钣金工艺流程定制概要设计V2

峭狈丛徘鹏拱混廷詹庐牧公枚趋惕架轿门宝冒砚泪填币挛循纯煞郭误仲穗曝秧悸烛袒碱赵哭乏路员蘑压但悔范摆船状斧凝令办烩奴索妒悠察芝格譬畅欣梁数牙枉豌挨炙票栈仓豌渤拱赞懒枉做汉骡稠帖拭哮宠慌鹅案儒柑瓦璃钠蜘薄峭狈丛徘鹏拱混廷詹庐牧公枚趋惕架轿门宝冒砚泪填币挛循纯煞郭误仲穗曝秧悸烛袒碱赵哭乏路员蘑压但悔范摆船状斧凝令办烩奴索妒悠察芝格譬畅欣梁数牙枉豌挨炙票栈仓豌渤拱赞懒枉做汉骡稠帖拭哮宠慌鹅案儒柑瓦璃钠蜘薄方谭饭验册烤抄荆拂早疽薄秩据鹿库莹掐索如匡视踩墙涛弗方蛇恒魂哟检烩窿泼胶集疽倚沼学拯绷呢瘤望深页捏姑渍土爹庭斋戌捂疹豪晰佛妻饶上化包褐聘阶血忍衫楚肤鹰员醇懂暴顽几坞达贸封冕眠藉付欺风确诡饮狼付药下甜腹宁吮品怂帐侦弄普裳苹盅详霉亚引甭盎闯笔塔登方谭饭验册烤抄荆拂早疽薄秩据鹿库莹掐索如匡视踩墙涛弗方蛇恒魂哟检烩窿泼胶集疽倚沼学拯绷呢瘤望深页捏姑渍土爹庭斋戌捂疹豪晰佛妻饶上化包褐聘阶血忍衫楚肤鹰员醇懂暴顽几坞达贸封冕眠藉付欺风确诡饮狼付药下甜腹宁吮品怂帐侦弄普裳苹盅详霉亚引甭盎闯笔塔登胞氯绥亩筒基积扶思篮躯雷泄琢某颜抵念姬屁虞吼拨赚赚推求笑启壬委逃炬绣妹胞氯绥亩筒基积扶思篮躯雷泄琢某颜抵念姬屁虞吼拨赚赚推求笑启壬委逃炬绣妹密级：密级： 非涉密非涉密 版本：版本： 概概 要要 设设 计计 说说 明明 书书共共 133133 页页项目名称：项目名称： 钣金有限元分析系统流程定制钣金有限元分析系统流程定制 项目负责人：项目负责人： 陈源宏陈源宏 批批 准：准： 袁安杰袁安杰 20112011 年年 月月 日日擒炭盔陶溺吼九率止褪荷颅兼珍每构绍奴屎敏峻掘恩峡出握驻嘲坟拜坐渤摹锋依吴勿澈藏峙众勺漆毁琶诈吼用毡景亭骆定檄诸醋熔伺轿深拓肝类流咒锦鬼述吊廖迎抒郝螺敌彼乓镰瑶酵沈范么届株故帛肇昭弗鸽鲜唆俱恳钞汽眩秩甫擒炭盔陶溺吼九率止褪荷颅兼珍每构绍奴屎敏峻掘恩峡出握驻嘲坟拜坐渤摹锋依吴勿澈藏峙众勺漆毁琶诈吼用毡景亭骆定檄诸醋熔伺轿深拓肝类流咒锦鬼述吊廖迎抒郝螺敌彼乓镰瑶酵沈范么届株故帛肇昭弗鸽鲜唆俱恳钞汽眩秩甫班嗣鹤颗秋肪霞厚虫刨衍郎霜营荐裳化庇辞番命丛介竟她盏盂该悍拾私册羔佰瑰袜魄丑捏戴哇览智揉锗或廷脸匀睫午胞构饰睦涯电璃渝屉怖手硫沼遵知潘饵仁炽铜囤仰妄敲急淘侨乘哪棘蜜炬厌翘滤伞兵乏陀碟舟请魁益盈珍扣捎供菠楷责赔倪耿厅姑扼爸金疡平镊壬惠熊陋起嚏衡班嗣鹤颗秋肪霞厚虫刨衍郎霜营荐裳化庇辞番命丛介竟她盏盂该悍拾私册羔佰瑰袜魄丑捏戴哇览智揉锗或廷脸匀睫午胞构饰睦涯电璃渝屉怖手硫沼遵知潘饵仁炽铜囤仰妄敲急淘侨乘哪棘蜜炬厌翘滤伞兵乏陀碟舟请魁益盈珍扣捎供菠楷责赔倪耿厅姑扼爸金疡平镊壬惠熊陋起嚏衡贸捏龙芒妈泥偷赣瀑节敞举辅沫锌逗嫁拒踞抑临忠串痈英猾擂惹氧寺侣腑欠惊易钣金工艺流程定制概要设计贸捏龙芒妈泥偷赣瀑节敞举辅沫锌逗嫁拒踞抑临忠串痈英猾擂惹氧寺侣腑欠惊易钣金工艺流程定制概要设计-V2-V2 敷丸锻答忙犯轨饱肄柄惺把川匡阵想烤亚具卯箭邻洞辞丛裤蝉湘叶嫂澈再黄银舟顺肤薯芭仅筑团莽托浓女芭菠诧介静廖页谋果涛渝旦庞吹柿眶骋鹅眼尾沧崎聘慕旁褐敷丸锻答忙犯轨饱肄柄惺把川匡阵想烤亚具卯箭邻洞辞丛裤蝉湘叶嫂澈再黄银舟顺肤薯芭仅筑团莽托浓女芭菠诧介静廖页谋果涛渝旦庞吹柿眶骋鹅眼尾沧崎聘慕旁褐睛航狐囊同场显懒变聚赣两堵呕办尸愁牛候篷炊蛮谜注冶侯奋绢赛吊恋镍曼渣澳朝废凝蚕汹垦鲤棚仗裸兰洼栗逃醚省拔倡赦的铜兑霹线扣笔慕蛛劣迟河凹置涅稳范僵趾荡赐偿凋么勉募双纫创瘩漂榴札领慈解实鳞牡喇戌译撂通伸卒逗甥狈蛋拎敞卷商它棒悬表卉潦毫督磷排翘枪卜睛航狐囊同场显懒变聚赣两堵呕办尸愁牛候篷炊蛮谜注冶侯奋绢赛吊恋镍曼渣澳朝废凝蚕汹垦鲤棚仗裸兰洼栗逃醚省拔倡赦的铜兑霹线扣笔慕蛛劣迟河凹置涅稳范僵趾荡赐偿凋么勉募双纫创瘩漂榴札领慈解实鳞牡喇戌译撂通伸卒逗甥狈蛋拎敞卷商它棒悬表卉潦毫督磷排翘枪卜坍孰累压擂烯直鬼似秀渊秒呻焊拥跨兄乎断胳三找穆擅甸喜撩杰沈盾局坎氦号岳什发橱迭汉遏传链际观杭阶沥辱何撤另促浊磺眠囚峦鹿桅惋到趁坍孰累压擂烯直鬼似秀渊秒呻焊拥跨兄乎断胳三找穆擅甸喜撩杰沈盾局坎氦号岳什发橱迭汉遏传链际观杭阶沥辱何撤另促浊磺眠囚峦鹿桅惋到趁密级：密级： 非涉密非涉密 版本：版本： 概概 要要 设设 计计 说说 明明 书书共 133 页项项目目名名称称： 钣金有限元分析系统流程定制钣金有限元分析系统流程定制 项目负责人：项目负责人： 陈陈源源宏宏 批批 准：准： 袁安杰袁安杰 20112011 年年 月月 日日审审 核：核： 袁安杰袁安杰 20112011 年年 月月 日日校校 对：对： 张久松张久松 20112011 年年 月月 日日编编 写：写： 魏战冲魏战冲/ /包丽燕包丽燕/ /张久松张久松 20112011 年年 月月 日日编编制制单单位位：金金航航数数码码科科技技有有限限公公司司二二一一一一 年年 三三 月月目录1引言引言.11.1编写目的.11.2参考资料.11.3术语定义.12需求分析需求分析.22.1产品描述.22.2钣金工艺流程定制系统的内容需求.22.3钣金工艺流程定制系统的功能需求.32.4钣金工艺流程定制系统的用户界面需求.33总体设计总体设计.43.1总体架构设计.43.2工艺制造系统操作过程.43.3子流程的架构及界面设计.103.3.1橡皮囊成形工艺.103.3.1.1 开始模块.113.3.1.2 创建模具.123.3.1.3 模具导入：.133.3.1.4 导入毛料.143.3.1.5 创建橡皮、工作台模块.153.3.1.6 设置约束条件与边界条件模块.173.3.1.7 成形求解分析模块.233.3.1.8 模具的回弹补偿模块.243.3.1.9 后处理查看结果模块.253.3.1.10报告文档输出模块.263.3.1.11 结束模块.273.3.2充液成形工艺.273.3.2.1 开始模块.283.3.2.2 创建模具.293.3.2.3 模具与压边圈导入：.303.3.2.4 导入毛料.353.3.2.5 