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基于NX的级进模连续展开技术研究与开发

作　者: 于红
导　师: 柳玉起
学　校: 华中科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: UG/NX二次开发级进模条料设计中间构形有限元逆算法 CAD/CAE集成
分类号: TG386
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 8次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

在级进模的设计过程中，条料设计是非常关键的一步。对于复杂零件来说，传统设计方法主要是使用经验公式，通过手工计算来展开钣金件，获取条料上每一个工位的构形。使用经验公式计算钣金件上弯曲部位和自由曲面的展开时，计算过程非常繁琐而且容易出现误差。现有的钣金展开软件对于弯曲部位仅能实现完全展开，不能实现按角度展开。对于自由曲面部位仅能实现按修边线展开或者完全展平，而且展开结果是曲面，不是钣金实体，无法直接应用于设计，在实际应用中都有一定的局限性。因此，开发集成于CAD平台的钣金实体展开系统，辅助复杂级进模三维料带设计，提高设计质量是十分必要的。论文结合国家自然科学基金项目（No.50905067）“复杂汽车结构件多工位级进模条料设计的快速仿真模型与关键算法研究”。集成UG/NX平台，开发了面向级进模条料设计的钣金件连续展开系统。论文通过对现有CAD钣金展开和复杂级进模钣金件展开方法的研究，提出了几何和有限元逆算法相结合的钣金件展开方法，基于NX平台开发了复杂级进模连续展开系统，实现级进模条料上各工位的中间构形设计，展开结果均为钣金实体。其中，几何展开结合了经验公式和几何构形知识，能够实现弯曲部位的按角度展开；有限元逆算法展开能够实现复杂曲面的中间构形展开，并且在实现展开的同时，可以通过后处理系统显示展开部位的成形性，辅助结构设计和工艺规划。所开发的展开系统可以查看任意展开工步的构形及其后处理结果。最后，通过实例展示了本系统的钣金展开功能，并验证了系统的展开精度能够达到实际的工艺要求。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-18
  1.1 课题来源  9
  1.2 课题的研究背景和意义  9-10
  1.3 传统级进模条料设计方法  10-12
  1.4 钣金件展开方法研究现状  12-15
  1.5 板料成形 CAD/CAE 集成系统的研究现状  15-16
  1.6 本文的研究内容  16-18
2 级进模连续展开系统开发基础  18-23
  2.1 引言  18
  2.2 级进模的特点  18-20
  2.3 有限元逆算法基本理论  20-21
  2.4 UG/NX 系统集成技术  21-23
3 级进模连续展开系统设计  23-33
  3.1 引言  23
  3.2 系统总体目标  23-24
  3.3 系统需求分析  24-27
  3.4 系统界面与功能详细设计  27-33
4 级进模连续展开系统关键技术  33-48
  4.1 引言  33
  4.2 自动判断连接区和随动区  33-36
  4.3 几何展开  36-42
  4.4 成形展开  42-46
  4.5 数据存储  46-48
5 级进模连续展开系统应用实例  48-56
  5.1 引言  48
  5.2 几何展开应用实例  48-51
  5.3 成形展开应用实例  51-53
  5.4 系统展开精度验证  53-55
  5.5 本章小结  55-56
6 全文总结与展望  56-58
  6.1 全文总结  56
  6.2 课题展望  56-58
致谢  58-60
参考文献  60-64
附录攻读硕士学位期间发表的论文  64

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