汽车覆盖件模具UG三维实体设计

单击此处编辑母版标题样式,2021/9/25,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,汽车覆盖件模具UG三维实体设计献给中国模具设计论坛全体会员！,汽车模具UG三维实体设计,20世纪80年代以来,计算机辅助设计(CAD)技术已经得到广泛的应用和快速发展,在模具设计和制造中也显示了巨大的优越性.随着汽车工业的飞速发展,传统的二维CAD技术已经不能胜任企业对模具开发周期.质量和成本的要求.目前,国外许多先进的模具制造和生产商都已经广泛的应用三维实体设计技术,在模具的开发周期.质量提升和成本降低等方面有着很明显的优势.目前我国的主要设计还是采用二维CAD设计,迫切需要向三维实际方向发展.,三维实体设计能够直观的反映设计的真实状态,更能使生产加工者清楚准确地理解设计者的真正设计意图.图为本田车的顶盖加强梁.(简单的一个梁类件),2021/9/25,1,汽车覆盖件模具UG三维实体设计中模汽车版块取个名字真难,三维实体最好用装配把各个部件ASS到一起.这样可以通过引用集来减少PRT的数据量,模具确定不做修改之后可以祛除参数近一步减少数据量.还能通过装配导航器来控制各个部件的显示及其隐藏.,装配导航器的截图,自己可以拖大来看下需要装配哪些部件在ASS里面还有各个部件命名,当然这只是其中一种格式，每个公司可能会有自己的标准，象一汽，二汽，天汽一样他们肯定都有一些自己的标准。,2021/9/25,2,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,三维实体设计通过运动模拟,干涉检查等分析手段,在设计阶段就能避免以往生产制造中才能发现的问题;另外,三维实体设计技术还可以对其进行CAE分析,从而指导和优化工艺方案,如拉延模成型模拟分析回弹补偿分析,修边的展开分析等等.同时,利用三维实体设计可以进行三维实体数控加工.(CAM,虽然现在实体CAM加工还难以实施和普及,但是它是一个趋势).,这即保证了实型(FMC)全型面加工,又保证了钢件的一次性加工到位.但三维实体设计数据量大,计算机配置要求相对较高,改动速度慢,图面质量处理较烦琐,右图为模具未开始工作前的爆炸视图,2021/9/25,3,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,断面检查:基于检查模具内部结构状况是否合理,还有对做铸件也有好处,通过此检查可以发现铸件的不合理和壁薄处,也可以检查部件干涉.,2021/9/25,4,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,间隙分析:ASS功能里的一个检查干涉的工具,用起来比较方便,但是如果数据大的话可能要点时间,此功能的特点是对装配里面的每个部件进行间隙分析,分析完毕后会一一列举出所检查部件之间的状态.,2021/9/25,5,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,简单干涉:UG分析的一个小功能,以上的分析和检查命令UG里面都有,在此就不再多说.,下图修边凸模。,2021/9/25,6,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,下面来说下设计资源库.(这对3D设计来说相当重要),资源库包括:标准件库,冲压设备库,典型结构库,及基础结构库4部分.,标准件库为模具结构设计提供可以直接装配的参数化,系列化零件,冲压设备库,典型结构库为结构设计提供可以参考的模型;而参数化的基础结构库使模具设计更加灵活,智能.它们为三维实体设计提供了丰富的资源.,2021/9/25,7,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,标准件库,现代模具设计越来越趋向于高度集成化,要求各个零件在设计制造的每个环节都具有一致性,这对于大量具有相同结构,仅有参数来控制大小的标准件(俗称部件族),只需要在标准件库中改变下规格参数就可以得到正确的合乎要求的标准件,不需要一一建模.,UG软件,在管理标准件库方面有着很大优势,具有相同结构,仅大小有区别的零件都可以其参数化和系列化.,根据模具标准件类型,将标准件分为;模座装置,导向装置,安装装置,起重装置,限位装置,冲切装置,定位装置,气动装置,弹性元件,紧固件等等.,右图为DMC标准件图片(在此多帖几张),2021/9/25,8,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,根据标准件的使用特点,可分以下三类.,普通类;,此类标准件成系列化,多种标准是它的主要特点,应用UG软件中的Part Families 功能可以将其实现完全参数化,并生成合乎要求的标准件,然后利用装配功能将其ASS到模具中的相应位置.当父装配移动时,子装配也会跟着移动,不会影响相对位置关系.非常方便.,2021/9/25,9,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,带有加减布尔运算的标准件,此类标准件也成系列化,但同时它还与其它装配件存在着相对安装的关系.这类标准件的安装台是随着其规格变化而变化的,且具有相对的唯一性.同样可利用Pair Families 功能将其参数化,生成一系列带有布尔运算功能的标准件.在其装配时,利用File-Import-Part功能选项将其插入装配中,在插入后使其安装台面与相对应的铸件进行布尔运算功能一并生成.,部件族生成系列部件如图:标准号规格一目了然,2021/9/25,10,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,如图把导柱做成这类标准件.