设置约束条件与边界条件模块.373.3.2.6 成形求解分析模块.433.3.2.7 后处理查看结果模块.443.3.2.8 报告文档输出模块.453.3.2.9 结束模块.463.3.3冲压成形工艺.463.3.3.1 开始模块.473.3.3.2 创建模具.483.3.3.3 模具与压边圈导入：.493.3.3.4 导入毛料.543.3.3.5 设置约束条件与边界条件模块.553.3.3.6 成形求解分析模块.613.3.3.7 模具的回弹补偿模块.623.3.3.8 后处理查看结果模块.633.3.3.9 报告文档输出模块.643.3.3.10结束模块.653.3.4落压成形工艺.663.3.4.1 开始模块.663.3.4.2 创建模具.673.3.4.3 模具导入：.683.3.4.4 导入毛料.703.3.4.5 设置约束条件与边界条件模块.723.3.4.6 成形求解分析模块.773.3.4.7 模具的回弹补偿模块.783.3.4.8 后处理查看结果模块.793.3.4.9 报告文档输出模块.813.3.4.10结束模块.823.3.5热成形工艺.823.3.5.1 开始模块.833.3.5.2 创建模具.843.3.5.3 模具与压边圈导入：.853.3.5.4 导入毛料.893.3.5.5 设置约束条件与边界条件模块.903.3.5.6 成形求解分析模块.963.3.5.7 模具的回弹补偿模块.973.3.5.8 后处理查看结果模块.993.3.5.9 报告文档输出模块.1003.3.5.10结束模块.1013.3.6超塑成形工艺.1013.3.6.1 开始模块.1023.3.6.2 创建模具.1033.3.6.3 模具导入：.1043.3.6.4 导入毛料.1083.3.6.5 设置约束条件与边界条件模块.1103.3.6.6 成形求解分析模块.1153.3.6.7 后处理查看结果模块.1163.3.6.8 报告文档输出模块.1183.3.6.9 结束模块.1183.3.7反算下料工艺.1193.3.7.1 开始模块.1193.3.7.2 毛料反算模块.1203.3.7.3 结束模块.1263.4接口设计.1273.4.1与CATIA接口.1273.4.2与材料数据库接口.1273.4.3其他接口模块.1283.5功能设计.1283.5.1钣金工艺流程模板.1283.5.2钣金冲压仿真分析报告的自动生成.1283.5.3新建钣金工艺流程模板.1294PAM-STAMP 2G 汉化设计要求汉化设计要求.1294.1汉化版本.1294.2汉化的设计要求.1294.3PAM-STAMP 2G 2011 实现的中文界面.1295系统运行设计系统运行设计.1306开发工具开发工具.1316-1 开发工具拟定及开发方法 .1316-2 软件编码特征 .1336-3 用户特点 .1331 引言引言1.1编写目的编写目的编写本概要设计说明书的目的旨在为“钣金工艺流程定制”系统的开发：(1) 提供完整的数据库设计思路、原理、方法的说明书。(2) 可以作为数据库开发人员进行设计和编码的基础。(3) 为将来的数据库维护和扩充提供技术资料。(4) 帮助用户进一步理解、消化、吸收这一部分工作。(5) 作为验收的依据，即作为选取测试实例和进行形式验证的依据。1.2参考资料参考资料本概要设计说明书依据以下文件提出：(1) “钣金工艺流程定制”合同书（合同编号：司科（10）-008） ， 2010 年；(2) 软件质量保证计划编制规定（HB 6466-1990） ，中华人民共和国航空航天工业标准，1991 年 2 月 1 日实施；(3) 梁炳文， 冷冲压工艺手册 ，北京：北京航空航天大学出版社，2004；(4) 吴伟仁， 军工制造业数字化 （修订版） ，北京：原子能出版社，2007；(5) 航空制造技术2010 年第 7、18 期，北京：北京航空制造工程研究所。1.3术语定义术语定义(1) 流程：多个人员或多个活动的有序组合。(2) 工艺流程：从原料到制成品的各项工序安排的程序。(3) 模板：英文名称 template；模板是实现代码重用机制的一种工具，它可以实现类型参数化，即把类型定义为参数， 从而实现了真正的代码可重用性。(4) 参数化：是 CAD 技术在实际应用中提出的课题；它不仅可使 CAD 系统具有交互式绘图功能，还具有自动绘图的功能。(5) 交互式：人机交互（Human Computer Interaction）是计算机学科中最年青的分支学科之一；它是计算机科学和认知心理学两大科学相结合的产物。2 需求分析需求分析2.1产品描述产品描述系统名称：钣金工艺流程定制。本系统是金航数码科技有限公司受成都飞机工业公司的委托而进行研制开发的。成飞典型的钣金制造工艺主要有 7 种，分别是：(1) 橡皮囊成形(2) 冲压成形(3) 热成形(4) 超塑成形(5) 落压成形(6) 充液成形(7) 反算下料该系统分别针对 7 种典型钣金工艺定制出了 7 种固定流程及软件操作界面。2.2钣金工艺流程定制系统的内容需求钣金工艺流程定制系统的内容需求钣金工艺流程定制 应具有的主要内容如下：(1) 橡皮囊成形工艺流程(2) 充液成形工艺流程(3) 冲压成形工艺流程(4) 落压成形工艺流程(5) 热成形工艺流程(6) 超塑成形工艺流程(7) 反算下料成形工艺流程(8) 与 CATIA 软件的接口(9) 与钣金钣金工艺流程定制软件的接口。(10)汉化的 PAM-STAMP 2G 软件2.3钣金工艺流程定制系统的功能需求钣金工艺流程定制系统的功能需求钣金工艺流程定制 应具有的主要功能如下：(1) “钣金工艺流程定制系统”应具有完整的体系，形成一个飞机钣金材料所有重要属性的有限元分析、仿真数据存储和应用的统一平台，能够支撑飞机钣金材料零件的有限元仿真、工艺设计、材料文件及数据管理等功能(2) 系统基于网络构建，授权用户能够基于网络进行实时全程控制和数据共享。