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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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实习报告 1 实习开始的时候，看的出来，不仅仅是我一个人，大家都很迷茫，不了解这份工作的内容和发展，但是，经过 TQM 的领导，老师傅们的细心教导，可以说，半条腿已经迈进了模具行业的大门 ，但如何在 TQM 有所作为，有所成就，每个人的心里都没有谱， 可以说 刚刚毕业的 我们就 像一只只 饥饿的老虎，任何送到嘴边的知识都会毫不犹豫的吞进肚里。 TQM 的发展： 从最开始的一个小车间，几年 里 ，发展成今天跻身国内模具制造前列的企业，他的发展速度可以说快的惊人 ， TQM 的专业化分工不仅仅是一个 模块化的 策略，更重要的是 他将人的思维细化，精益求精，更难 能可贵的是，在精的基础上又不断的总结，学习，拓展了人的发展空间 。 作为 TQM 内板厂的一名实习生， 我清楚的感受到， TQM 内板分公司的这句口号：“以钳工车间为中心，上序为下序服务”不仅仅是句标语，更是一种宗旨，一种精神，鞭策着每一位编程人员，踏实，细心的干好手边的工作，尽量减轻下序的工作量。 TQM 的 OA 网是一个很好的交流平台，同事间的信件传递，资料传输都是在这个网上实现的，同时，它又是一个反馈平台，如果有哪位编程人员出了差错，细节的信息都会在上面显示，以此警示其他员工，工作中避免出现上似的错误 ，真正做到了一个有 效的“闭环系统”。 TQM 有很好的展现个人能力的平台，在我认识的人里，有许多是搞“ UG 二次开发”的， 他们不辞辛苦，苦心钻研，将复杂的加工流程细化，进而优化，既减轻了编程人员的劳动强度，又节省了工时，间接的为公司创造了可贵的价值 。 同时， TQM 还敢于尝试，例如：照相测量的应用，无图纸化的应用实施 等，这些都能体现人的创造力和想象力。 同时， TQM 还有着良好的以人为本的信念，从进厂实习到现在已经有两个多月，公司活动一次，项目包括：踢毽子、跳绳、拔河等，新老员工同台竞技， 在拔河项目中，气氛业愈加浓烈，“团结就是力量” 诚然难能可贵， 其次， 内板厂 在业余时间 自行组织的活动就达三次以上，项目包括足球、篮球 、乒乓、羽毛球、台球等，技术科与机械、钳工车间师 傅 一起娱乐、交锋，不仅仅是简单的锻炼身体，更重要的是增进了彼此的友谊，这种潜移默化的感情沟通，也为以后的工作顺利进行奠定了良好的基础。 作为即将成为编程员的我，如何提高自身技能，实现自我价值，为公司 多多 做贡献， 成为我每日大脑传输的思想， 我深切感受到，简简单单的会使用软件，已经不是 问题 ， 问题在于 如何 以最短的加工时间 、 最大的加工效率， 将硕大的铸铁或铸钢件 变成美观实 用的模具产品 ，这才 是 我们每个人所追求的 目标 。 nts实习报告 2 下面我就从几反面谈下我这两个多月的收获： 车间： 一 刀具的认识： 盘刀，高进给 ，空档刀 ，光刀， “ 狼牙棒 ” 等 1.对于盘刀 ,结构面编程经常使用， 主要 用来 刷 平面，类型包括，铸铁件粗 、精盘刀，薄钢板件精盘刀，铸钢件精盘刀 ，铸铁、铸钢件的半精盘刀 ； 2.对于高进给刀， 直径包括； 80、 63、 50、 40、 30、 26 可以进行粗加工、半精、精加工， 吃刀量最大 1 个量，加工铸铁时 1 个量，稍硬的铸铁 80道，对于铸钢件 50 道， 可以 使用 层切，螺旋插铣 等加工方法 ； 3.空档刀，为了延长模具的使用 寿命，提高零件裁减精度和便于落料、飞边清除，一般刃口下部都加工成空档形式，此时使用空档刀； 4.