180C组合式柴油机活塞零件机械加工工艺规程及专用夹具工装设计-[机械毕业设计论文A1072]
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组合式
柴油机
活塞
零件
机械
加工
工艺
规程
专用
夹具
工装
设计
毕业设计
论文
a1072
- 资源描述：
-
文档包括:
说明书一份,60页,25000字左右.
任务书一份.
翻译一份.
图纸共4张:
A0-精镗销孔夹具.dwg
A1-活塞裙.dwg
A1-活塞头.dwg
A2-活塞装配图.dwg
活塞工序图[9张].dwg
- 内容简介：
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青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 1 通过识别功能的自动分割表面一代注塑模具 K K 和 T R&D 的研发团队， 技，韩国 2机械航空工程系，汉城国立大学，韩国 3数字内容，世宗大学，韩国 摘要 本文提出了一种拓扑结构为基础的识别算法通道功能使用概念多面 孔 环。该多面孔 环是一个概念是循环形成几个连接面孔和充当入口或出口的通道。 因此 一个通道功能 由 两个多面 孔 环相应的入口和出口 所确定认识到 。至创造的型芯和腔的注塑模具的部分通道的功能，无论是入口或出口的每个通道必须涵盖 的面，这面构成分型面。该算法，本文提出了检查连接两个多 面孔 环承认通道 特征 。 在一个零件上 通 道特征的数量是通过 算的 ，并 且验证 程 序一直在运行直到验证通道特征等于这个数字。 为了 找到某一零件 所有多面洞环，该提出的方法考虑了所有的组合连接的 面 。凸边使用 用来 判断多面洞环 的正确性 。利用本文 所提出的算法 ， 通道特征会被有效地识别出来。提出的方法被很多实例所验证。 关键词 ：通 道特征 ，特征识别，多面洞 环 ，注塑模具 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 2 一、 引言 注塑成型是生产热塑性聚合物部分最普遍的进程。在这过程中，热塑性聚合物 注入腔所形成的 型芯 和腔。这模具腔的形状确定的塑料零件。 一般注塑模具 的构造如图 1所示 。 图 1展现了 一个简化 的 注塑模具和 显示 板， 型芯 和腔。除了 上面展示的那些， 实际注塑模具有许多标准件，喷射器， 流动 和冷却系统。从历史上看，模具设计师使用二维计算机辅助设计（ 系统 在 二维图纸 画出 一个模具。然而，最近企图注塑模具的设计使用三维 个人电脑 上 广泛使用。 利用三维 行 模具设计，许多设计任务可以自动或便利。 特别是，分型面可以自动 生成 或至少更方便 1 - 4 。 分型面是用来切断外部块内 附部分被塑造成两块，即 型芯 和腔。 当这部分有通道 ，无论其入口或出口都必须 被表面所覆盖。即使零件表面通过延长零件到外面而非常容易产生，对于复杂零件来说验证所有的通道特征和用恰当表面覆盖它们是有错误倾向的任务。 在 本文中，提出了通过多面分析通道特征的算法。如图 2所示。 二、 背景和动机 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 3 图 1 铸造模型的基本配置 在注塑模具设计系统，是基于三维 统，设计过程开始于零件的三维 型。型芯区块分为型芯的腔。这个过程如图 3 所示。型芯和腔的生成如图 4 所示。 首先，设计师设计一个能包含零件模型的立方块，在图 5 中表 示 。这个矩形块被称为型芯区块，这将最终成为型芯的腔。其次，分型面， 而分裂的型芯区块的型芯和空腔，会产生沿外边界部分模型如图 6a 所示。在分型面，如果要求，也可以产生的一端通道特征如图 6b 所示。 图 2 贯穿多面的通道特征 图 3 制作型芯和空腔的流程 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 4 型芯块通过零件和模型的表面被分离出型芯和空腔。型芯在型芯块的较低部分，空腔在上部。型芯和空腔的制造过程如图 7所示。 如图 6b 所显示的， 分型面应产生的一端每个通道功能分裂型芯区块完全变成两件，即型芯 和腔。范例中所示 ， 对于一个简单的通道 特征， 在分型面的通道 特 征 是很容易产生。 但是 在复杂通道 特征 形成 多个面的例子中如图 8 所示，识别 环路包围的两端通道特征 和 表面是非常 困难 和费时的任务。 