基于CATIA平臺的覆蓋件修邊翻邊鑲塊自動化設計關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、汽車覆蓋件修邊翻邊鑲塊設計工作量大，效率低且出錯率高。為了解決這些問題一些廠商開發(fā)了修邊翻邊鑲塊專用設計系統(tǒng)，優(yōu)化了設計流程。但實際應用過程中仍存在操作繁瑣、自動化程度低、適應性不強、穩(wěn)定性較差等一系列的問題，尤其是處理復雜的三維修邊、翻邊線時，需要大量手工處理形狀復雜的三維曲線，嚴重影響了模具設計效率和質(zhì)量，因此研究穩(wěn)定性和自動化程度高的修邊翻邊鑲塊設計系統(tǒng)具有重要的理論研究和實際應用價值。
　　本文結(jié)合瑞鵠汽車模具有限公司“C

2、ATIA模具設計輔助工具”項目，詳細分析了修邊翻邊鑲塊凹模刀塊的結(jié)構(gòu)變化，針對手工曲線曲面處理效率低的難題，研究了自動化的曲線處理方法和刃口面創(chuàng)建方法。利用模塊化和參數(shù)化詳細設計了刀塊結(jié)構(gòu)以及自動化設計流程，開發(fā)了實現(xiàn)各類型刀塊自動創(chuàng)建的系統(tǒng)。
　　為解決三維修邊線在空間偏置的難題，提出了一種分類偏置方法，對應沖壓方向和基準平面上的偏置。在沖壓方向上，利用曲線在支持曲面上的偏置將3D偏置轉(zhuǎn)化為二維操作，降低難度并提高精度；在基準平

3、面上，采用滾圓方法模擬圓在曲線一側(cè)滾動的特性，通過對圓心軌跡的擬合實現(xiàn)三維曲線3D偏置，解決了CATIA手工操作出錯率高的問題。另外為解決修邊曲線光順導致刀塊刃口精度不滿足要求的問題，提出一種光順方案，即通過對滾圓方法中切點軌跡的擬合實現(xiàn)曲線的單側(cè)光順，保證刃口壁厚滿足設計要求。
　　為解決刃口及波浪刃口設計中刃口曲面設計質(zhì)量差的問題，提出了一種分段刃口面的創(chuàng)建方法。該方法根據(jù)曲線離散后的折線輪廓的角度變化，對離散點分類，同類點組

4、成一段，相應地將曲線劃分為多段，使曲面整體創(chuàng)建轉(zhuǎn)化為局部創(chuàng)建，規(guī)避了橋接方法對修邊線整體形狀的高要求，使得各曲面片段橋接成功。然后整合局部橋接曲面可得到光滑的整體刃口面，解決了CATIA一般曲面方法創(chuàng)建刃口面形成皺褶甚至失敗的問題。
　　最后設計開發(fā)了修邊翻邊鑲塊凹模刀塊設計系統(tǒng)。通過大量實例證明了系統(tǒng)能自動創(chuàng)建多種類型的修邊刀和翻邊刀，驗證了系統(tǒng)具有較高自動化程度，能提高設計效率，同時降低設計難度而增加穩(wěn)定性。該系統(tǒng)因流程簡潔，