發(fā)布時間：2020-10-31 20:33

　　 沖壓模具是板材加工制造用的工藝裝備,廣泛用于航空、航天、汽車、家電等領域,在整個制造業(yè)中具有不可替代的地位。目前,傳統(tǒng)的沖壓模具設計與制造過程中往往以工程師自身所積累的經驗為主,特別是對模具零件尺寸的確定及零件加工工藝規(guī)劃等缺乏科學的分析與計算方法,無法保證模具的加工質量,也無法滿足現代模具快速設計制造的需要。因此,根據目前企業(yè)實際生產情況,有針對性地對沖壓模具設計與制造過程中存在的不足進行研究是十分必要的。本文根據企業(yè)的實際調研結果,并分析了沖壓模具設計與制造過程中的工藝特點,依托UG軟件平臺以及UG二次開發(fā)技術構建了沖壓模具結構設計與零件加工工藝規(guī)劃系統(tǒng),重點對沖壓模具結構設計以及模具零件加工工藝規(guī)劃兩方面進行了研究。首先建立了沖壓模具結構設計與零件加工工藝規(guī)劃系統(tǒng)的設計方案和總體框架,按照組成結構將系統(tǒng)分為模具結構設計模塊和模具零件加工工藝規(guī)劃模塊兩部分,并對每一部分的運行原理進行分析。對于沖壓模具結構設計模塊,通過模板化設計技術和參數化設計技術,采用模具裝配模型與模具標準件相結合的方式實現模具結構的自動生成。通過對企業(yè)進行實際調研,并分析企業(yè)沖裁模具、彎曲模具及拉深模具等的常用結構,提取出其中具有共性的零件,如工作類零件、支撐及夾持類零件、卸料及壓料類零件等,采用模板化設計技術與參數化設計技術建立模具裝配模型,并確定了模型中各組件之間的尺寸、位置關系的控制方式及計算方法。針對企業(yè)常用的模具標準件,如導柱、導套組件、平衡塊組件、定位銷組件、限位柱組件以及氮氣彈簧等,為保證系統(tǒng)能夠順利調用,將這些標準件的存儲位置、尺寸等信息存入標準件電子表格,然后通過表格來實現標準件的調用。為了實現沖壓模具零件加工工藝快速規(guī)劃,建立了基于成組技術和遺傳算法的沖壓模具零件加工工藝規(guī)劃模塊,并將其分為了兩個子模塊:屬性設置子模塊和零件加工工藝規(guī)劃子模塊。屬性設置子模塊的主要為零件加工工藝規(guī)劃子模塊提供零件屬性數據。對于零件加工工藝規(guī)劃子模塊,首先根據零件屬性信息和加工工序信息建立了零件分類編碼,并對現有加工工藝進行了分組,然后為每一組建立了標準工藝模板。在對新零件進行加工工藝規(guī)劃時,系統(tǒng)通過計算該零件的分類編碼來判斷是否直接調用標準工藝模板;如果不能,設計了針對零件工序排序問題的遺傳算法,通過遺傳算法排序達到生成零件加工工藝的目的。本文最后采用Visual Studio編程工具及UG二次開發(fā)技術開發(fā)了沖壓模具結構設計與零件加工工藝規(guī)劃系統(tǒng),并以某汽車結構件拉深模具的設計與制造過程為例驗證了系統(tǒng)的實用性。
【學位單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TG385.2
【部分圖文】：

圖 2-1 系統(tǒng)總體框架圖為了實現系統(tǒng)的功能，構建系統(tǒng)的組成結構如圖 2-2 所示，主要分為三個層級：層、中間層和軟件層。用戶層主要是指用戶交互界面，用于接收用戶輸入或系統(tǒng)反數據信息。中間層是指系統(tǒng)所包含的數據庫及系統(tǒng)運行的相關技術。系統(tǒng)包含的數主要有沖壓模具裝配模型、模具標準件、模具材料數據、加工工藝模板以及工藝數等。開發(fā)系統(tǒng)運用的關鍵技術主要包含 UG 二次開發(fā)技術、模板化設計技術、參數計技術、成組技術以及遺傳算法等，系統(tǒng)采用這些技術實現將用戶的意圖轉換到軟，并在 UG 圖形界面上顯示出來。軟件層是指 UG 軟件及相應的圖形界面，用戶層間層進行的所有操作都將會在軟件層上反映出來，最終實現系統(tǒng)所要求的功能。

圖 2-1 系統(tǒng)總體框架圖為了實現系統(tǒng)的功能，構建系統(tǒng)的組成結構如圖 2-2 所示，主要分為三個層級、中間層和軟件層。用戶層主要是指用戶交互界面，用于接收用戶輸入或系統(tǒng)據信息。中間層是指系統(tǒng)所包含的數據庫及系統(tǒng)運行的相關技術。系統(tǒng)包含的要有沖壓模具裝配模型、模具標準件、模具材料數據、加工工藝模板以及工藝。開發(fā)系統(tǒng)運用的關鍵技術主要包含 UG 二次開發(fā)技術、模板化設計技術、參技術、成組技術以及遺傳算法等，系統(tǒng)采用這些技術實現將用戶的意圖轉換到并在 UG 圖形界面上顯示出來。軟件層是指 UG 軟件及相應的圖形界面，用戶層進行的所有操作都將會在軟件層上反映出來，最終實現系統(tǒng)所要求的功能。

1）系統(tǒng)復制模具裝配模型至系統(tǒng)工作目錄，并通過系統(tǒng)基本信息，如坯料尺寸、分模線以及工藝型面等。2）設計人員通過系統(tǒng)用戶交互界面在已注冊的標準件 Exc，系統(tǒng)將根據返回的標準件位置將其復制到系統(tǒng)工作目錄件數量、方位等信息計算標準件在裝配模型中的位置，最3）系統(tǒng)根據如坯料尺寸、標準件數量及位置等信息計算交互界面反饋給設計人員，如果設計人員不滿意，可以根部分尺寸。4）系統(tǒng)根據最終確認的模具尺寸等信息，通過控制裝配分尺寸的更新，然后對新模型進行保存，最終實現沖壓模
【參考文獻】

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本文編號：2864472