当设计人员用Import功能在模具主体插入导柱时,导柱的安装部位也会在模具主体中生成.,下图存放限制器合件,2021/9/25,11,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,另外一种安装方式的导柱.这类标准件使装配和设计更加简洁,准确,合理,许多特征可以一步到位,使用非常方便.此类标准件已有取代普通标准件的趋势.,下图聚胺脂缓冲,2021/9/25,12,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,自制类标准件,此类标准件的典型特征是其结构基本相同,也成系列化,主要是模具中的铸件部分,但其内部参数关系比较复杂,有着”牵一发而动全身之势.它们主要是长在模具主体结构上的,而它们的建模特征具有一定规律,如图所示的吊耳:,2021/9/25,13,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,参数化方法有以下种：,）利用软件中的部件家族Part Families将其参数化，仅限于自制标准件中体素特征比较少的情况,）利用软件中的用户自定义特征Tools-User Defined Feature-Wizard.将其参数化，仅限于自制标准件中内部参数关系比较少的情况,）利用插入法，用File-Import-Part功能将带有参数化的自制标准件插入到模具中，这种方法通用性很强，参数化程度很高，但需先将其对应的标准件参数化，然后才可使用,2021/9/25,14,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,3种方法可以混合使用,如果参数化程度合理,可以使结构建模标准化,简单化,可显著提高建模的效率和准确度,减少重复劳动.标准件库中的所有零件并不是静态的固定不变化的模式,而是完全有参数化表达式来驱动的特征组合,这不仅使标准件生成更容易,更准确,而且具有很大的拓宽空间,设计人员可根据实际情况增加新的标准件.但值得注意的是,参数化模板的过程是一个很大的工程,它不仅需要建模顺序合理.而且要参数化程度高,特征间的参数化关系要做的恰到好处.,右图标准模架结构.,2021/9/25,15,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,冲压设备库,冲压设备库的建立改变了在模具设计过程中需要反复核对设备参数的状况设计人员不仅可以直接在冲压设备的模型上进行结构设计也可以在设计过程中很方便的调出设备，对模具大小，受力平衡，闭合高度等有很直观的反映在设计压板槽，托杆位置，滑料空间同时，可直接利用压床模型进行空间布置同时这些设备可以加入到模具运动模拟分析中去，使运动分析更加真实,2021/9/25,16,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,关于运动模拟分析里面我用的比较少，但是对于对模具大小，受力平衡，闭合高度等有很直观的反映还是比较实用和比较方便的,右图就可以直观的看出模具闭合高度和废料的滑落是否合理,2021/9/25,17,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,典型结构库,在典型结构库中收集了以往的典型模具,如门板,翼子板,顶盖,侧围等典型构件的全套模具.这些模具为结构设计省去了很多原理性思考,即减少了工作量又起到了指导作用!(不过这个典型结构库比较麻烦,因为能经常做4门2盖,侧围等模具的也就是那些大的模具公司),在此我就多贴些典型结构的模具图片给大家参考下：,右图为汽车后搁板修边压弯整形翻孔模具,2021/9/25,18,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,左右前门外板翻边整形模,2021/9/25,19,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,左右前门内板修边冲孔翻边侧冲孔模,2021/9/25,20,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,顶盖拉延模,以下模具都是成套生产线投产，电气路系统全部安装。,2021/9/25,21,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,后背门内板修边冲孔模,2021/9/25,22,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,机罩开卷模具，内外板件共用。,2021/9/25,23,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,机罩外板CAM翻边CAM整形,2021/9/25,24,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,地板修边翻边斜楔翻边斜楔冲孔模,2021/9/25,25,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,后背门外板修边冲孔斜楔修边模,2021/9/25,26,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,3D模具颜色按加工要求和精度设定,2021/9/25,27,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