基于CATIA汽车冲压件拉伸模凸凹模曲面设计

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1、CEPC——中国昆山——网址：WWW．stljt．corn基于CATIA汽车冲压件拉伸模凸凹模曲面设计杨磊，王中伟奇瑞汽车股份有限公司(安徽芜湖241006)【摘要】介绍了基于CATIA创成式外形设计模块在汽车冲压拉伸模凸凹模曲面设计中的应用，并以行李箱外板为例，阐述该软件实际操作主要步骤和方法。关键词：CATIA软件；拉伸模；冲压；凸凹模曲面中图分类号：TP391．7；TG385．2文献标识码：B文章编号：2011—09—36—352SurfaceDesignofAutomotiveStampingDrawing

2、DieBasedontheCATIA【Abstract]ThispaperintroducedtheCATIAGSDinthedesignofautomotivestampingdrawingdiesurfaceapplication，andwithPNLTRUNKLIDOTRforexample，expoundsthemainstepsoftheactualoperationofthesoftwareandmethod．Keywords：CATIAsoftware；drawingdie；stamping；dies

3、urfacel引言表1曲线和曲面拼接误差控制表GOGlG2传统凸凹模曲面设计，模具厂考虑NC加工方便，曲线O．0o20．01。0．07。都采用UG软件设计该曲面。而鉴于CATIA所有的曲面00030．05。0．1。点、线和平面都是参数相关联的，其在特征建模上的参数化关联比UG要强很多，生成的曲面都是高度相2CATIA创成式外形设计关性的，易于修改。其次，由于CATIA的曲面功能比CATIAV5的创成式外形设计(GSD)模块为用户UG丰富，已作为汽车行业的主流软件，汽车冲压件数提供了一系列应用广泛、功能强大、使用方便

4、的工具据多为CATIA格式，若用UG设计凸凹模曲面需要将集，以建立和修改用于复杂外形设计所需的各种曲数据转化成．igs格式，还要重新设置图层。对于外覆面。同时，创成式外形设计方法采用了基于特征的设盖件，由于A面有曲线和曲面拼接误差要求(见表1)，计方法和全相关技术，在设计过程中能有效地捕捉设而转化．jgs的数据会破坏这一要求，对A面质量造成计者的设计意图，因此极大地提高了设计者的质量与影响。由于设计曲面需要经过多次验证调试修改，而效率，并为后续设计更改提供了强有力的技术支持。CATIA参数化和曲面建模功能可方便反复

5、修改和创本文充分利用图1所示功能，通过具体的阐述操建各种复杂型面，节省修改时间，提高设计效率。作步骤以简化、优化人工设计操作，使汽车三维凸凹线框造型图标(Wireframe)曲面造型图标(Surfaces)几何操作图标(Operations)阁草绘模式图标(Sketch)分析图标(AnMysis)车身模块图标(Biwtemplates)图1CATIA(GSD)主要命令栏图《模具制造》2011年第11期淮安仕泰隆国际工业博览城全球招商热线：0517—86299999STL网址：WWW．stlep．com模曲面设计过程

6、更加便捷、高效、实用。获取产品边界，以为后序修剪提供边界线。由于行李箱外板是对称件，前处理主要是填内部孑L，可将其分3拉伸模凸凹模曲面设计成一半进行处理，结果如图3、图4所示。拉伸模凸凹模曲面制造需要考虑产品的工艺性、材料利用率及其成形性等很多因素，为了提高凸凹模曲面制造质量和成功率，需要前期经过工艺可行性分析、工法制造、CAE分析后才能确定凸凹模曲面的造型。现假定以下步骤已通过CAE(autoform或dynaform等)得到了最基本的曲面形状、冲压中心和方向、虚拟拉伸筋大小等分析结果，由于CAE分析生成的曲面不

7、可加工，因此需要借助CATIA模拟分析数图3产品前处理结果图据，将CAE软件生成曲面转化为可加工凸凹模曲面。3．1冲压方向调整冲压方向是确定拉伸件的第一要素，主要考虑到：①保证凸模顺利进入凹模；②开始拉伸时凸模与毛坯接触面积尽量大，且接触面尽量位于冲模中心；③压料面各进料阻力应均匀。在通过CAE分析得到冲压中心和方向后，在CATIA中，首先通过点(Point)、线(Line)功能创建冲图4边界延伸结果图压中心点和方向(中心点和旋转角度需圆整)。通过AxisSystem创建冲压坐标系(默认一z轴为冲压方3．3边界延伸

8、向)；再由AxisToAxis将件由整车坐标转移到冲压为了保证产品边界的连续性，需要将边界面沿原坐标中去。面曲率进行延伸。具体操作先恢复原面(Untrim)，然后通过延伸(Extrapolate)、桥接(Blend)、修剪(split)、倒角(Fillet)等命令将产品沿边界扩展。扩展后面也要满足曲率和工艺要求，如修边线翻边线要按工艺要求能展开到延伸面上。3