了大量繁琐操作，脱离底层运动副体系，回归到模具设计思维。 针对运动仿真数据种类繁多、数据量较大，普通存储方式读取效率低下，数据安全性和关联性得不到保障的问题，论文通过分析CATIA自定义特征技术，构建了基于CATIA自定义特征的嵌套式模板数据存储方案。充分利用CATIA自定义特征的特点，对模板数据分层，制作成自定义特征，进行嵌套式的存储，解决了数据之间的关联更新问题，实现了运动仿真数据的高效存储。 为了实现多工位模具及自动送料装置的真实仿真，论文通过对CATIA仿真模块特点的分析，研究了多工位模具重要部件的运动方式，提出了单级串联的运动体系构建方案和运动曲线驱动的仿真方法。将复杂运动进行分解，将单一运动副逐级串联构建运动体系，并利用运动曲线驱动对应运动副，实现仿真运动。依据基本运动曲线，包括压机运动曲线、三维夹钳运动曲线，运动副体系，求解对应驱动曲线，让所有部件进行协调统一的仿真运动，实现真实有效的运动仿真。 论文最后利用RP-DMU系统对典型的汽车模具自动冲压线运动部件进行仿真和检查，验证系统可行。同时，比较系统与CATIA仿真模块以及专业冲压模具运动仿真软件，确认使用的高效率。 |
| 作者： | 黎慰 |
| 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： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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