车辆工程毕业设计49汽车行李箱内板CAM程序编制（何涛）
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车辆工程毕业设计49汽车行李箱内板CAM程序编制（何涛）,毕业设计论文
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文献综述 1 1.我国汽车产业发展水平： 国内汽车制造业近年来得到迅速发展，汽车产量已名列世界汽车生产第11 位。模具工业是汽车产品开发和大批量生产的重要组成部分。一辆客车或轿车上约有 80%的零部件是用模具加工制造的。而覆盖件模具又以其大型、复杂、精密等特点而成为模具中举足轻重的部分。 目前，我国汽车模具工业还不能适应整车开发和换型要求，其中一个原因是汽车模具设计与制造水平较低，制造装备落后。为使汽车模具工业尽快满足汽车生产发展的需要，使我国汽车工业以实力跻身于国际竞争大潮中，并取得巩固和发展，除了依靠国家有关汽车和汽车模 具产业的方针政策外，也需要汽车模具产业成员的共同努力，在汽车模具生产技术方面赶上世界先进水平。 我国汽车模具产业发展还很不平衡。有一些企业使用了计算机辅助设计（ CAD）和计算机辅助制造（ CAM）等先进技术，也有许多企业还处于较低的设计制造水平。 汽车是 20 世纪最显著的人文标志之一，它改变了人们的生活方式以及时空和价值观念，为人类社会的物质财富和精神文明作出了巨大的贡献。它是唯一的一种零件以万计，产量以百万计，保有量以亿计的且能走入千家万户的高技术产品。纵观世界各工业发达国家的历史，无一不是遵循通过汽车工业的 发展从而带动其它相关行业发展这么一条发展规律。汽车工业发展的水平不仅反映了一个国家经济发展和人民生活的水准，而且也反映了一个国家科学技术和文明的水平 1。 2.汽车覆盖件模具 CAD/CAM 技术的发展现状： 2.1 国内外模具 CAD/CAM 技术的发展状况： 早在 20 世纪 60 年代初期，国外一些汽车制造公司就开始了模具CAD/CAM 的研究。这一研究始于汽车车身的设计，在此基础上复杂曲面的设计方法得到了发展，各大汽车公司都先后建立了自己的 CAD/CAM 系统，并nts吉林大学学士学位论文 2 将其应用于模具设计与制造。 20 世纪 70 年代以来，曲面造 型与实体造型技术发展迅速，新一代的CAD/CAM 软件均是实体造型与曲面造型兼备的系统，能适用于复杂模具的设计和制造，在模具界得到了广泛的应用。一些模具 CAD/CAM 软件取代了手工设计与制造，设计方面采用人机交互进行三维图形处理、工艺分析与设计计算等工作，并最终完成二维绘图，生成生产零件图、材料表以及工序、定额、成本等文件。系统还包括一些专业工具，如工艺补充面的设计、弹塑性变形的分析、回弹控制与曲面零件外形的展开等，这些工具部分已用于生产，部分还在研究、完善当中 2。 目前，我国已有许多企业采用模具 CAD/CAM 技术，并在计算机自动编程技术上积累了丰富的经验和掌握了一些实用技巧，使模具精度和生产率大为提高。绘图软件正在模具行业中逐渐普及，计算机绘图正在逐步取代手工绘图。国内的一些大中型企业（以汽车和家电行业为主），陆续从国外引进了相当数量的 CAD/CAM 系统，并配置了一些设计、分析的专用软件，取得了明显的经济效益。但是，由于多方面的原因，现在仍有许多企业还停留在手工设计模具的阶段，尽管有些单位已经甩掉了图板，实现了无图板设计，其模具CAD/CAM 工作的相当部分也只是用计算机画图和进行二维设计，只有极个别企业的 汽车模具设计和制造能力接近国际先进水平。因而，需要逐步推广三维CAD/CAM 系统在汽车模具行业中的应用，尽快缩短与国外的差距 3。 3 汽车覆盖件模具 CAD/CAM 的技术特点 3.1 汽车覆盖件模具型面 CAD/CAM 的特点 一般覆盖件成形都要依次经过拉延、切边、整形、翻边和冲孔等几道工序。第一道工序，即拉延工序中最重要的是工艺补充面的设计。