汽车阀体注塑模零件CADCAM集成的应用研究.PDF

汽车阀体注塑模零件CAD/CAM集成的应用研究沈荣辉徐立平韦宜军龙天佑摘要着重介绍汽车阀体的注塑模零件CAD/CAM的总体结构以及运行过程。关键词:CAD/CAM集成阀体注塑模零件中图分类号:TP391文献标识码:B文章编号:16713133(2004)05005103ApplicationandresearchforCAD/CAMintegrationininjectionmouldpartsofautomobilevalvebodyShenRonghui,XuLiping,WeiYijun,LongTianyouAbstractEmphaticallyintroducesthestructureforCAD/CAMintegrationininjectionmouldpartsofautomobilevalvebodyanditsrun2ningprocess.Keywords:CAD/CAMintegrationValvebodyInjectionmouldparts笔者进行汽车坐垫减振阀阀体的注塑模零件CAD/CAM集成应用研究并取得成效。阀体的产品图结构见图1,研究对象包括阀体注塑模的各种零件。本文主要结合较复杂的型腔镶块、镶块定位板(见图2、3)进行阐述。图1阀体结构图2型腔镶块图3镶块定位板卡进行通信。现以I/O服务器为例来说明双网络冗余的具体实现:当I/O服务器的主网出现故障时,组态王通信将自动切换到它的从网,并通过B网卡与系统的其它服务器进行通信；当主网恢复正常时,从网立即将主动权交回主网,网络通信又进入正常状态,从而网络上的各个站点通过主网进行通信。图4双网络冗余图五、结语基于组态王Kingview611开发的热处理集散控制系统已在工厂应用,系统功能齐全,性能稳定。系统可以设置最大工艺段数25段,热处理温度控制精度5,炉内温度均匀性达到5。由于热处理的温度控制精度高,数据采集速度快而且可靠,具有多方监测的网络功能,实现了实时曲线和设定曲线的动态跟踪仿真,整个工艺过程由计算机自动执行,确保产品的热处理质量。参考文献1凌澄.PC总线工业控制系统精粹M.北京:清华大学出版社,19982邱公伟.可编程控制器网络通信及应用M.北京:清华大学出版社,20003北京亚空科技发展有限公司.组态王使用手册.2001作者通讯地址:广东工业大学机电控制教研室(广州510643)收稿日期:2004011215CAD/CAPP/CAM/CAE现代制造工程2004(5)1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.一、基于特征技术的集成总体结构图4集成的工作流程集成系统由CAD、CAM两大部分组成,采用结构化设计方法将整个系统划分为若干功能模块,每一模块均具有明确的目标和任务。其CAD/CAM集成的工作流程见图4。二、基于PRO/E的CAD子系统设计PRO/E具有良好的曲面建模功能,在CAD中还可以实现参数化设计。而模具零件形状结构复杂,要多处使用曲面特征造型,故选用PRO/E2001软件。该模块进行零件的参数化特征造型设计,从而建立起三维实体,得到几何元素实体,获取零件的全信息模型,并生成二维工程图,得到尺寸实体,获取相关的实体数据。运行的要点如下。11根据产品要求进行零件的三维特征造型设计。以模具的主要零件型腔镶块(见图2)为例,其建模方法是“共同”成形后再一分为二形成二块镶块。建模过程如下:1)依次生成后实体后表面的2个螺纹孔前实体由以上镜像得镶块的“外形”部分。2)依此生成上、中、下、左、右5个壁两个圆台两个圆台的外半圆台和紧贴着左壁面和下壁面的四个凸台四个凸台内壁在下壁面的三个凸台上挤出所需圆柱在左壁面的凸台上挤出所需圆柱侧抽芯圆柱挖中壁四个凸台内圆柱得镶块的“内腔”部分,形状相当于一个不挖内孔的阀体。3)将上述两部分进行装配、交集处理得一整体整体对中切开后得前、后两部分,取其中一半即得。21零件设计及编辑。设计完成后整个零件的设计过程和特征构成PRO/E特征树(ModelTree),只要按需要点击特征树上某一个特征,则可进行尺寸修改、重新定义、删除、隐藏等操作。31零件的数据转换。PRO/E默认的存储格式为PART格式,而CAM所用Mastercam软件无法直接读取PART格式文件,必须要对零件进行格式转换。转换为Mastercam可以读取的IGES格式(只要在Export菜单中点击IGES,键入输出的零件名称,选取坐标系等,则可以完成转换)。41利用PRO/E的相关模块生成二维工程图。包括设定绘图规范,绘制零件的各种视图,标注尺寸以及表面粗糙度、公差等,二维工程图符合工厂习惯,可方便使用者读图。三、基于Mastercam的CAM子系统设计在各种CAD/CAM软件中,Mastercam具有强大的CAM功能,是高效的数控设计加工软件,对硬件的要求不高,且操作灵活,易学易用；另外还有测试数据分析,仿真、项目管理、开放结构的功能；可以直接在曲面及实体上加工；能提供多种加工方式；可提供可靠与精确的刀具路径；提供完整的刀具库、材料库及加工参数资料库等。其后置处理模块功能好,能将刀具轨迹中间文件转换成实际机床加工所需的G代码,还可由用户轻松修改代码以解决不同的数控系统间的接口问题。它具有刀具路径检验功能(verify),可对刀具的加工过程进行模拟显示,所以进行模拟加工较方便。运行的要点如下:1)工艺设计。