光刀，又称螺旋立铣刀， 精加工 火前刃口，一般 30 度螺旋角，也有 45 度和 60度的大螺旋角，主要进行精加工，直径包括； 50、 40、 30； 5“狼牙棒”，学名：可转位螺旋立铣刀，粗加工火后刃口， 直径有 80、 63，在使用狼牙棒时要注意：狼牙棒加工野蛮，可能造成机床主轴弯曲，重型切削时使用，轻型切削时不宜使用； 6 球刀，型面加工常用刀具 主要有 50 球刀，长度有： 120mm、 170 mm、 220 mm； 30 球刀，长度有； 120 mm、 130 mm、 160 mm、 200 mm； 25 球刀，长度有： 130 mm； 20 球刀，长度有： 130 mm； 16 球刀，长度有： 80 mm、 110 mm； 10 球刀，长度有： 50 mm、 60 mm、 70 mm、 90 mm； 8 球刀，长度有： 40 mm、 60 mm； 6 球刀，长度有： 35 mm、 50 mm； 4 球刀，长度有： 30 mm； 二 机床的认识； 我们内板厂有数控床 16 台、卧式镗床 1 台、摇臂钻 3 台、万向头钻床 1 台、对刀仪 1 台、天车两部 对于数控铣床，主要有： 日本大隈 8 台，包括： NC2、 NC3、 NC4、 H1、 H2、 W1、 W2、 W3; 新日本工 SNK 两台 ,包括： H3、 H4 亚葳床 5 台，包括： A1、 A2、 A3、 A4、 A5 张俊雄床 1 台 A6 其中， H1、 H2 为 短卡头， H3、 H4 为 长卡头； H3 有 90 度头， H4 是转数最高的床，同时又是 5 米版面的大床，有 30 度头； A1 到 A5 主要以结构面为主，但是nts实习报告 3 A1 床已经不能用于精加工了； A6 床精度下降了，只能用于粗加工； W1 床有四个头：一个 90 度头，一个 BC 头，两个直头； W2 床有两个头：一个直头，一个BC 头； W3 床仅一个头： BC 头； 在机械车间实习的过程中遇到过许多的问题，因此 在这里也顺便提一下： 对于 A5 床，横梁是死的，不能动，因此当进行孔等加工时会出现刀柄伸不进去的现象，因此，在加工时，要注意床子的选用； 操作人员应该不时的润滑盖板，填实际加工表，检查刀库刀具是否齐全等 ； 一， 模具的认识 对于我们内板厂来说，单单从模具上看出是加工车身哪个部位的是很困难的，仅从拉延模上观察比较容易认出，但是后序模就比较困难了； 模具产品加工成型后会按照厂家的要求刷上不同颜色的漆，比如：菲亚特是白色的 ,沈阳 AE 是浅蓝色的等 等，根据颜色便可以区分出不同厂家的产品； 后序模的认识： 修边模：上边有锋利的刃口，有落料板； 冲孔模 ： 有许多岛屿，冲头等； 翻边模： 可以同时满足上下同时翻边； 有的模具定位时会出现定位键和定位孔同时出现，这是因为键的定位精度低，大约 6 道左右，而定为 孔 的精度 较 高； 二， 钳工车间认识 钳工车间使用的 是哈飞集团生产的 冲压床 ， 分为：双动 1 台， 1300t；单动 4 台，2 台 600t， 1 台 800t， 1 台 1000t;研合用床 1 台， 1000t; 按工作性质分为三大块： 1. 钳装；装配标准件等； 相应的要打上标识，如：导板上有客户模具号 ，标准件位置号，规格等；镶块上有模具号，材质，硬度等； 2. 调试；单初，品质（提升合格率）； 师 傅 们用研棒验证垂直度等；用保险丝通过研合压床（ 1000t）进行模具间隙的检验； 研合过程为：火前研合淬火火后研合； 3. 验收； 编程： 客户给出产品件 CAE 站在材料角度进行分析整理，给 CAD 提供设计所需的实体，给 CAM 提供编程所需的工艺依据 CAD 进行实体设计，同时 CAM站在 制造 加工角度进行模面处理 （包括：补充面，托刀面等） ，给出数据整理单，进行程序编制 轮廓加工： 编程人员加工前要对分模线，刃口线，异形 孔等 Spline 线 连直线圆弧 ，已便于铣nts实习报告 4 轮廓 ，现在大多数都是应用二维轮廓加工 。 第一： 连直线圆弧的目的：降低程序量，防止打刀补时机床报警出错 ； 连直线圆弧时要注意几点： 1. 在连直线圆弧前先检查是否已经有直线圆弧，可以减轻工作量 ； 2. 注意： 捕捉点方式（已存在的点）， 相切， 偏差（ 0.1mm） ， 最大最小圆弧半径（ R8000mm， R2mm），最小直线圆弧长度（ 1mm） ； 3. 颜色更改：点 101 绿，直线 42 黄，圆弧 37 白 ； 第二： 1.轮廓加工时要注意： Boundry 选取方式会影响 加工侧的方向 ； 2.刀具选择要保证最小圆弧加工到位，若大刀就可干到位，则给到 TP32 即可 ； 3.