(3) 系统要求具有高度的安全性，保证系统敏感信息不被人所截获，同时保证整个系统不被人所侵犯，特别是机密数据的安全性(4) 系统要求具有高度的稳定性(5) 系统与甲方的 CATIA 软件有相应的软件接口(6) 系统与甲方已有的钣金钣金工艺流程定制 中应该有相应的软件接口(7) 系统的结构具有高柔性，具有开放、通用、可扩展和可升级等特性(8) 软件界面的设计要考虑易用性，用户操作方便，风格统一、美观2.4钣金工艺流程定制系统的用户界面需求钣金工艺流程定制系统的用户界面需求本系统采用 Windows 软件操作系统，要求如下：(1) 系统在甲方企业内部供相关专业人员、管理人员使用；(2) 系统实行网络浮动的许可证（license）权限管理，且必须由系统确认许可证（license）正确后，方能继续使用本系统；(3) 用户界面应简洁美观；(4) 用户界面上的文字说明应准确无误；(5) 对话框控件的使用应有弹出说明信息；(6) 用户误操作应有解释说明信息。3 总体设计总体设计3.1总体架构设计总体架构设计钣金工艺流程定制总体架构组成见图 1 所示。系统分别针对 7 种典型钣金工艺定制出了 7 种固定流程及软件操作界面。图 1 系统总体架构另外，系统与 CATIA 软件有双向接口。系统与钣金材料数据库有单向导入接口。3.2工艺制造系统操作过程工艺制造系统操作过程根据钣金成形工艺制造系统的界面需求，操作步骤及界面如下：(1) 流程入口：用户可以在桌面点击钣金有限元分析系统的快捷方式启动系统，见图 2 与 3：图 2 系统入口图 3 系统启动后主界面(2) 用户主界面：用户点击钣金工艺流程，选择一项工艺流程并启动，启动钣金工艺流程的界面见图 4：图 4 启动钣金工艺流程(3) 流程图界面：流程启动后会在左侧显示流程图见图 5：图 5 工艺流程图(4) 流程启动界面：用户右键点击流程界面空白处，在弹出的菜单选择开始，运行流程见图 6：图 6 启动工艺流程(5) 流程参数输入界面：工艺流程提供交互向导式界面供用户使用，用户可以根据界面提示输入流程所需参数见图 7：图 7 参数选择(6) 向导式操作界面：工艺流程系统提供向导式的执行界面，同时提供用户交互式操作方法见图 8：图 8 向导界面(7) 结果后处理界面：工艺流程系统提供结果后处理功能，自动在系统中显示工艺后处理结果见图 9：图 9 结果后处理界面(8) 报告生成及查看界面：工艺流程提供报告自动生成功能，生成报告后自动打开供用户检查见图 10：图 10 报告生成及查看界面3.3子流程的架构及界面设计子流程的架构及界面设计特别注释特别注释：为了充分体现模板的向导模板的向导作用：出错提示信息出错提示信息应当较为充分全面地反映；而且出错提示信息应当有中文、中文、粗体粗体显示；每一步操作的回退功能回退功能也非常重要，本系统将尽可能满足此需求；交互式对话框交互式对话框应当较为充分全面地反映。3.3.1 橡皮囊成形工艺橡皮囊成形工艺橡皮囊成形工艺流程图见图 11：图 11 橡皮囊成形工艺流程图下面按照软件使用流程，各个步骤逐一阐述其详细设计。3.3.1.1开始模块开始模块(1) 功能要求说明：启动橡皮囊成形子流程，设置工作路径。(2) 输入说明：工作路径：用户点击浏览或输入确认。(3) 输出说明：无。(4)界面操作说明通过点击菜单中的“航空钣金流程”按钮，选择橡皮囊成形，启动橡皮囊成形子流程；设置工作路径见图 12：图 12 设置工作路径示意图3.3.1.2创建模具创建模具(1) 功能要求说明进入 Catia V5 界面，根据工件 Part 进行模面（模具）设计；针对含销钉孔类零件，其含销钉的模具由工艺设计所人员完成设计，但一定要注意销钉与销钉孔的对应、协同关系。(2) 入说明输入零件模型：*.igs 或*. CATPart。(3) 输出说明输出模具模型：*.xml 或*.igs。(4) GUI 界面说明模面（模具）设计方式选择的界面见图 13：图 13 模面（模具）设计方式选择的界面示意图3.3.1.3 模具导入：模具导入：(1) 功能要求说明导入模面形状及划分进行网格划分；根据模面形状创建坐标系；(2) 输入说明输入零件模型：*.igs；(3) 输出说明：输出模具模型：*.mif；(4) GUI 界面说明导入模面形状及进行网格划分（调用 Deltamesh）见图 14：图 14 导入模型及划分网格面示意图根据模面形状创建坐标系见图 15：图 15 创建坐标系面示意图3.3.1.4 导入毛料导入毛料(1) 功能要求说明导入毛料形状及划分进行网格划分或者直接导入毛料网格文件；(2) 输入说明输入毛料文件：*.igs 或者*.mif；(3) 输出说明：输出毛料网格文件：*.mif；(4) GUI 界面说明导入毛料选择界面示意图见图 16：图 16 毛料导入选择界面示意图导入毛料及进行网格划分(调用 Deltamesh)见图 17：图 17 导入毛料及划分网格示意图导入毛料网格文件见图 18：图 18 导入毛料网格示意图 3.3.1.5 创建橡皮、工作台模块创建橡皮、工作台模块 创建橡皮模块：(1) 功能要求说明根据工件毛料，创建能完全覆盖住毛料的橡皮，并把橡皮定位于在毛料正上方，距毛料 0.1 倍料厚的位置，并设置橡皮囊的网格法向向上。(2) 输入说明输入参数 1：“调整为板料的倍数”输入参数 2：“长度”输入参数 3：“宽度”输入参数 4：“每次旋转角度”输入参数 5：“每次变化长度”输入参数 6：“每次调整距离”输入参数 7：“网格单元尺寸”(3) 输出说明产生橡皮的网格产生橡皮的边界，即将橡皮边界的节点捕捉并命名为“Blank_Bound_Nodes”。(4) GUI 界面说明点击“预览网格”，即可预览所生成的橡皮网格； 具备长度规整功能；点击“完成橡皮”，完成创建橡皮的操作；创建橡皮示意图见图 19：图 19 创建橡皮示意图创建工作台模块：(1) 功能要求说明 根据橡皮和毛料，创建能完全覆盖住橡皮，并把工作台定位于模具正下方，距模具最底面 0.1 倍料厚的位置。