,非标钢件,2021/9/25,28,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,底板,2021/9/25,29,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,PAD,2021/9/25,30,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,PAD底面,2021/9/25,31,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,真实铸件加工1,2021/9/25,32,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,真实铸件加工2,2021/9/25,33,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,真实铸件加工3,2021/9/25,34,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,基础结构库,基础结构库是在环境下，将企业设计经验和规则与模具通用结构有机结合而成的资源库目的是要挖掘，汲取产品开发人员的实践经验，利用参数化将其表达出来，便于计算机操作,基础结构库主要包括拉延类，修边类，翻整类模具，其中每一类又分大中小型，还可以结合导向方式不同将每一类型进一步细分当然这些都是那些大公司由于庞大的技术条件来进行资源的合理分配利用而大多数公司由于种种原因不可能做的向他们那么精细，但是也会根据自己的实际情况进行调整,2021/9/25,35,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,在模具结构设计中，以影响模具结构最为重要的因素如草图轴线基准面等为引用主干，依次延伸设计和细化设计，将模具结构分类不断细化和具体化若模具结构需要改动，只需要改变这些基本参数采用这些关联的设计方式，既明确了设计思路，又为模具快速修改提供了良好解决方式,里面的冲模设计是可以做到这种情况的，不过对于这个专门的设计版块的应用也仅仅局限于修边模具的设计和拉延模具的设计，用这个做修边刀块很方便，但是也只是相对的，对于复杂零件修边线变化比较复杂的有时候这个功能是做不出来的也有在于设计人员对这个功能的掌握和软件的不断完善,2021/9/25,36,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,各类资源库的运用,在模具不断细化的过程中四类资源库之间相互渗透和相互联系首先由基础结构库提供设计开始的起点，其次结合典型结构库来进行铸造体的结构设计，然后将带布尔运算的标准件添加到结构中来，使结构设计更加细化，最后添加普通标准件普通标准件与铸造体之间存在装配关系，所以只要与之有关系的体素特征移动，它也将会随之移动,以上内容概括了模具设计从构思到细节的整个过程，在每个不同设计阶段都有相应的设计平台（未来的一种趋势，也是对汽车模具的展望）如果模具结构参数化程度高，对于将来有相似结构的设计，只需要替换GXT中相关的内容，其过程全由计算机自动完成更新，如果不想及时更新，可启用冻结功能，在所有参数改完后一起更新,2021/9/25,37,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,模具设计中的一些问题和解决方法；,）模具实体设计顺序不正确会导致后期工作量改动很大，影响模具的设计周期和质量，设计顺序应该遵循：工序制件（工法图由前期的图设计者做到位）工作部分（模具型面和本工序内容部分）结构部分（外围导向部分）辅助部分（加强肋，起吊吊耳等部分）,）对于参数多的问题，在设计的开始阶段尽量保留参数，使命名参数简单化便于以后更改：设计评审完成后，模具结构完全正确时，可以去掉参数，可以提高设计效率,）在没有具体典型相似结构参考和借用时，在前期一定要用二围基本曲线将平面图规划好（建议少用草绘），高度方向由参数来控制即可，这样可以减少模具结构的后期改动量,）制定设计规范有很大的必要性实体设计与图纸设计有本质的区别，前者可以对实体中的加工面，非加工面，加工精度不同的面做出颜色上的区别，有利于直观地指导加工制造,2021/9/25,38,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,5)一定要采用装配的设计方法，注意上下模座，压边圈，及主要工作部分不需要装配，所有建模都以工作状态为准，不需要加装配约束，以绝对坐标即可,）为了设计者更方便的使用各类标准件，标准件一定要构建到位,注意：模具设计中，经常会遇到不能裁减的问题，有中解决方法：将数模坏处重新修补（应用于数模坏处不多时），将被裁减体化大为小，分成多块来裁减，最后将其多块布尔运算加成一块（应用于数模坏处多的情况），将数模粗偏，作为裁减数模（此方法尽量不用！）,总结：,在当今模具市场中，提高竞争力的关键在于以较短的时间周期生产出高质量的模具实体设计是一种全新的设计方法，它有着很多想象不到的优点，当然要想普及起来还有一段路要走，但是结合的二次开发功能将会给模具行业带来一场新的技术革命！,2021/9/25,39,汽车覆盖件模具UG三维实体设计,此文由中模论坛冲压模具汽车覆盖件版块取个名字真难献给所有中模的广大会员，感谢这么多年来广大会员对中模的支持！,文章参考技术模具相关资料加上个人的心得和平时积累写成，由于能力有限和时间问题，可能会有很多疏漏和错误，在此还请大家指教和谅解！,2008.08.23,2021/9/25,40,