删除 Boundry 方法： 1delete-type-Boundry 2轮廓生成 -Boundry- delete； 清根，仿型： 第一： 在作清根和仿型前都要做出加工边界 ,边界的好坏直接影响到你以后的加工，所以此处至关重要，大家一定要重视 ； 由于铸件可能铸偏、加工中心定偏等影响，决定我们不可能以实体为边界，一般情况都要放 10mm，如果是分模线就不用放那么大了，视具体情况而定（面较平或向上，偏 2mm 或者 不偏都可以 ，向 下就偏的大点 -粗加工 25， BJ,J 15,对于特别立的面考虑加量 ） ，针对半精、精加工， 照相点出来，边界比点向外偏 5mm 即可。 在清根的时候，边界只要可以 Chain 起来就可以了，但是在将边界往 PowerMill中导入的过程中，如果边界比较碎，那就容易有丢失的碎段，因此最好将清根已经使用过的边界 Copy 到其他层（这样便于修改，而且不会影响到已有的程序），在到处边界前将其用 Join 连起来（注意：这样作之前，最好先对边界进行消参，Join 时候选择 Delete 可以将原来琐碎的线删掉，保留整段边界线 ） 第二 : 清根 仿型时要注意随时检查自己的程序，对于命令 运行前要检查以下几项 : 1. 余量设置 一般分为粗仿 30 球刀 0.2 单路清 30、 0.2 单路清 25、 20 0.1单路清 16、 12 0.05 单路清 10、 8、 6 BJ 仿 30 球刀 J 仿 30 球刀 参考刀清根 16、 10、 6 粗仿相对于精加工留 0.7 或 0.个量，移行 7 或 8 个量，公差一般 0.3 Q0.2 相对于精加工留 0.2 个量，公差一般 0.3 Q0.1 相对于精加工留 0.1 个量，公差一般 0.3 Q0.05 相对于精加工留 0.05 个量，公差一般 0.3 nts实习报告 5 BJ 相对于精加工留 0.15 个量，公差一般 0.02 精加工的量由工艺给出，公差一般 0.02 2、加工刀具的选择（长、短刀要分开 ,防止卡头或主轴干涉） 3、程序名（按规范要求，例如：下模上模压边圈 MY） 4、加工对象要选对、选全 5、加工边界选择（ Outside Inside） 6、加工参数设置（行距、参考刀具） 7、安全高度设置（以当前坐标系的最高点的值为准） 保证每一项无误后，生成程序 第三： 在清根的过程中，将长短刀分开，节省工时，在粗加工时， 30CK 和 30 单 路清遇到有立面加工的程序，要注意 Clearance 的设置，缓面时应该已 Manul 形式走刀 清根程序生成后，将所有刀轨，在实体虚显下显示，观察有无坏根，可以再次确保程序无 误 ， 参考刀清根最后 OK 前，最好将已选好的边界导出，将可能抬刀的地方进行修改。 第四： 当需要搭接刀轨时，要圈小边界，生成的局部刀轨显示在边界附近很小局域上，新的刀轨搭接尽量少，保证搭接上就可以了 。 第五： 由于要减轻仿型 时 刀具转弯的负荷，因此仿型前要走 30， 25 的单路清根 第 六 ： 对于拉延模，在正式清根，仿型前要进行十字线检测，观察余量是否均匀，一般实型给出的实体加工 出的毛坯件都要放 10mm 的量，因此要以仿型程序走 5mm的量进行检测 .进入 Manufacturing 加工环境，选择加工样板 surface-a 整刀加工 (整形） surface-b *.9 的刀具加工（拉延、修边） surface-c *.8 的刀具加工 (压料芯） 现在根据卡头分为 S（卡头长度 67）、 L（卡头长度 110） ，对于 50 和 30 的刀无长短卡头之分； 进入样板后，不要急于加工，应该检查片体是否有缺陷，主 轴 、 卡头是否干涉，此时，用 10 的长刀走一遍但路清根，将坏根挑出，找出原因，是客户给出的片体有问题，还是模面处理时面有问题，及时进行解决；如果主轴或卡头有干涉要考虑干涉面积是否较大，如果能用长卡头解决就用长卡头，实在不行，要上五面床子。 nts实习报告 6 PowerMill: PM 中的快捷键 ： Ctrl+shift+中键 -局部放大 Ctrl+5-主视图 Ctrl+0-俯视图 Ctrl+2-前视图 Ctrl+R-更新 Ctrl+S-存储 Ctrl+D-删除已选 Ctrl+O-打开 项目 Ctrl+I-输入模型 等等 大家在使用 PM 时，要尽量使用快捷键，这样可以有效提高加工效率 ，熟练的驾驭软件是作为编程人员最快乐的事情 对于用 PM 仿型来说，我认为最难的是怎样选边界 ： 选边界时既要考虑加工到位，又要考虑走刀方式，还要考虑 边界搭接等问题， 但是“千里之行，始于足下”，开头的事情干漂亮了，以后的加工就会 一帆风顺 ，大家可以尝试用清根线、浅滩边界或最佳等高精加工的刀轨作边界。 