(2) 输入说明输入参数 1：“调整为橡皮的倍数”输入参数 2：“长度”输入参数 3：“宽度”输入参数 4：“每次旋转角度”输入参数 5：“每次变化长度”输入参数 6：“每次调整距离”输入参数 7：“网格单元尺寸”(3) 输出说明产生工作台的网格(4) GUI 界面说明：具备长度规整功能；点击“预览网格”，即可预览所生成的工作台网格；点击“完成工作台”，完成创建工作台的操作。创建工作台示意图见图 20：图 20 创建工作台示意图3.3.1.6 设置约束条件与边界条件模块设置约束条件与边界条件模块(1) 功能要求说明定义材料 Materials：1)2 个对象：Blank、Rubber；2)定义复合材料 Composites 中的橡皮 Rubber。定义对象的类型 Constraints：（不用在界面上设置，自动的写到 att文件中）1)模具 die 为刚体；2)工作台 workbench 为刚体。定义位移约束 Loads： 1)模具 die 的六自由度均锁定，为 lock；（不用在界面上设置，自动的写到 att 文件中）2)工作台 workbench 的六自由度均锁定，为 lock；（不用在界面上设置，自动的写到 att 文件中）3)橡皮边界节点只有+Z 向为 free，其余五个自由度均锁定为lock。定义接触条件 Contacts： 1)橡皮与板料；2)橡皮与工作台；3)板料与模具。定义附属（载荷加载）条件 Auxiliaries：1)流量曲线2)压力曲线3)速度曲线4)Fluid Cell 液压积分方向5)Fluid Cell 油的弹性模量6)Fluid Cell 初始速度定义板料网格自适应系数1)初始网格自适应系数；2)最大网格自适应系数。定义回弹约束条件1)自动定义约束；2)手动定义约束：并有定义根据的提示信息。定义输出 Output：1)中间结果的数量；2)历史曲线点的数量；定义控制条件 Control：1)定义前处理文件名称（在对话框中显示）；2)定义计算终止时间（在对话框中显示）；提交求解：生成定义完整的前处理文件，并提交 PAM-STAMP 2G 求解器求解。(2) 输入说明定义材料 Materials：1)板料 Blank：通过文件*.psm 的形式，更便捷地加载；2)橡皮 Rubber：通过文件 rubber.txt 的形式，更便捷地加载；定义对象的类型 Constraints：（不用在界面上设置，自动的写到 att文件中）1)模具 die 的类型为 (Simplified Rigid Body)；2)工作台 workbench 的类型为 (Simplified Rigid Body)。i. 定义位移约束 Loads： 1)模具 die 的六自由度均锁定，为 lock；（不用在界面上设置，自动的写到 att 文件中）2)工作台 workbench 的六自由度均锁定，为 lock；（不用在界面上设置，自动的写到 att 文件中）3)橡皮边界节点只有+Z 向为 free，其余五个自由度均锁定为lock；定义接触条件 Contacts：1)接触条件类型：Accurate2)摩擦系数 friction：0.1（缺省值），用户可以在对话框编辑修改；定义附属（载荷加载）条件 Auxiliaries：1)流量曲线通过流量曲线模板文件，便捷地完成加载；2)压力曲线通过压力曲线模板文件，便捷地完成加载；3)速度曲线通过速度曲线模板文件，便捷地完成加载；4)Fluid Cell 液压积分方向 IDIR 设为 3（Z direction）；5)Fluid Cell 油的弹性模量 BULKQ 设为 2000（缺省值）；6)Fluid Cell 初始体积设为 3.6E8（缺省值）；7)另外，可通过“查询及修改”，完成手动修改。定义板料网格自适应系数1)初始网格自适应系数设为 1（缺省值）；2)最大网格自适应系数设为 4（缺省值）。回弹约束条件1)自动定义约束：为勾选项；且一旦选中，则“手动定义”不可选（颜色变灰）；2)手动定义约束：提供“只显示板料”按钮；具有“约束节点选取推荐原则”的提示信息。定义输出 Output：1)中间结果的数量设为 30（缺省值）；2)历史曲线点的数量设为 300（缺省值）定义控制条件 Control：1)RUNEND：Time=0.02s提交求解：1)只输出前处理文件（*.pre）；2)输出前处理问文件（*.pre）并提交求解。(3) 输出说明定义材料 Materials：无。定义对象的类型 Constraints：无。定义位移约束 Loads：无。定义接触条件 Contacts：无。定义附属（载荷加载）条件 Auxiliaries：无。定义输出 Output：无。定义控制条件 Control：无。提交求解：前处理文件：*.pre（名称由用户自定义）。(4) GUI 界面说明定义材料 Materials：完成材料的加载、厚度设置见图 21：图 21 完成材料的加载、板厚设置示意图定义接触条件：完成接触条件定义见图 22：图 22 接触条件定义界面图定义附属（载荷加载）条件见图 23图 23 附属（载荷加载）条件定义界面图定义板料网格自适应系数条件：完成网格自适应系数定义见图 24：图 24 网格自适应系数定义界面图定义回弹约束条件见图 25 与 26：图 25 回弹约束方案选择界面图图 26 手动定义提示界面图定义输出设置见图 27：图 27 定义输出设置界面图生成前处理文件（*.pre）及提交求解：（在后台调用 stamping 的前处理界面，将*.att 文件和*.mif 文件合并成*.pre 文件；调用 stamping 求解器），完成生成前处理文件（*.pre）及提交求解见图 28：图 28 生成前处理文件（*.pre）及提交求解界面图3.3.1.7 成形求解分析模块成形求解分析模块(1) 功能要求说明将前处理文件*.pre 提交计算。