數(shù)值模擬、快速成形及模具制造集成化的研究——結(jié)合連桿成形.pdf

1、模具工業(yè)作為制造業(yè)的重要組成部分，具有生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、節(jié)約能源和原材料以及成本低等一系列優(yōu)點，集中體現(xiàn)了現(xiàn)代先進制造技術(shù)實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔生產(chǎn)的思想。然而模具的設(shè)計與制造是一個多環(huán)節(jié)、多反復(fù)的復(fù)雜過程。模具結(jié)構(gòu)隨著產(chǎn)品的不同而變化，模具型面的幾何形狀復(fù)雜，模具的生產(chǎn)方式為單件的或小批量的，大量生產(chǎn)模具的情況極為少見。由于在實際制造和檢測前，很難保證產(chǎn)品在成型過程中每一個階段的性能，所以長期以來模具設(shè)計大都是憑經(jīng)驗或使用傳

2、統(tǒng)的CAD進行的。要設(shè)計和制造出一副適用的模具往往需要經(jīng)過由設(shè)計、制造到試模、修模的多次反復(fù)，致使模具制作的周期長、成本高，甚至可能造成模具的報廢，難以適應(yīng)快速增長的市場需要。為了適應(yīng)現(xiàn)代市場的要求，模具工業(yè)正廣泛應(yīng)用現(xiàn)代先進制造技術(shù)來加速模具工業(yè)的技術(shù)進步，滿足各行各業(yè)對模具這一基礎(chǔ)工藝裝備的迫切需求。 本論文旨在將逆向工程(RE)，CAD/CAM，CAE及快速成形(RP)等先進制造技術(shù)集成應(yīng)用于模具制造中。由于目前的RE、C

3、AD/CAM、CAE及RP系統(tǒng)各自為營，不能很好的實現(xiàn)各系統(tǒng)之間的信息集成，故較難在模具制造中實現(xiàn)多個系統(tǒng)的綜合應(yīng)用。因此本論文著重研究了CAD/CAM系統(tǒng)和RE系統(tǒng)的集成、CAD/CAM系統(tǒng)和CAE系統(tǒng)的集成及CAD/CAM系統(tǒng)和RP系統(tǒng)的集成。通過中間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方式實現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的集成，從而建立一個完整的用于模具制造的集成系統(tǒng)。集成系統(tǒng)在模具制造中應(yīng)用的主要步驟為：工件逆向數(shù)據(jù)掃描，點云數(shù)據(jù)處理，工件三維模型生成，工件模具設(shè)計，工件

4、在模具中成形過程的數(shù)值模擬，根據(jù)模擬結(jié)果優(yōu)化模具，優(yōu)化后的模具分層切片處理，模具快速成形，模具NC工步代碼生成,模具數(shù)控加工。論文通過汽車連桿為實例驗證該集成系統(tǒng)的實用性。在連桿模具設(shè)計的時候，根據(jù)宋玉泉教授專利“汽車連桿輥壓塑性精成形工藝及裝置”的思想，設(shè)計四道輥壓模具。經(jīng)數(shù)值模擬所得，這四道輥壓模具能較好的實現(xiàn)汽車連桿的輥壓塑性精成形，并用快速成形加工出四道輥壓模具的樣件。連桿模具設(shè)計的集成化方法與連桿模具設(shè)計的傳統(tǒng)工藝方法比較得出