其次， 我 认为比较难的是如何 修剪刀轨： 这部分工作能极大的表现编程人员的责任心，如何在保证加工到位时刀轨搭接最少，如何 保证各条刀轨的流畅性，如何减少抬刀等等，这些因素都是要考虑进去的，这就要求编程员在提高自身技能的同时，要有耐心，足够细心，因此，在刀轨生成之后，将刀轨导入实体进行观察是很有必要的，删除可能多于的根 、小 碎根，保证加工质量和效率。 同时，大家应该注意，在裁减边界的时候要将“重排”选项选上，这样裁减出的刀轨比较规整，对于长的不需要的根，直接删除即可， 对于“重排刀具路径”中的“重排”选项，大家在使用的时候要慎重，如果不小心应用此功能，那么已经重排好的刀轨会乱，需要重新排列刀轨。 在 PM 中进行刀轨的连接 ， 对于已经连接好的刀轨，修剪的时候不会出错，但是如果参数有错误（如：长短连接等）想进行修改是不可以的，整体参数仍然保持连接前的原有刀轨参数， 这一点大家要注意。 已上就是我，一名实习生的认识和了解，如果有和实际相背离的地方，希望大家批评指导，谢谢！ nts实习报告 实 习 报 告 题 目 ：汽车行李箱盖内板 CAM 程序编制设计 实习场地：天津汽车模具股份有限公司 实习时间： 2008-3-1 2008-6-1 专 业：农业机械化及其自动化 学 号： 18040407 学生 姓名 ：何 涛 指导教 师：陈东辉 教授 钱广阔 天汽模内板分 公 司工程师 生物与农业工程学院 nts 摘 要 汽车是 21 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 . 作为汽车车身制造的关键装备 -汽车覆盖件模具是制约汽车更新换代的瓶颈环节，其设计 、制造速度直接制约着汽车工业的发展。传统覆盖件模具设计制造过程中存在设计制造周期长、信息共享程度低、依靠经验设计，其结果难以预测以及冲压工艺设计效率低等问题，难以实现快速响应制造的要求。本文针对汽车覆盖件模具 CAE/CAD/CAM 集成的理论和方法进行了深入的研究和探索，研究内容可概括如下： 1.综述了汽车覆盖件模具的发展前景和国内外汽车模具 制造技术的 发展以及我国在模具制造中面临的问题； 2.汽车覆盖件模具知识； 3.汽车覆盖件模具的加工方法，使用刀具； 5. CAM编程与数控加工 6.用实例（ B12项目修边 冲孔模）说明汽车覆盖件模具的数控编程方法和应用； 7用动画演示的形式说明了 B12项目产品冲压成型的全过程； 关键词： 汽车覆盖件模具 CAD/CAM 数控加工 nts Abstract Auto are the most notable indication of the humanities in the 21st century, it has changed peoples lifestyles and values, as well as time and space and made tremendous contributions for human societys material wealth and spiritual civilization. It is only a part in the tens of thousands, the millions of production, reserve capacity to 100 million and can enter the high-tech products into millions of households. Looking at the worlds industrialized countries history, and both are followed by the automobile industry so as to promote the development of other related industries such a development pattern. Development