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1、复合材料构件成型模具的参数化设计张富官安鲁陵李汝鹏(南京航空航天大学机电学院,南京210016)文摘实现复合材料构件成型工装的快速设计对缩短生产准备时间、提高构件质量具有重要意义。本文分析了复合材料构件成型模具的结构和建模特点及要求,提取了结构各部分的设计参数;基于CATIA和CAA平台开发了复合材料构件成型模具设计系统,并应用于飞机复合材料构件的成型模具设计中,验证了本文方法的可行性。关键词参数化设计,复合材料构件,成型模具,CATIA,CAAParameterizedDesignofMoldingToolforCompositeComponentZha
2、ngFuguanAnLulingLiRupeng(NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016)AbstractRapiddesignofmoldingtoolforcompositematerialcomponentisoneofthemostimportantissuesinshorteningproductionpreparationtimeandimprovingthecomponentquality.Thispaperstudiesthemoldingtoolforcomp
3、ositematerialcomponent,analyzesitsstructuresandmodelingcharacteristicsandrequirements,andextractsthedesignparametersofeachstructurepart.BasedonCATIAandCAA,theparameterizeddesignsystemofmoldingtoolforcompositematerialcomponentisdeveloped,andisappliedtomoldingtooldesignofanaircraftc
4、ompositematerialcomponent.Thefeasibilityoftheabovemethodisprovedandverified.KeywordsParameterizeddesign,Compositematerialcomponent,Moldingtool,CATIA,CAA1前言设计中的应用。目前,复合材料在飞机结构中得到越来越广泛的2复合材料构件成型模具的结构分析应用,并越来越多地应用于飞机结构的主承力构件2.1基本结构组成[1]中。复合材料构件成型模具的结构如图1所示。复合材料构件的工装包括成型(过渡)模具、胶(铆)接夹具
5、、装配型架、数控切边(钻孔)等专用机床夹具的设计;目前国内主要采用传统的工装设计方法来设计复合材料构件的生产工艺装备,实践证明这种方法耗费大量的时间、人力,工作效率低、周期长、成本高、质量难以控制。近年来,我国的新机研制、系列改型任务繁重,产品更新速度快,客观上要求采用新的设计手段和工艺方法来提高生产效率、缩短生产准图1成型模具结构备周期。从设计角度来看,参数化设计方法灵活、快Fig.1Structureofmoldingtool捷、合理,对迅速提高复合材料构件工装设计水平、缩短工装设计周期、实现生产自动化具有重要意义。本模具由模具体、支架、底架组成;支架
6、部分包括外文以复合材料构件成型模具的参数化设计系统开发支撑板、内支撑板、卡槽、散热孔、底板组成,内支撑板为例,介绍参数化设计方法在复合材料构件成型工装结构如图2所示;底架部分包括叉车口、环形方钢、加收稿日期:2008-08-15;修回日期:2008-10-22作者简介:张富官,1983年出生,硕士研究生,主要从事CAD/CAM、数字化设计制造技术等方面的研究工作—10—宇航材料工艺2008年第6期©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://
7、www.cnki.net强方钢三部分如图3所示。性的要求;(2)设计周期长,并且大部分时间都耗费在支架和底架设计过程中,而这两部分只是重复性的劳动。针对成型模具设计的一般方法和存在的缺陷,本文提出了复合材料成型模具参数化设计的思想,其设计流程如图4所示。图2内支撑板结构Fig.2Structureofinnersupportingboard图3模具底架结构图4复合材料成型模具设计流程图Fig.3StructureofbottomsupportFig.4Designflowchartofmoldingtool4复合材料构件成型模具的参数化设计2.2建模要求4
8、.1模具体从图1可以看出复合材料构件成型模具结构复模具体创建所涉及
