基于ug的汽车覆盖件模具的模板化设计

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1、基于UG的汽车覆盖件模具的模板化设计

2、第1内容加载中...1汽车覆盖件模具模板化设计的可行性汽车覆盖件是指覆盖汽车底盘和发动机，构成驾驶室、车身内外的形状复杂的薄板零件，属于非旋转体大尺寸薄板曲面零件，这类零件的外形尺寸大、板料相对厚度小、表面质量要求高且形状复杂(多为空间曲面)。车身覆盖件模具的生产制造流程主要包括冲压工艺设计、模具结构设计、机械加工、装配调试等几大部分。从工艺角度上看，由一块板料变成带有一定空间形状的零件一般要通过拉深、修边、翻边整形等几道成形工序，与之相对应的模具可以分为拉

3、深模、修边模、翻边整形模等几大类。虽然每一类模具的功能不同，结构都有很大的相似性，如拉深模一般都由凸模、凹模、压边圈这三大部分组成，而修边模、翻边模一般都由上模、下模、压边圈三部分组成。一个车型的覆盖件总数有200~300件，根据其位置及功能可分为外板件、内板件、梁架件等几大类，需要模具总数大约在600~1000副，可见开发一套整车的覆盖件模具的工作量是十分巨大的。虽然车型的种类千差万别，但是从模具结构上来说，同类车型的同一零件差别是不大的，特别是外板件，例如轿车发动机盖、车门等在尺寸、外形上相

4、差都不大。如果可以实现模具结构设计的参数化，在设计1副新的模具时，只需利用已有的结构经过简单的型面替换和参数修改就可以得到一副新的模具，利用这种“再设计”，就可以极大地缩短设计周期，而用于修改的原始的模具结构就称之为模板。如果每一种典型零件都有1副可以进行参数编辑的设计好的模板可以利用，那么所有这些模板就可以组成一个模板库。对于模具内部结构，可以分为工作部分与结构部分两大块。其中工作部分主要包括模具工作过程中直接与制件相接触的与型面相关的部分，即上模、下模、压边圈的型面部分。工作部分也可以称之为

5、专用模块，它是与制件型面直接相关的，相对于不同制件都是不一样的，都是非参数化的，是每一次都要被替换掉的部分。结构部分又可以称之为通用部分，主要包括定位机构、导向机构、起重机构等不直接与制件相接触的地方，这些地方的结构变化不大，在很大程度上是由机床结构及所选用的标准件决定的，通过参数的编辑就可以得到所需的结果。通过对车身零件及其成形所需模具进行分解与分析，可以发现车身覆盖件模具具有很强的模板化特征，探索和应用模板化设计具有重要的理论与现实意义，可以极大地提高设计效率和模具的标准化程度。目前，美国通

6、用汽车公司的模板库已经包含了3000多个模板;日本丰田公司也选择了模板化设计方式，实现了模具设计白动化的重大突破。以上充分说明模板化设计方法在汽车覆盖件模具设计中是可行且有益的。2模板库的创建模板化设计要求所使用的软件必须满足以下要求:①具备三维参数化造型功能;②基于装配的设计环境;③有统一的产品数据模型，如UG,CATIA,Pro/E等。2.1素材库的建立模板的建立是通过模块的积木式组合实现的。积木式设计是将整个模具结构按不同的功能划分为许多单个模块(积木)，每个模块都可以单独设计和调用，最后

7、按照一定的规则和约束组合在一起，完成整个模具的结构设计。在建立模板前必须建立相应模块库，将所需模块库统称为素材库，它用于建立与型面无关的结构部分。素材库有2个特点:①完全参数驱动;②方便随时调用和修改。根据设计需要，现将素材库分为标准件库和标准结构库两部分。2.1.1标准件库的建立汽车覆盖件模具中，常用的标准件主要包括以下几类:①紧固类:各种螺栓、垫片等;②导向类:各种导柱、导板等;③起重类:各种起重棒、吊耳等;④冲裁类:各种凸模、凹模、固定板等;⑤定位类:模具加工装配用的各种定位销及坯料定位用

8、的各种定位板等;⑥回程类:各种弹簧、举升器等;⑦侧冲类:各种侧冲、侧翻机构。上述的每一种标准件由于其用途、功能的不同，选择的方法也不同。创建模板化设计所需的标准件库应满足以下要求:(1)标准件模型必须提供标准件几何形状的详细而完整的描述，应采用三维实体模型。(2)根据零件系列化的特点，应采用参数化模型。(3)零件应基于特征建模及存储规格属性信息，以支持自动生成明细表。(4)标准件库中应集成计算时要用到的表格、公式，能够根据设计参数自动选择规格。(5)模型库应当采用开放式结构，以方便用户进行零件模

9、型的添加、删除和修改等维护操作。现主要利用零件家族及Excel电子表格的计算和数据管理功能，实现标准件规格选择的自动化，这种面向设计的标准件库极大提高了设计的效率及准确性，并在很大程度上降低了设计人员的劳动强度。图1所示为起重棒的草图约束，图2为Excel零件家族表。2.1.2标准结构库的建立标准结构库的建立采用自定义特征的方式，其基本建立方式如下:在UG中绘制二维草图，并进行几何和尺寸约束，在建模状态下通过拉伸命令和布尔运算生成三维实体。三维实体生成后，在模型中定义其参数并赋值，同时利用表达式