of the auto industry reflects not only the level of a countrys economic development and peoples living standards, but also reflects science and technology and the level of civilization of a national. as the key equipment of Manufacture auto body - auto cover mold is restricted vehicle replacement.its designing, manufacture speed directly restrict the development of the automotive industry. Traditional coverage Die design and manufacturing process in the way of designing and manufacture have long cycle, the low level of information sharing and rely on experience in design, so the results is difficult to predict and the problems in pressing for low efficiency of the design process is difficult to achieve rapid response manufacturing requirements. In this paper, auto cover mold CAE / CAD / CAM integration of theory and methods conducted in-depth study and exploration, researching can be summarized as follows: 1. Summary of the auto cover mold prospects for the development of domestic and foreign car and die manufacturing technology and the development of our country in the mold of the problems faced by manufacturers; 2. Automotive panel mold knowledge; 3. Automotive panel mold processing methods, the use of tools; 5. CAM programming and NC 6. Example (B12-repair projects Piercing Die) Automobile Die coverage of NC programming and applications; 7. With animation in the form of demonstration projects that the B12 stamping products forming the whole process; Key words: Automotive Panel Die CAD / CAM NC nts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. 3D mesh adaptation. Optimisation of tetrahedral meshes by advancing front technique. Comput Methods Appl Mech Engng 1997;141:33554. nts实习报告 7 文 献 综 述 题 目 ：汽车行李箱盖内板 CAM 程序编制设计 专 业：农业机械化及其自动化 学 号： 18040407 学生姓名：何 涛 指导教师：陈东辉 教授 钱广阔 天汽模内板分工司工程师 生物 与农业工程学院 nts吉林大学学士学位论文 1 2008 年 3 月 11 日 nts吉林大学学士学位论文 2 课题研究的出发点与意义： 汽车工业迅猛的发展，使中国早在 2003 年汽车的产量就突破 440 万辆，成为世界汽车生产的第四大国， 2007 年成为世界汽车消费第二大国。 