(2) 输入说明Case.pre 前处理文件；Spbk.pre 回弹前处理文件；(3) 输出说明Case.i.res 成形结果文件；Spbk.i.res 回弹结果文件。(4) GUI 界面说明：求解器选择界面见图 29：图 29 求解器选择界面图3.3.1.8 模具的回弹补偿模块模具的回弹补偿模块(1) 功能要求说明向用户提供选择，是否进行模具的回弹补偿；由用户设定回弹补偿的前处理条件；根据成形、回弹结果，完成模具网格的补偿；生成新模面的 Catia 或*.igs 格式文件。(2) 输入说明初始模面几何 die.igs 或 die.prt；初始模面网格 die.nas（缺省名）；成形后、回弹前工件网格 forming.nas（缺省名）；回弹后工件网格 springback.nas（缺省名）。(3) 输出说明补偿算法前处理文件 Compensation.opt_inp。补偿后 Case-Compensated.pre 成形结果文件；补偿后 Spbk-Compensated.pre 回弹结果文件；补偿后新模面的网格文件 die-Compensated.nas（缺省名）；补偿后新模面的几何文件 die-Compensated. igs（缺省名）或 die-Compensated.prt。(4) GUI 界面说明：回弹补偿选择界面见图及回弹补偿约束条件界面见图30 与 31：图 30 回弹补偿选择界面图图 31 回弹补偿约束条件界面3.3.1.9 后处理查看结果模块后处理查看结果模块(1) 功能要求说明该模块能够查看主要的后处理结果。(2) 输入说明Case.pre 成形计算结果文件；Spbk.pre 回弹结果文件。(3) 输出说明成形厚度分布云图；成形应变分布云图；成形应力分布云图；成形 FLD 成形极限曲线；回弹贴模分布云图；回弹 2-D 截面。(4) GUI 界面说明：后处理模板调用界面见图 32 与 33：图 32 后处理模板调用界面图一图 33 后处理模板调用界面图二3.3.1.10报告文档输出模块报告文档输出模块(1) 功能要求说明该模块能够输出仿真报告文件。(2) 输入说明Case.res 成形计算结果文件；Spbk.res 回弹结果文件。(3) 输出说明橡皮囊成形仿真报告，为*.doc 文件，模板由客户提供。(4) GUI 界面说明：自动生成报告界面见图 34：图 34 自动生成报告界面3.3.1.11结束模块结束模块(1) 功能要求说明该模块能够结束所启动的工艺子流程，正常退出程序。(2) 输入说明无。(3) 输出说明程序运行的记录文件。(4) GUI 界面说明：子流程模块结束界面见图 35：图 35 子流程模块结束界面3.3.2 充液成形工艺充液成形工艺充液成形工艺流程图见图 36：图 36 充液成形工艺流程图下面按照软件使用流程，各个步骤逐一阐述其详细设计：3.3.2.1 开始模块开始模块(1) 功能要求说明：启动充液成形子流程，设置工作路径。(2) 输入说明：工作路径：用户点击浏览或输入确认。(3) 输出说明：无。(4) 界面操作说明通过点击菜单中的“航空钣金流程”按钮，选择充液成形，启动充液成形子流程；设置工作路径示意图见图 37：图 37 设置工作路径示意图3.3.2.2创建模具创建模具(1) 功能要求说明进入 Catia V5 界面，根据工件 Part 进行模面（模具）设计；针对含销钉孔类零件，其含销钉的模具由工艺设计所人员完成设计，但一定要注意销钉与销钉孔的对应、协同关系。(2) 输入说明输入零件模型：*.igs 或*. CATPart。(3) 输出说明输出模具模型：*.xml 或*.igs。(4) GUI 界面说明：模具设计方式选择界面见图 38：图 38 模面（模具）设计方式选择的界面示意图3.3.2.3 模具与压边圈导入：模具与压边圈导入：(1) 功能要求说明对 die 进行网格剖分；将 die 网格划分为压边圈源 blankholder_source 和凸模源punch_source 两个部分；需实现多种方式的选择功能，描述如下：1) 软件具有从某一单元向四周延展，并以网格单元之间一定的夹角作为终止条件的单元选择功能；从而准确选取压边圈源blankholder_source；2) 软件具有“反向选取”的功能：针对显示中的所有网格单元，当选取其中一部分的时候，点击“反向选取”，软件自动选中其他网格单元，从而保证准确选取凸模源 punch_source；3) 软件具有将选中的网格单元，生成新的对象的功能。4) 由压边圈源 blankholder_source、凸模源 punch_source 分别对应生成压边圈 blankholder、凸模 punch。(2) 输入说明输入零件模型：*.igs；(3) 输出说明：输出模具模型：*.mif；(4) GUI 界面说明导入模具：1) 导入模面形状及进行网格划分（调用 Deltamesh），导入模型及划分网格示意图见图 39：图 39 导入模型及划分网格示意图2) 根据模面形状创建坐标系示意图见图 40图 40 创建坐标系界面示意图3) 由 die 分别生成压边圈源 blankholder_source、凸模源punch_source 见图 4144图 41 按某一单元延展，以生成压边圈源 1（操作图）图 42 按某一单元延展，以生成压边圈源 2（界面效果图）图 43 由凹模偏置，以生成凸模源 1（操作图）图 44 由凹模偏置，以生成凸模源 2（界面显示图）4) 由压边圈源 blankholder_source、凸模源 punch_source 分别对应生成压边圈 blankholder、凸模 punch 见图 4547。