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基于SINOVATION的汽车覆盖件模具模板化设计

  • 投稿Xiga
  • 更新时间2015-09-14
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王子为

(山东山大华天软件有限公司,山东济南,250101)

摘要:本文主要介绍整体模板的设计及应用方法,首先设计好相应产品模具的整体模板,目前我公司已有顶盖外板、发动机盖外板、前后车门外板、前围板等制件的拉延模板。遇到不同车型类似的产品可以直接替换工艺数模和分模线,然后做相应调整得到新的模具。

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关键词 :SINOVATION,三维参数化建模,汽车覆盖件,模具,模板化设计

1.引言

目前在冲压模具结构设计过程中,普遍存在着设计效率低,周期长;产品、工艺变更频繁,导致设计修改非常多;设计不规范、无标准导致三维实体设计错误频出等。鉴于此,我们推出了以国产高端三维CAD/CAM一体化应用软件系统SINOVATION(以下简称SV),三维参数化建模为基础,基于知识工程的模板化设计平台。在模板设计阶段就事先考虑到哪些地方会有设计变更;模具的整体、局部高度等,都使用参数控制;上下联动的部分都用软件内部对象之间的关联性来进行约束等,这样就避免了无谓的错误。

2.模板化设计概述

模板化设计包括整体模板设计和局部模板设计,整体模板设计主要应用于结构相对固定的模具,如拉延模、成型模等。局部模板设计,主要应用于一些复杂的后工序模具,主要的特点不是将整个模具做成一个模板,而是把模具中的各个部分分别做成模板来进行设计。为什么要采用部分模板这样一个设计方法呢?主要是由于后工程模具的结构比较复杂,各种零件也比较复杂,如果和拉延一样做成整体模板的话,反倒效率会下降。

3.模板化设计介绍

下面以轿车顶盖外板拉延模为例,介绍模板化设计思想。

1)前期准备

准备好拉延数模、分模线、压力机参数等,以及如下图所示的装配树

2)整体高度

在高度零件里,建立模具的整体高度参数如下图:由于模具结构基本固定,故此高度基准文件可在不同模板中使用。

3)型面部分

在型面部分的装配里,导入拉延数模和分模线,数模面偏置如下图所示

分模线偏置如下

然后对偏置后的分模线和数模进行一些列的拉伸、裁剪、布尔运算等参数化建模操作,其中拉伸到的位置以高度基准文件作参照。得到结果如下:

关联部分

上模与压边圈关联建立平衡块与支撑筋的草图,以及压边圈法兰边的型面等,经过一些列的三维参数化建模得到上模关联部分如下图,保存以留后边调用。

下模与压边圈关联部分

作出顶杆、安装抓、凸模筋、下模筋等的草图然后根据高度基准进行拉伸,得到如下图所示,保存留作后边备用。

端头部分

分别作出端头XY、XZ方向的草图,然后拉伸作出端头实体,保存留作后边调用

上模装配部分就是调用上边完成的部分,比如型面部分里的上模型面,上模相关里的法兰面以及端头等,通过和差运算得到上模装配如下图:

装配中的每一部分都通过调用相应的部分,通过和差运算或者复制等完成。得到结果如下,其中导板、平衡块、墩死垫、卸料螺钉等这些标准件都是带和差的,装配进来后直接进行和差运算即可。

这样整套模板就已经完成。

再遇到不同车型的顶盖时,就可以直接用上述模板进行替换得到新的模具了。

下边就通过实例介绍下在已有模板的情况下如何得到新的模具,模板化应用流程:

①:准备好类似产品的模具整体模板

②:对产品形状相关部分进行替换

③:修改结构参数

④:更新后完成设计

1)根据新产品的工艺数模分模线,利用SV--PRESS-- ,根据实际需要对数模和分模线进行偏置,结果如下:

1)利用SV--参数化-- ,新的型面和分模线对原来的进行替换,更新重新走一遍建模过程,得到新的型面相关部分,结果如下:

1)减少设计时间

①制作模板时,考虑到设计变更等问题

②制作模板时,考虑到标准结构与标准件参数化

③制作模板时,考虑到数模替换后的形状更新问题

2)减少错误的发生

①事先考虑到了上下接合部件之间的联动性

②自动输出标准件的规格、自动测量钢材的外形尺寸等避免人为错误

4.结束语

模板化设计是总结优秀技术人员的经验,是对优秀技术的一个保存和升华,是对企业信息化的一个融合,通过将企业独特的设计经验模板化,可以建立并规范企业的标准设计流程,让专业的人做模板,实现技术资源的优化;还可以减少设计工时、 减少CAD操作、规范设计标准、减少人为错误等。

《模具工程》杂志非常注重对当前行业内的重大科技技术成果进行报道,包括冲压模技术、注塑模技术、压铸模技术、快速成型技术、测量技术、模具CAD/CAM/CEA技术、模具材料及热处理技术、模具加工制造技术等。欢迎广大读者踊跃投稿。

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