图 9 显示 零件表面带有 通行 特征的一个零件模型。 以及图 10 显 示通过覆盖 通 道特征所形成的表面。如 图 10所示 ， 这些表面分离通过区域包括许多复杂的 面 。 图 4，具有一个通道特征的典型零件上表面和下表面 图 5 型芯快 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 5 图 6 产生分型面 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 6 图 7 型芯和空腔的形成 图 8 听力装置外壳的简化图 大多数 通过 注塑成型 的 塑料零件 在很多面孔上具有 通 道特征 。 这使 自动识别 通 道特征和创建零件表面变得困难。在本文中，一种检测通道特征的方法在自动生成零件表面的基础上被提出来。 自基普里亚努在 5 指出形状 分类的必要性 ， 特征识别青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 7 中实体模型一直是热门研究课题。到现在为止，从 征 一直是主要研究 议题 ，而且 特征识别技术已被衍生提取加工功能，如 孔 ， 插槽和 口袋特征 6 。有四种不同的特征识别的方法： （ a）在图形模式匹配的方法 7 ， （ b） 凸包分解方法 8 ， 9 ， （ c）基于细胞的分解方法 10 ， （ d）在暗示为基础的推理方法 11 。 发现 的 图形模式匹配方法 在特征识别领域 已被证明是最流行的 。 这种 的做法，在 一个零件的 B 映射到一个节点代表面孔 其分支机构代表边缘 的 图 上 。该图被称为面对邻接图（ 。然后，一个子图同构是用来搜索匹配的子图功能模板。然而，在 具有 交叉功能 的例子中 ， 子图 部分的变形，这使特征识别是不可能的。 提出了 凸包分解方法 特征 之间的布尔运算的一部分模型和凸包周边零件模型。布尔部分之间的运作模式和凸包是采用递归。当输出布尔操作是空的，行动是终止。不幸地 是 ， 分解过程不一定收敛。为克服这一问题， 出了交替之卷分区（ 分解 9 ，其中确认功能比较 零件模型面临的凸包的 面 。 图 9 构成分型面的通道特征所形成表面 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 8 图 10 覆盖通道特征的表面 提出了基于 细胞 分解方法， 这种方法确认 特征 分解三角洲量到最低限度细胞，然后将这些细胞 结合 。三角洲量 同 股票和 零件 模型 是不同的 。 使用这种方法， 由分解 三角洲量 所产生的细胞数量很 大。因此，大量的组合必须 识别相结合的细胞 的特征 。 11 提出了 暗示推理的方法 。 这种做法，提出了 是 为了 识别 交叉特征 ，这是图形模式匹配的方法主要问题。 这种技术识别特征源于 传统的 轨迹特征 。例如，一个插槽提示生成 ， 当 一 对平面平行 相交时 ， 对应于槽壁。有了这样的提示， 该算法 识别 槽 特征通过 搜索槽壁之间的缝隙。 正如所建议的上述情况，研究加工特征识别目前正在积极进行。一些研究也已完成对特别与 模具有关特征识别，例如削弱 特征 13 。然而，就目 前 作者 所 知，没有 识别 分型面 产生的 通道 特征数据的研究 。 三、 概述 一个 通道 特征由一对孔 环和连接孔环 的面 组成的，从而通道特征识别是一 个寻找 配对孔 环 的程序 。由于通 道特征 可以通过几个连接的面孔，孔环 附着的 连接面 应该首先被识别出来 。 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 9 当一个洞环 被 发现，其 配 对孔环 会被 搜查。如果 这 对孔环满 足构成 一个通道条件，它 将被记 为一个通道特征。 由于通道 特征 通过 的 连接面是 被识别的 目标 特征 ，一个特别 孔 环，称为多面 孔 环，形成 多 个面， 在 本文 中定义 如下： 对于任何 一 对连接的面， 两面 所有共享的边缘 被 消除 ， 扩展 面生成。如果内部环的 扩展面 边缘存在，这些内部环 被定义为 多面 孔 环。 一个说明多面孔环的例子 如图 11所示。 图 11 多面孔环的一个例子 一个 通道 特征由 两个孔环组成包括多面 孔 环和 与其相连的面。 这些面被称为 内面 。因此 ，寻找 通行 特征的过程 ，可以在概念上 简化 寻找 两个 相 连接孔环。详细 过程的 解释请看 第 4节。 四、 算法 在本节中提出的算法将详细说明解释 。 