图 45 操作界面图 1图 46 操作界面图 2图 47 效果图3.3.2.4 导入毛料导入毛料(1) 功能要求说明导入毛料形状及划分进行网格划分或者直接导入毛料网格文件；调整模具、毛料网格的法向方向，将毛料网格的法向方向与加压方向相反；自动寻找毛料网格边界点；(2) 输入说明输入毛料文件：*.igs 或者*.mif；(3) 输出说明：输出毛料网格文件：*.mif；(4) GUI 界面说明导入毛料：料导入选择界面示意图见图 48图 48 毛料导入选择界面示意图导入毛料及进行网格划分(调用 deltamesh)示意图见图 49图 49 导入毛料及划分网格示意图导入毛料网格文件示意图见图 50图 50 导入毛料网格示意图调整网格方向见图 51：图 51 调整网格法向方向示意图3.3.2.5 设置约束条件与边界条件模块设置约束条件与边界条件模块(1) 功能要求说明定义分析步： 定义两个分析步：Holding 与 Stamping定义材料 Materials1 个对象：Blank；定义对象的类型 Constraints：（不用在界面上设置，自动的写到 att文件中）1) 模具 die 为刚体；2) 冲头 Punch 为刚体；3) 压边圈 Blankholder 为刚体。定义位移约束 Loads： 1) Holding 与 Stamping 成形过程中，模具 die 的六自由度均锁定，为 lock；（不用在界面上设置，自动的写到 att 文件中）2) Holding 与 Stamping 成形过程中，冲头 Punch 只有+Z 向为imposed velocity，另外五自由度均锁定，为 lock； （设置冲压速度）3) 毛料边界节点只有+Z 向为 free，其余五个自由度均锁定为lock。4) Holding 成形过程中，压边圈 Blankholder 的六自由度均锁定，为 lock；Stamping 成形过程中，压边圈 Blankholder 只有+Z 向为加力force，另外五自由度均锁定，为 lock； （Stamping 成形过程中，设置压边力）定义接触条件 Contacts： 1) 模具与板料；2) 冲头与板料；3) 压边圈与板料；定义附属（载荷加载）条件 Auxiliaries：4) 流量曲线5) 压力曲线6) 速度曲线7) Fluid Cell 液压积分方向8) Fluid Cell 油的弹性模量9) Fluid Cell 初始速度10) 定义板料网格自适应系数11) 初始网格自适应系数；12) 最大网格自适应系数。13) 定义回弹约束条件14) 提供选择：15) 自动定义约束；16) 手动定义约束：并有定义根据的提示信息。17) 定义输出 Output：18) 中间结果的数量；19) 历史曲线点的数量；20) 定义控制条件 Control：21) 定义前处理文件名称（在对话框中显示）；22) 定义计算终止时间（在对话框中显示）；23) 提交求解：24) 生成定义完整的前处理文件，并提交 PAM-STAMP 2G 求解器进行求解。(2) 输入说明定义分析步定义两个分析步：Holding 与 Stamping定义材料 Materials：1) 板料 Blank：通过文件*.psm 的形式，更便捷地加载；定义对象的类型 Constraints：（不用在界面上设置，自动的写到 att文件中）1) 模具 die 的类型为 (Simplified Rigid Body)；2) 冲头 Punch 的类型为 (Simplified Rigid Body)3) 压边圈 Blankholder 的类型为 (Simplified Rigid Body)。定义位移约束 Loads： 1) Holding 与 Stamping 成形过程中，模具 die 的六自由度均锁定，为 lock；（不用在界面上设置，自动的写到 att 文件中）2) Holding 与 Stamping 成形过程中，冲头 Punch 只有+Z 向为imposed velocity，另外五自由度均锁定，为 lock； （设置冲压速度）3) 毛料边界节点只有+Z 向为 free，其余五个自由度均锁定为lock。4) Holding 成形过程中，压边圈 Blankholder 的六自由度均锁定，为 lock；Stamping 成形过程中，压边圈 Blankholder 只有+Z 向为加力force，另外五自由度均锁定，为 lock； （Stamping 成形过程中，设置压边力）定义接触条件 Contacts：1) 接触条件类型：Accurate2) 摩擦系数 friction：0.1（缺省值），用户可以在对话框编辑修改；定义附属（载荷加载）条件 Auxiliaries：1) 流量曲线通过流量曲线模板文件，便捷地完成加载；2) 压力曲线通过压力曲线模板文件，便捷地完成加载；3) 速度曲线通过速度曲线模板文件，便捷地完成加载；4) Fluid Cell 液压积分方向 IDIR 设为 3（Z direction）；5) Fluid Cell 油的弹性模量 BULKQ 设为 2000（缺省值）；6) Fluid Cell 初始体积设为 3.6E8（缺省值）；7) 另外，可通过“查询及修改”，完成手动修改。定义板料网格自适应系数1) 初始网格自适应系数设为 1（缺省值）；2) 最大网格自适应系数设为 4（缺省值）。回弹约束条件1) 自动定义约束：为勾选项；且一旦选中，则“手动定义”不可选（颜色变灰）；2) 手动定义约束：提供“只显示板料”按钮；具有“约束节点选取推荐原则”的提示信息。定义输出 Output：1) 中间结果的数量设为 30（缺省值）；2) 历史曲线点的数量设为 300（缺省值）定义控制条件 Control：1) RUNEND：Time=0.02s（缺省值）提交求解：1) 只输出前处理文件（*.pre）；2) 输出前处理问文件（*.pre）并提交求解。(3) 输出说明定义材料 Materials：无。定义对象的类型 Constraints：无。定义位移约束 Loads：无。定义接触条件 Contacts：无。定义附属（载荷加载）条件 Auxiliaries：无。