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基于CATIA的落料模智能化设计方法研究与系统开发
| 论文题名： | 基于CATIA的落料模智能化设计方法研究与系统开发 |
| 关键词： | 汽车落料模;智能化设计;干涉计算;动态编辑 |
| 摘要： | 汽车落料模工序简单，结构形式固定，但零部件众多，结构规范不统一。利用CAD技术进行落料模设计时，需要人工反复进行零部件的建模操作、标准件的排布调整等，设计过程繁琐，工作量大。即使是经验丰富的行业从业者，也难免出现纰漏，并且后续零件结构更新困难，模具设计迭代周期长，无法适应现在设计周期的要求。因此，对于汽车落料模行业来说，研究智能化设计技术并基于CATIA平台进行落料模系统开发有重要的工程意义。 通过对落料模整体结构特点以及汽车行业的需求进行研究与分析，对智能化设计方法进行研究并且基于CATIA平台开发了一套落料模智能化设计系统CATIA-IDSBD(IntelligentDesignSystem ofBlankingDie)。系统以模块化的方式进行模具子功能划分，包含初始化模块、镶块设计模块、辅助板与标准件模块、模座设计模块和其他设计模块，覆盖了落料模产品的生命周期。另外，系统采用工艺零件模型作为输入元素，自动化地完成落料模零部件的设计工作，无需人工干预。智能化设计与自动化设计是落料模系统设计的主要特点，也是系统效率提升的关键。 为了解决设计异常多和效率低的问题，论文提出了一种汽车落料模智能化设计方法。针对落料模中结构形式固定的组件，使用标准件库以及模板技术进行参数化建模，提高了模具组件的设计效率；对于落料模干涉检查效率低、计算速度慢等问题，提出包容盒技术与空间划分技术结合的快速干涉求解方法，提高了标准件排布方法的求解速度；提出了基于图论的搜索算法，提高了修边线搜索以及模座参数搜索效率；为了解决落料模设变更新问题，应用动态编辑技术，实现了托料板等零件的轮廓识别与自动更新，满足设计人员手动更改零件结构的要求，有效地缩短了模具更新周期。 本文末尾以汽车行业常见的某后梁零件为实例进行落料模设计，系统自动化生成修边镶块、冲孔镶块、导入标准件冲头、生成托料板与压料板、自动排布并导入标准件、导入模座并更新尺寸参数等。整个过程流程化进行，并且以预先制定的规范进行自动化设计。经过企业的大量测试，相对于目前传统设计方法，设计效率提高500%，设计效率有了质的提升，而且系统的智能化程度较高，为落料模的设计方式提供了一个新方法。 |
| 作者： | 来文硕 |
| 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： | 2021 |
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