识别 简单的通道 特征 详细的算法将 首先 被解释，然后 识别 多 连接 面 孔 环所采用的办法将 被 叙述。 一个 通道特 征被简单定义 如果其入口和出口 位于 在单 一的 面 。最后， 多面孔环组成通道 必要的条件以及 找到结合的连接面 方法，将加以解释。 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 10 法 如前所述，一个通道 特征由 两个 孔 环 通过连接面互相结合 组成。 将 使用下面的例子 描述 通 道 特征识别详细的程序。 在图 12中显示的样本零件拥有一个通道特征，每个对象定义如下： 图 12 应用简单通道特征的例子 a=样本 的上表面 b=连接上下 表面 的面 c=样本 的下表面 e1=a、 b 面共有的边 e2=b、 c 面共有的边 L1=L2=在这个 样本零件中 ， 由环 组成通道 特征是 2 ，和面 ，如 ，连接这些环。一般来说，面（面 b） 组成一个拥有相邻面（ 同边的 通道 特征 ， 而且这些边在相邻面（ 形成了孔环。 也就是说， 组成 通 道特征的面并命名为侧面。 名 为 入口 面 和出口面。 寻找通道特征的程序 如下： 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 11 1 在一个面内 搜索 孔环 （ 通道 入口面） 。 2 搜索 组成 孔 环的边， 在第 1步 中搜索 。 3 搜索分享的边缘面（ 侧面 ） ，在 第 2步 中搜索 。 4 如果在 第 3步中所 寻找 面（侧面）的 边缘形成了一个 孔 环内另一面（出 口面 ），这孔环和在 第 1步中的孔环 形成一个通道 特征 。 上面 对 算法 的 解释是在一个单 独的面上识别 通 道特征 。 为了 在 多个面上识别 通 道特征，就必须用到多面孔环的概念。 面孔环的识别 如前所述，一个多面孔 环 形成一个通过消除连接面共同边缘形成扩 展 的 面 。在多 个 连接 面 识别 孔环 需要三个步骤 ： （ a）消除 连接面共有的边 （ b ） 用余下的 边建造 环 （ c ） 验证 内部环。 识别多面孔环的 程序 描述如下。用于多面孔环的样本零件如图 13，灰色面的连接面在调查中。灰色面 共享 边 如果 两面 共享边 被删除 并且 两面 被认为是 一个面对如 图 13个环 形成 ，即 2 。环 2对应 于 外 环。因此， 在这个例子中 多面 孔是 环 同样，内部环形成 多个随意连接面被定义为 多面 孔环如果当连接面共享边被消除后内环存在。 一旦多面 孔 环 被验证 ， 先前已描述的寻找简单 通道的程序就能用来识别多面中的通道特征。 多面孔环形成通道 的 必要条件 多面 孔 环 形成 通道 特征有 两个必需条件。首先 ， 组成多面孔 环 所有的 边 必须 是 凸 的 。例如，对于 零件如 图 14 说明，在 面 环 一个 孔 环，但组成的边孔环 不是 通 道特征， 因为它们是凹。这可能是一个自然的结论考虑到多面孔环 的边 成为无论是入口 或出口的通道 ， 唯 有 凸边 可以形成入口或出口。 因此，一个程序来判断凸边青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 12 是必要的。 边 的分类如 图 15 14 所示 。边 通过两个面共享边所组成的夹角分类，例如， 如果测量内部 角度 小于 180 ，边 是 凸 的 。同样，如果大于180 ，边 是 凹 的 。如果两面连接顺利 如 图中 c 或 d ，边 通过实际的 曲率 来分类 14 。通过判断 边的凹 凸，组成多面孔 环 的凹面或顺利凹边缘在程序 识别 通 道特征中 被排除。 图 13 识别通道特征的例子 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 13 图 14 不能构成通道特征的孔环 图 15 的分类 即使所有的边满足第一条件，有 的 情况下，通 道特征因为组成模型的多面孔环和其他面的关系而不能组成。 在这里，第二条件下发挥作用。该 多面孔 环可以被看作是一个边 的集合 ，将约束后来的分型面的相应通道特征。由于表面生成临别不得重叠的 面 的一部分，其多面 孔 环内部重叠区域表面必须 考虑 排除。 一个 多面 孔 环满 足 这样的条件青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 14 如 图 16，图 17 所 显示多面孔环违反条件。