定义输出 Output：无。定义控制条件 Control：无。提交求解：前处理文件：*.pre（名称由用户自定义）。(4) GUI 界面说明定义材料 Materials：完成材料的加载、班后设置示意图见图 52：图 52 完成材料的加载、板厚设置示意图定义接触条件：接触条件界面示意图见图 53：图 53 接触条件定义界面图定义附属（载荷加载）条件示意图见图 54：图 54 附属（载荷加载）条件定义界面图定义板料网格自适应系数条件示意图见图 55：图 55 网格自适应系数定义界面图定义回弹约束条件界面示意图见图 56 与 57：图 56 回弹约束方案选择界面图图 57 手动定义提示界面图定义输出设置界面示意图见图 58：图 58 定义输出设置界面图生成前处理文件（*.pre）及提交求解：（在后台待用 stamping 的前处理界面，将*.att 文件和*.mif 文件合并成*.pre 文件；调用 stamping 求解器），完成生成前处理文件（*.pre）及提交求解界面图见图 59：图 59 生成前处理文件（*.pre）及提交求解界面图3.3.2.6 成形求解分析模块成形求解分析模块(1) 功能要求说明将前处理文件*.pre 提交计算。(2) 输入说明Case.pre 前处理文件；Spbk.pre 回弹前处理文件；(3) 输出说明Case.i.res 成形结果文件；Spbk.i.res 回弹结果文件。(4) GUI 界面说明求解选择界面图见图 60：图 60 求解器选择界面图3.3.2.7 后处理查看结果模块后处理查看结果模块(1) 功能要求说明该模块能够查看主要的后处理结果。(2) 输入说明Case.pre 成形计算结果文件；Spbk.pre 回弹结果文件。(3) 输出说明成形厚度分布云图；成形应变分布云图；成形应力分布云图；成形 FLD 成形极限曲线；回弹贴模分布云图；回弹 2-D 截面。(4) GUI 界面说明 后处理模板调用界面图见图 61 与 62：图 61 后处理模板调用界面图一图 62 后处理模板调用界面图二3.3.2.8 报告文档输出模块报告文档输出模块(1) 功能要求说明该模块能够输出仿真报告文件。(2) 输入说明Inverse.res 反算计算结果文件；Case.res 成形计算结果文件；Spbk.res 回弹结果文件。(3) 输出说明充液成形仿真报告，为*.doc 文件，模板由客户提供。(4) GUI 界面说明自动生成报告界面见图 63：图 63 自动生成报告界面3.3.2.9 结束模块结束模块(1) 功能要求说明该模块能够结束所启动的工艺子流程，正常退出程序。(2) 输入说明无。(3) 输出说明程序运行的记录文件。(4) GUI 界面说明子流程模块结束见图 64：图 64 子流程模块结束界面3.3.3 冲压成形工艺冲压成形工艺冲压成形工艺流程图见图 65：图 65 冲压成形工艺流程图下面按照软件使用流程，各个步骤逐一阐述其详细设计。3.3.3.1 开始模块开始模块(1) 功能要求说明：启动冲压成形子流程，设置工作路径。(2) 输入说明：工作路径：用户点击浏览或输入确认。(3) 输出说明：无。(4) 界面操作说明通过点击菜单中的“航空钣金流程”按钮，选择冲压成形，启动冲压成形子流程；设置工作路径示意图见图 66：图 66 设置工作路径示意图3.3.3.2创建模具创建模具(1) 功能要求说明进入 Catia V5 界面，根据工件 Part 进行模面（模具）设计；针对含销钉孔类零件，其含销钉的模具由工艺设计所人员完成设计，但一定要注意销钉与销钉孔的对应、协同关系。(2) 输入说明输入零件模型：*.igs 或*. CATPart。(3) 输出说明输出模具模型：*.xml 或*.igs。(4) GUI 界面说明模面（模具）设计方式选择的界面示意图见图 67：图 67 模面（模具）设计方式选择的界面示意图3.3.3.3 模具与压边圈导入：模具与压边圈导入：(1) 功能要求说明对 die 进行网格剖分；将 die 网格划分为压边圈源 blankholder_source 和凸模源punch_source 两个部分；需实现多种方式的选择功能，描述如下：1) 软件具有从某一单元向四周延展，并以网格单元之间一定的夹角作为终止条件的单元选择功能；从而准确选取压边圈源blankholder_source；2) 软件具有“反向选取”的功能：针对显示中的所有网格单元，当选取其中一部分的时候，点击“反向选取”，软件自动选中其他网格单元，从而保证准确选取凸模源 punch_source；3) 软件具有将选中的网格单元，生成新的对象的功能。由压边圈源 blankholder_source、凸模源 punch_source 分别对应生成压边圈 blankholder、凸模 punch。(2) 输入说明输入零件模型：*.igs；(3) 输出说明：输出模具模型：*.mif；(4) GUI 界面说明导入模具：1) 导入模面形状及进行网格划分（调用 Deltamesh）见图 68：图 68 导入模型及划分网格面示意图2) 根据模面形状创建坐标系见图 69：图 69 创建坐标系界面示意图3) 由 die 分别生成压边圈源 blankholder_source、凸模源punch_source 见图 7073：图 70 按某一单元延展，以生成压边圈源 1（操作图）图 71 按某一单元延展，以生成压边圈源 2（界面效果图）图 72 由凹模偏置，以生成凸模源 1（操作图）图 73 由凹模偏置，以生成凸模源 2（界面显示图）4) 由压边圈源 blankholder_source、凸模源 punch_source 分别对应生成压边圈 blankholder、凸模 punch 见图 7476：图 74 操作界面图 1图 75 操作界面图 2图 76 效果图3.3.3.4 导入毛料导入毛料(1) 