但衡量一个国家汽车工业的综合竞争实力，不能光从汽车生产的数量来看，更要从汽车自主开发、制造的水平及能力等方面综合考虑。 汽车生产中 90以上的零部件都要依靠模具成形，可以说，汽车模具技术是汽车制造业重要的工艺基础，是与世界汽车制造行业竞争的根本条件。目前中国汽车模具技术水平和能力虽然经过十几年发 展，进步很快，但在世界汽车制造业中仍处于中低水平。对当前中国汽车模具技术现状进行分析，找出发展的具体方向对提高中国汽车工业整体水平十分重要 2。 传统方法制造模具首先要制造主样板、主模型和工艺模型，然后利用工艺模型为靠模，在仿形机床上加工模具表面，最后由钳工装配、调试成合格模具。不仅工艺流程长、模具表面的形状精度低，还存在着对模具制造工人技术要求高等缺点。 随着计算机的发展和 CAD 技术的应用，汽车覆盖件模具的设计、制造过程已经发生了很大的变化，现代的覆盖件模具设计制造过程主要包括：冲压工艺设计、模具结构 设计、模具加工工艺设计和数控加工。现在主要设计依据是覆盖件零件的数学模型，现阶段数学模型的产生，是在通用的商业造型软件上（如UG， PRO/E 等）进行设计。 Unigraphics(UG)是当今世界上最先进和紧密集成的面向制造业 CAD/CAE/CAM 高端软件，并且是国际国内应用广泛的大型CAD/CAM/CAE 集成软件之一。 UG 功能强大，内容丰富，涵盖了设计、分析、加工、管理等各个领域。除了通用模块外 .还提供了各种专用模块 .如计算机辅助工业设计模块、饭金设计加工模块、模具设计加工模块、管路设计布局模块等。 我国汽 车覆盖件模具 与国外汽车覆盖件模具 的 发展 现状： 当前国产汽车要想赶上国外汽车的发展潮流，就必须要提高产品质量、缩短开发周期、加快新车型的开发速度，而车身覆盖件模具的质量和开发周期就显得尤为重要。车身覆盖件模具最大的特点就是数量很大，批量极小，换代非常快。从理论上说，它是 CAD/CAE/CAM 技术最能发挥优越性的领域。 国外的著名汽车生产商早已将 CAD/CAM 技术引入到了车身覆盖件模具的设计与制造中并且取得了很大的成功。美国 Ford 汽车公司的 CAD/CAM 系统中所包括的模具 CAD/CAM 部分，取代了人工设计与制 造，设计方面采用人机交互nts吉林大学学士学位论文 3 进行三维图形处理、工艺分析与实际计算等工作，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软件，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等，部分已用于生产，部分还在研究、完善当中。 如： 日本 TOYOTA 汽车公司从 1980年开始研制汽车覆盖件模具 CAD/CAM 系统，此系统包括处理覆盖件型面的Die-Face 软件和加工图、凹模的 TINCA 软件等。由三坐标测量机将模型测量后所获得的数据送入计算机，经处理后再把这些数据用于汽车覆盖 件设计、模具设计和制造。 DIECOMP 公司研制成功的模具 CAD 系统，使整个生产准备周期由 18 周缩短为 6 周。与此同时，欧洲的一些国家在冲模 CAD/CAM 研究和应用方面也取得了很大进展，例如法国雷诺汽车公司应用 Euclid 软件系统作为CAD/CAM 的主导软件、目前已有 95%的设计工作量用该软件完成，而且雷诺汽车公司在 Euclid 主导软件的基础上还开发了许多适合汽车工业需求的模块。 我国汽车模具技术在设计、管理、制造、软件和硬件等全方位与世界发达国家相比仍存在很大的差距 .3 用 UG 来弥补我国技术方面的不足，正 是缩小我国与其他国家在模具设计与制造行业最快最可行的方法 5。 UG 自 1996 年进入中国市场以来，发展迅速，己经成为中国航空航人、汽车、机械、计算机及外设、家用电器等部门的首选软件。