换言之，多面孔环 成的零件 表面 如图 16 这是从 复合面衍化出来如 图 16a， 组成零件的面 没有任何重叠的 。 图 16 可用多面孔环举例 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 15 图 17 不可用多面孔环举例 在 复合 面 是 一组连接的面孔 ， 其中多面孔 环被 搜查。但是， 多面孔环 图 17b，这是 在复合 面寻找图 17a，重叠的部分面孔。 因此，图 17这种情况必须 在寻找通道特征中 排除 考虑。不可用的多面体环具有详细条件如下。读者可能会问为什么考虑这样奇怪的例子。所有可能的多面孔环必须考虑，因为它们是由复合连接的面自动生成的。 共 边 的面组成了 多面孔环和不参加的 复合过程的 是 侧面 。如果 边的起 点和终点 被 多面 孔 环 中两个侧 面 共有 ，这 条 边可以 和多面孔环的其他边组成 环 。 使用此环生成的分型面 应该 是 侧面 中 的一个 ，这使分型面的重叠 零件表面 。 图 188维布局图。面 4对应 复合 面， 面 3、 。多面孔环 的 边界边 用 粗线 表示 。 图 18面所共有的边， 和 终 点 都 在多面 孔 环 上 。因此，边 a 形成一个回路连同其他边属于多面孔环。 由 这一 回路 产生成 的 分型面 因为 此，分型面重叠 过这种方式， 识别 多面 孔 环 屈服 无效分型面，可避免调查多面 孔 环 与 侧面 共有边的 终点 的关系 。 为了 在一个零 件中寻找多面孔环 ， 验证 并 复合 连接 面是 需要。 有 二 种 方法可用于 生成一组 连接面。 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 16 第一 种方法涉及到通过判断面组中面的连接性选取一组用来复合的面。 然而，这一做法， 当总数是很大的随意生成的组合面数量 增加了 可能性。 在此 X=结合的数量 n=面的总数 r=将要复合的面的数量 例如，如果面 的 总数是 200 ， 当四个面被复合时待定 面 组合数量是 64 684 950 因此，这种做法 在 一 组 连接面 复合时 是 低效的 。 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 17 图 8 成面展示 第二种方法涉及 产生通过 已经 验证过 设定一个可行的 面组的连接面 面 组 。 在此方法中， 已记录的面组中 各成员面都存储在堆栈。然后，它搜索 能 连接最 新 登记面 的面 。如果没有面连接到 最新记录面 ， 那么 最后 记录 的 面将被 从堆栈 中移除 和继续搜索与 移除面下面的记录 面。这种方法可以 有效地缩短生成仅仅通过结合面找面组时间， 而第一办法搜寻所有可能的 组合 和检查连接 性 。 所产生 用来复合的面组被用于寻找模型中的多面孔环。 五、 执行 提出算法的基本概念如下。 到现在被搜索到的 通 道特征 等于 一个模型中 通道 特征的数量，用于复合的面增加到表 一步，通过搜索相连接 的多面孔环，多面孔环和通道特征被找到并识别。 因此，执行程序 有 四个子程序，即 找到通道特征总数的路径 ， 寻找 所有组合 面的结合 ， 识别 多面孔环和通道特征 。 这个项目是 在 本文 中 提出 的 算法搜索 拥有 越来越多的 结合面 通 道特征 。因此， 模型中识别 通 道特征运行时间 由 连接 面 最大数量确定 。 因此，运行时间可 由 最 大复合面 数 表示。 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 18 如前所述， 产生用于复合的面组 程序 涉及到多面与一面和 再次进行搜寻面 与已 搜查 面 ，直至连接面 组 所有成员 等于给 定连接的面数。如果在一个零件中的面数是 n，平均连接面的数量是 m,用于复合的面数是 r，那么随意组合的面组是数列 n : X O(n ) 一般而言， 一个零件中 平均连接 面数 到远小于 面的总 数 。 图 8所示这个零件 ，总 面 数 是 286平均 连接面 数 是 5 。在这种情况下，预计 用于复合的面数在 表 1中显示 。 六、举例 样本零件如 图 19a 条有 很多凹台面 ， 孔 和通道 特征边界 的孔环形成一 个面 。 图 19个通道 特征识别 。 青岛理工大学本科毕业设计（论文）说明书 19 图 19 拥有环槽和通孔的典型零件 形部
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