工艺补充面设计的好坏直接影响到所设计的模具能否拉出合格的零件，能否减少调试模具的时间，缩短整个模具的生产周期。 nts文献综述 3 3.2 汽车覆盖件模具机构 CAD/CAM 的特点 大型模具结构一 般都比较复杂，一副大型覆盖件模具有上百个零件，模具的外形尺也比较大。模具机构设计一般可分为二维设计和三维设计两种，两种方法个有其优缺点。 计算机二维设计，其优点是设计速度快、占用计算机内存小、对计算机硬件配置要求不高，是一种投资小、见效快的方法：它的缺点是不直观，设计错误不易被发现，不能直接用于分析和加工。 三维设计有很多优点，如可实现参数化、基于特征、全相关等，使得产品在设计阶段易于修改，同时也使得并行工程成为可能。三维设计形象、直观，设计结构是否合理使人一目了然。同时，三维设计的自动标注尺寸减少了人为设 计错误。但三维模具设计由于运算数据量大，目前也存在一些计算机资源要求较高等问题，需要进一步完善 4。 4.目前汽车覆盖件模具 CAD/CAM 应用中存在的主要问题 汽车覆盖件在汽车整车中占据着重要的位置，而覆盖件模具是生产覆盖件的主要工艺装备，对车身质量的好坏起着决定性的作用。目前国外汽车覆盖件模具 CAD/CAM 技术的发展已进入实质性的应用阶段，不仅全面提高了模具设计的质量，而且大大缩短了模具的生产周期。近些年来，我国在汽车覆盖件模具 CAD/CAM 技术的应用方面也取得了显著的进步，但目前依然存在着以下一些问题 ： （ 1） 设计效率低。 （ 2） 标准化程度低。 （ 3） 现有 CAD/CAM 软件专用性差。 （ 4） 覆盖件冲模 CAD/CAM 技术的开发手段相对落后，开发的CAM/CAM 系统在质量、可靠性上难以保证，并且开发周期长。 （ 5） 主要应用 CAD 进行二维设计，而且大多停留在用计算机绘图代替手nts吉林大学学士学位论文 4 工绘图的基础上。 5 汽车覆盖件模具 CAD/CAM 的发展趋势 目前在模具 CAD/CAM 技术的发展方面存在着以下几种趋势。 5.1 模具 CAD/CAM 的参数化 参数化造型的方法是 CAD/CAM 技术中较先进的造型方法，也是提高CAD/CAM 工作效率的有效手段。它是针对各种冲压 模具总体结构一般均具有较规范形式的特点，为各个零件的基本尺寸建立相应的参变量，在实际的几何和拓扑的基础上建立各零件要素之间的相互关系。当由于模具结构不同而导致模具零件尺寸发生变化时，改变有关参变量的取值，则与之相关的零件模型中的相应尺寸值亦发生变化，通过尺寸驱动处理后，自动生成大小符合实际要求的零件。 5.2 模具 CAD/CAM 的智能化 冲压件模具设计的难度主要表现在设计理论的不完备性，以及只能意会而难以言传的专家经验表达和利用上。同手工设计一样，在利用通用 CAD 软件进行覆盖件模具设计时，在很大程 度上必须依赖于模具设计专家的干预。为了实现模具结构设计的自动化，减少对模具设计专家的依赖性，必须开发专用的汽车覆盖件模具结构设计智能化软件，把总结出来的以往设计、制造中的成功经验应用到模具设计中去，形成计算机中的知识库和智能库，生成专家系统，从而使 CAD/CAM 系统能够胜任模具设计专家的工作，设计出符合要求的汽车覆盖件模具。 5.3 模具 CAD/CAM 的一体化 模具 CAD/CAM 的一体化就是从传统的设计方式向 CAD/CAE/CAM 一体化方向发展，将模具的冲压工艺设计、结构设计、成型分析、数控加工程序的编制等有 机地集合起来，对模具开发过程中信息的产生、转换、储存、流通进行分析和控制，以取得最佳效益。 nts文献综述 5 5.4 模具 CAD/CAM 的专业化 模具 CAD/CAM 将走向更加专业化的道路。一些通用的软件由于其功能繁多，专业性较差，已不能满足大型模具 CAD/CAM 的需要。更好的方法是软件公司与专业模具厂密切合作，开发专用性很强的模具 CAD/CAM 软件。对于国内的模具厂来说，在引进国外先进 CAD/CAM 软件的基础上，利用二次开发技术。