许多公司在引进了 CAD/CAM 软件之后，都希望针对木公司的实际进行一些必要的二次开发，将公司积累的专业知识经验集成到软件中，以便使软件客户化。 UG 为客户的二次开发提供了 UG/OPEN GRTP 和 UG/OPEN APl 程序设计模块， UG/OPEN MenuScript 和 UG/OPEN UTstyler 两个辅助开发模块。利用它们可以 开发出符合用户自己需求的 CAD 系统。为了使用户或第二方软件开发商开发的应用程序能够顺利、正常运行，真正得到二次开发 (包括界面的开发 )的功能扩充，必须对 UG 进行系统设置，以指明供用户放置二次开发程序文件的路径这是首先必须解决的题 4。 南京航空航人大学机电学院已经利用 UG 的 MenuScript、 User Tools、Ulstyler 等工具开发用户界面的几种方法及环境变量的设置，并给出了模具设计向导系统的界面。 广西工学院机械工程系使用激光表面强化技术对大型模具进行处理的工艺过程和达到的技术性能指标，并通过生 产应用实例，介绍了模具激光表面强化处理的使用效果，证明该技术是解决大型模具表面硬化难题的有效途径 6。 上海交通大学塑性成形工程系分析冲压力向在汽车覆盖件拉延工艺中的nts吉林大学学士学位论文 4 作用，介绍了冲压力向的确定原则。建立并通过编程实现了冲压力向的优化模型。对 CAD 软件 UG 进行二次开发，集成优化程序，实现冲压力向的自动优化。以汽车加强板零件为例，对该优化功能进行了验证 10。 哈尔滨工业大学机电工程学院指出特征识别技术是提高汽车覆盖件制造水平，实现 CAD/CAPP/CAM 集成的关键。在研究了汽车覆盖件自由曲面特征识别技术的 基础上提出了孔类和翻边类特征的表示方法，并采用基于启发式规则的特征识别算法，实现了汽车覆盖件自由曲面上的孔类和翻边类特征的自动识别，并以 UGII 软件为平台，开发出汽车覆盖件零件模型自动特征识别功能23。 我国汽车覆盖件模具的发展 面临的几个问题 以及解决方案 ： 全面使用汽车模具 CAD/CAE/CAM 技术管理生产运行 。 汽车模具设计和制造的核心技术是冲压工艺技术（工序设计成型面设计、修冲刃口设计等）的 CAE 模具。把 CAE 技术应用于冲压工艺设计的塑性变形理论、板料技术上，试模工作量可减少 50%以上，模具质量会大 大提高。 CAE 技术对板料成型分析都非常专业和实用，可以大大提高模具制造质量，缩短调试周期，一次成功率（ 95%以上的准确率）会大大提高。对于全面实行无图化生产，实行数字加工和全数控加工有很大意义。国内如华中科技大学模具技术国家重点实验室开发了板料冲压成形与模具设计快速分析软件 Fast AMP18。 全面提高汽车模具材料 ： 模具材料的性能与热处理工艺将直接决定了模具的寿命，模具寿命和使用效果将影响到制造业的生产成本与产品升级。现代汽车制造对模具钢的抛光程度、加工后热处理稳定性、使用寿命等要求极高。 提高汽车模具热处理水平 ： 国外已采用多元素共渗处理、激光表面处理、稀土元素表面强化和化学镀、纳米表面处理等方法对表面进行处理和强化，值得中国的学习和推广运用。 提高汽车模具制造的技术 ： 目前在模具成形工艺方面，主要有冲压模具功能复合化、超塑性成形、塑性精密成形技术、塑料模气体辅助注射技术及热流道技术、高压注射成形技术等。在模具加工先进技术方面主要有：数字化高速高精度加工、电火花加工、激光电焊和三维腔精密成形。提高模具一次制造成功率 19。 nts吉林大学学士学位论文 5 随着模具加工的程序化，机床加工的中心化，少人无人加工，可以最 大限度降低人力的成本和人为错误，并可以实现 24 小时连续生产，提高劳动生产率，提高机械加工的水平，重要表现就是钳工尽可能做到只装不配和少修，提高模具一次制造成功率。国外模具企业提出消灭钳工的口号，从某种意义上来说是个方向，这是应用 CAE 技术，实现模具一次调试成功的根本原因，可以将汽车模具制造提高到一个新的水平。 题目来源 天津汽车模具股份有限公司实际工程编程任务 。 主要研究内容与进度安排 研究内容： 、 汽车覆盖件模具制造基础知识； 、 汽车覆盖件模具制造技术要求； 、 汽车覆盖件模具程序编制说明书； 、 应用 .软件完成程序编制； 、 后置处理机床代码，编写数控程序单 时间安排： 2008 年 3 月日 开题 2008 年 3 月 1 日 2