根据CAD的结果,按分类编码系统得到模具所有零件的GT代码,并在上海思普信息有限公司的SIPM/CAPP3.0系统的典型工艺文件中检索到类似的工艺卡作参考,然后分别作出主要零件的机械加工工艺过程卡,机械(数控)加工工序卡、数控加工程序卡等。2)建立刀库。通过数控加工工艺文件提供的资料设置好加工模具零件所需要的60多把刀具。设置包括刀具类型、刀具几何参数(直径、长度、刀具号码等)和刀具加工参数(进给率、提刀速率、主轴转速、刃数、刀具材料、主轴转向等)。先在Mastercam的主菜单NCutils中得到一个系统默认的刀库,然后把上述设置好的全部刀具存入刀库中。3)利用Mastercam分析零件三维信息,进行信息提取和匹配,建立加工实体,按设定的工艺建立加工路线,确定走刀路线及对刀点。在操作管理器中,可以选取已经做好的刀具路径,对它进行重新计算,重绘刀具路径,显示重绘刀具路径参数,并选择Run(运行),则生成最终的刀具路径。进而实现生成刀位文件及加工轨迹仿真,经过后置处理自动生成NC程序,并对其调整及修改。4)校验NC程序及模拟加工。首先在Mastercam中的加工模拟系统进行模拟加工,然后在机床的模拟系统上进行再次模拟加工,首件试切削通过后即可进行生产。其中镶块定位板的模拟加工过程为:粗铣工件的中间型腔,去除大部分的加工余料精铣工件的中间型腔,保证其斜面角度和尺寸钻斜导柱孔粗铰斜25CAD/CAPP/CAM/CAE现代制造工程2004(5)1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.ADAMS柔性体运动仿真分析研究及运用刘俊林砺宗刘小平王刚摘要介绍ADAMS柔性体基本理论及在ADAMS中调入柔性体的几种方法,着重分析如何在ADAMS中引入ANSYS模态中性文件,构建机械系统仿真模型。通过一个实例验证了ADAMS柔性体运动仿真分析的实效。关键词:ADAMS柔性体运动仿真ANSYS模态中性文件中图分类号:TP39129文献标识码:A文章编号:16713133(2004)05005303StudyandapplicationofADAMSflexiblebodykineticsimulationLiuJunLinLizong,LiuXiaopingWangGangAbstractIntroducedthebasictheoryofADAMSflexiblebodyandsomemethodsofaddingflexiblebodiestoamodeltostudythedy2namiccharacteristicsofthemechanicalsystem1AnalyzedhowtoapplyANSYSmodeneutralfileinADAMS,constructedmechanicalsys2temsimulationmodel1TestedthevalidityoftheADAMSflexiblekinematicalsimulationthroughanexample1Keywords:ADAMSFlexiblebodyKineticsimulationANSYSModelneutralfile机器人动力学仿真分析是机器人设计的重要内容,过去分析时建立的模型,其构件都是属于刚体,在作运动分析时不会发生弹性变形。而实际上,在较大载荷或加、减速的情况下,机构受力后会有较大的变形和位移变化,产生振动。ADAMS软件是著名的机械系统动力学仿真分析软件,分析对象主要是多刚体,但ADAMS提供了柔性体模块,运用该模块可以实现柔性体运动仿真分析,以弹性体代换刚体,可以更真实地模拟出机构动作时的动态行为,同时还可以分析构件的振动情况。一、ADAMS柔性体理论ADAMS柔性模块是采用模态来表示物体弹性的,它基于物体的弹性变形是相对于连接物体坐标系的弹性小变形,同时物体坐标系又是经历大的非线性整体移动和转动这个假设建立的。其基本思想是赋予柔性导柱孔精铰斜导柱孔钻4底孔扩4底孔粗镗4孔精镗4孔至尺寸。CAD/CAM集成中的关键是子系统之间的数据(信息)交换。在CAD/CAM系统之间信息交换的方式(集成方式)采用统一的产品模型交换信息。笔者在多种通用数据交换标准中选择了IGES标准。这是因为IGES标准(基本图形交换规范)是国际上产生最早、目前应用最成熟、最广泛的数据交换标准,在交换的过程中图形信息不容易丢失。而模具零件的特点是有较多复杂曲面,采用其它标准其图形信息容易丢失,使用IGES标准更有保障。各子系统的数据通过前置处理,可转换成标准数据格式文件,按照PRO/E建立起来的实体模型存为PART格式的文件,必须进行文件格式转换才能得到IGES标准的实体模型。而各子系统也可通过后处理,将标准数据格式文件转换成本子系统所需要的数据。四、结语本文所述的阀体模具原先的设计加工方法均较简单,设计时仅用手工绘出简图,粗加工多用普通机床,精加工时采用线切割机床或仿形铣床,最后则通过配作或人工修磨复杂曲面。这样虽然也可以得到较好的质量,但生产率低,对工人的技术水平要求也高。现经采用CAD/CAM集成技术后收到较好效果,设计、制造水平和生产率均上了一个台阶,这也正是模具制造业创新发展的方向。本系统用人机交互的方式,不片面追求集成的自动化程度,在实用的前提下考虑其先进性,是当前一种行之有效的实用型集成途径。参考文献1张沛欣.Pro/Engineer2001高级攻略M.北京:人民邮电出版社,20022思普信息技术有限公司使用手册编辑部M.思普工艺设计系统SIPM/CAPP3.0使用手册.上海,20003严烈.MasterCAM应用基础教程M.