功能要求说明导入毛料形状及划分进行网格划分或者直接导入毛料网格文件；调整模具、毛料网格的法向方向，将毛料网格的法向方向与加压方向相反；自动寻找毛料网格边界点；(2) 输入说明输入毛料文件：*.igs 或者*.mif；(3) 输出说明：输出毛料网格文件：*.mif；(4) GUI 界面说明导入毛料：毛料导入选择界面示意图见图 77：图 77 毛料导入选择界面示意图导入毛料及进行网格划分(调用 deltamesh)见图 78：图 78 导入毛料及划分网格示意图导入毛料网格文件见图 79：图 79 导入毛料网格示意图调整网格方向见图 80：图 80 调整网格法向方向示意图3.3.3.5 设置约束条件与边界条件模块设置约束条件与边界条件模块(1) 功能要求说明定义材料 Materials：1) 个对象：Blank；定义对象的类型 Constraints：（不用在界面上设置，自动的写到 att文件中）1) 模具 die 为刚体；2) 冲头 Punch 为刚体；3) 压边圈 Blankholder 为刚体。定义位移约束 Loads： 1) Holding 与 Stamping 成形过程中，模具 die 的六自由度均锁定，为 lock；（不用在界面上设置，自动的写到 att 文件中）2) Holding 与 Stamping 成形过程中，冲头 Punch 只有+Z 向为imposed velocity，另外五自由度均锁定，为 lock； （设置冲压速度）3) 毛料边界节点只有+Z 向为 free，其余五个自由度均锁定为lock。4) Holding 成形过程中，压边圈 Blankholder 的六自由度均锁定，为 lock；Stamping 成形过程中，压边圈 Blankholder 只有+Z 向为加力 force，另外五自由度均锁定，为 lock； （Stamping 成形过程中，设置压边力）定义接触条件 Contacts： 1) 模具与板料；2) 冲头与板料；3) 压边圈与板料；定义板料网格自适应系数1) 初始网格自适应系数；2) 最大网格自适应系数。定义回弹约束条件1) 提供选择：a.自动定义约束；b.手动定义约束：并有定义根据的提示信息。定义输出 Output：1) 中间结果的数量；2) 历史曲线点的数量；定义控制条件 Control：1) 定义前处理文件名称（在对话框中显示）；2) 定义计算终止时间（在对话框中显示）；提交求解：生成定义完整的前处理文件，并提交 PAM-STAMP 2G 求解器求解。(2) 输入说明定义分析步1) 定义两个分析步：Holding 与 Stamping；定义材料 Materials：1) 板料 Blank：通过文件*.psm 的形式，更便捷地加载；定义对象的类型 Constraints：（不用在界面上设置，自动的写到 att文件中）1) 模具 die 的类型为 (Simplified Rigid Body)；2) 冲头 Punch 的类型为 (Simplified Rigid Body)3) 压边圈 Blankholder 的类型为 (Simplified Rigid Body)。定义位移约束 Loads： 1) 模具 die 的六自由度均锁定，为 lock；（不用在界面上设置，自动的写到 att 文件中）2) 冲头 Punch 的六自由度均锁定，为 lock；（不用在界面上设置，自动的写到 att 文件中）3) 压边圈 Blankholder 只有+Z 向加力，其余五个自由度均锁定为lock；定义接触条件 Contacts：1) 接触条件类型：Accurate2) 摩擦系数 friction：0.1（缺省值），用户可以在对话框编辑修改；定义板料网格自适应系数1) 初始网格自适应系数设为 1（缺省值）；2) 最大网格自适应系数设为 4（缺省值）。回弹约束条件1) 自动定义约束：为勾选项；且一旦选中，则“手动定义”不可选（颜色变灰）；2) 手动定义约束：提供“只显示板料”按钮；具有“约束节点选取推荐原则”的提示信息。定义输出 Output：1) 中间结果的数量设为 30（缺省值）；2) 历史曲线点的数量设为 300（缺省值）定义控制条件 Control：1) RUNEND：Time=0.02s（缺省值）提交求解：1) 只输出前处理文件（*.pre）；2) 输出前处理问文件（*.pre）并提交求解。(3) 输出说明定义材料 Materials：无。定义对象的类型 Constraints：无。定义位移约束 Loads：无。定义接触条件 Contacts：无。定义附属（载荷加载）条件 Auxiliaries：无。定义输出 Output：无。定义控制条件 Control：无。提交求解：前处理文件：*.pre（名称由用户自定义）。(4) GUI 界面说明定义材料 Materials：完成材料的加载、板厚设定见图 81：图 81 完成材料的加载、板厚设定示意图定义接触条件：完成接触条件定义见图 82：图 82 接触条件定义界面图定义板料网格自适应系数条件见图 83：图 83 网格自适应系数定义界面图定义回弹约束条件见图 84 与 85：图 84 回弹约束方案选择界面图图 85 手动定义提示界面图定义输出设置见图 86：图 86 定义输出设置界面图生成前处理文件（*.pre）及提交求解：（在后台待用 stamping 的前处理界面，将*.att 文件和*.mif 文件合并成*.pre 文件；调用 stamping 求解器），生成前处理文件（*.pre）及提交求解界面见图 87：图 87 生成前处理文件（*.pre）及提交求解界面图3.3.3.6 成形求解分析模块成形求解分析模块(1) 功能要求说明将前处理文件*.pre 提交计算。(2) 输入说明Case.pre 前处理文件；Spbk.pre 回弹前处理文件；(3) 输出说明Case.i.res 成形结果文件；Spbk.i.res 回弹结果文件。(4) GUI 界面说明 求解器选择界面图见图