针对本部门产品的特点，开发专用的模具 CAD/CAM 系统是一条可行的实用之路 6。 参 考 文 献 1. 现代模具技术编委会 编 汽车覆盖件模具设计与制造 国防工业出版社 1998 年 1 月 2. 莫蓉 周惠群 Unigraphics 18 版 CAD 应用基础 清华大学出版社 2003年 4 月 3. 谢国明 曾向阳 王学平 UG CAM 实用教程 清华大学出版社 2003 年4 月 4. 马秋成 聂松辉 张高峰 肖良红 杨世平 谢瑛 UG CAM 篇机械工业出版 2002 年 5 月 5. 郑清春 汽车覆盖件模具快速响应设计的若干关键技术研究 天津汽车模具有限公司 2002 年 1 月 6. 牛文铁 面向快速制造的汽车覆盖件模具 CAD/CAPP/CAM 集成研究2002 年 2 月 7. 刘石林 常世平 论 “ 覆盖件模具设计与制造 ” 十二年的发展 天津汽车模具有限公司 1999 年 11 月 8. 葛便京，邱智明，陈幼平等 . 汽车覆盖件模具数控加工刀具运动估计优化评估研究 . 汽车技术 . 1998（ 10） 9. 王新华 . 汽车冲压技术 北京：北京理工大学出版社 1999 年 10 月 11刘云，日本汽车工业发展之路，汽车工业研究， 1997（ 3）， 2.6 12黄天泽，整车开发必须以轿车车身为突破口，汽车工业研究， 1995（ 5）。 13唐荣锡， CAD/CAM 技 术，北京航空航天大学出版社，北京， 1994 nts吉林大学学士学位论文 6 14陈玉宝，迎接中国汽车工业的新纪元，中国机械工程， 19978（ 1）， 15. 董正卫，田立中，付宜利 .UG/OPEN API编程基础 M.北京 :清华大学出版社， 2002. 16. 王 家金，激光加工技术 .北京 .中国计量出版社， 1992 17. 崔令江 .汽车覆盖件冲压成形技术 Ml.北京 :机械工业出版社， 2003. 18. 陈炜，高霖，杨继昌，等 .车身覆盖件模具数字化制造技术 Jl.中国机械工程， 2004, 15( 24):2195_2198. 29. 史翔 .模具 CAD/CAM技术及应用 .北京 :机械工业出版社， 1998 20. 石晓祥 .汽车覆盖件工艺智能设计系统关键技术研究 .上海交通大学学位论文 21. 王耕耘，王义林，吴勇国等 .覆盖件模具 CAD系统的研究 Jl.锻压技术， 1997, ( 4) 22. 李德群，张宜生 .模具企业数字制造技术的现状与发展 J.CAD/CAM与制造业信息化， 2003(7): 10. I5. 23. 郑清春 汽车覆盖件模具快速响应设计的若干关键技术研究 2002 年1 月 24.Cheok, A.Y.C.Nee. Trends and Developments in the Automation of Design and Manufacture of Tools for Metal Stampings. J.Mater. Process. Technol. 1998,75:240 252 25 Altintas, Y., 1992, “Prediction of Cutting Forces and Tool Breakage in Milling from Feed Drive Current Monitoring,” ASME Transactions Journal of Engineering for Industry, Vol. 114, pp386.392. 26 Cavendish JC, Field DA, Frey WH. An approach to automatic threedimensional finite element analysis. Int J Num Meth Engng 1985;21:32947. 27 Rassineux A. 3
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