沖壓模具是板材加工制造用的工藝裝備,廣泛用于航空、航天、汽車、家電等領(lǐng)域,在整個(gè)制造業(yè)中具有不可替代的地位。目前,傳統(tǒng)的沖壓模具設(shè)計(jì)與制造過程中往往以工程師自身所積累的經(jīng)驗(yàn)為主,特別是對(duì)模具零件尺寸的確定及零件加工工藝規(guī)劃等缺乏科學(xué)的分析與計(jì)算方法,無法保證模具的加工質(zhì)量,也無法滿足現(xiàn)代模具快速設(shè)計(jì)制造的需要。因此,根據(jù)目前企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)情況,有針對(duì)性地對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)與制造過程中存在的不足進(jìn)行研究是十分必要的。本文根據(jù)企業(yè)的實(shí)際調(diào)研結(jié)果,并分析了沖壓模具設(shè)計(jì)與制造過程中的工藝特點(diǎn),依托UG軟件平臺(tái)以及UG二次開發(fā)技術(shù)構(gòu)建了沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與零件加工工藝規(guī)劃系統(tǒng),重點(diǎn)對(duì)沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及模具零件加工工藝規(guī)劃兩方面進(jìn)行了研究。首先建立了沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與零件加工工藝規(guī)劃系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案和總體框架,按照組成結(jié)構(gòu)將系統(tǒng)分為模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊和模具零件加工工藝規(guī)劃模塊兩部分,并對(duì)每一部分的運(yùn)行原理進(jìn)行分析。對(duì)于沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊,通過模板化設(shè)計(jì)技術(shù)和參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù),采用模具裝配模型與模具標(biāo)準(zhǔn)件相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)模具結(jié)構(gòu)的自動(dòng)生成。通過對(duì)企業(yè)進(jìn)行實(shí)際調(diào)研,并分析企業(yè)沖裁模具、彎曲模具及拉深模具等的常用結(jié)構(gòu),提取出其中具有共性的零件,如工作類零件、支撐及夾持類零件、卸料及壓料類零件等,采用模板化設(shè)計(jì)技術(shù)與參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)建立模具裝配模型,并確定了模型中各組件之間的尺寸、位置關(guān)系的控制方式及計(jì)算方法。針對(duì)企業(yè)常用的模具標(biāo)準(zhǔn)件,如導(dǎo)柱、導(dǎo)套組件、平衡塊組件、定位銷組件、限位柱組件以及氮?dú)鈴椈傻?為保證系統(tǒng)能夠順利調(diào)用,將這些標(biāo)準(zhǔn)件的存儲(chǔ)位置、尺寸等信息存入標(biāo)準(zhǔn)件電子表格,然后通過表格來實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)件的調(diào)用。為了實(shí)現(xiàn)沖壓模具零件加工工藝快速規(guī)劃,建立了基于成組技術(shù)和遺傳算法的沖壓模具零件加工工藝規(guī)劃模塊,并將其分為了兩個(gè)子模塊:屬性設(shè)置子模塊和零件加工工藝規(guī)劃子模塊。屬性設(shè)置子模塊的主要為零件加工工藝規(guī)劃子模塊提供零件屬性數(shù)據(jù)。對(duì)于零件加工工藝規(guī)劃子模塊,首先根據(jù)零件屬性信息和加工工序信息建立了零件分類編碼,并對(duì)現(xiàn)有加工工藝進(jìn)行了分組,然后為每一組建立了標(biāo)準(zhǔn)工藝模板。在對(duì)新零件進(jìn)行加工工藝規(guī)劃時(shí),系統(tǒng)通過計(jì)算該零件的分類編碼來判斷是否直接調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)工藝模板;如果不能,設(shè)計(jì)了針對(duì)零件工序排序問題的遺傳算法,通過遺傳算法排序達(dá)到生成零件加工工藝的目的。本文最后采用Visual Studio編程工具及UG二次開發(fā)技術(shù)開發(fā)了沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與零件加工工藝規(guī)劃系統(tǒng),并以某汽車結(jié)構(gòu)件拉深模具的設(shè)計(jì)與制造過程為例驗(yàn)證了系統(tǒng)的實(shí)用性。
【學(xué)位單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG385.2
【部分圖文】：

圖 2-1 系統(tǒng)總體框架圖為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能，構(gòu)建系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)如圖 2-2 所示，主要分為三個(gè)層級(jí)：層、中間層和軟件層。用戶層主要是指用戶交互界面，用于接收用戶輸入或系統(tǒng)反數(shù)據(jù)信息。中間層是指系統(tǒng)所包含的數(shù)據(jù)庫及系統(tǒng)運(yùn)行的相關(guān)技術(shù)。系統(tǒng)包含的數(shù)主要有沖壓模具裝配模型、模具標(biāo)準(zhǔn)件、模具材料數(shù)據(jù)、加工工藝模板以及工藝數(shù)等。開發(fā)系統(tǒng)運(yùn)用的關(guān)鍵技術(shù)主要包含 UG 二次開發(fā)技術(shù)、模板化設(shè)計(jì)技術(shù)、參數(shù)計(jì)技術(shù)、成組技術(shù)以及遺傳算法等，系統(tǒng)采用這些技術(shù)實(shí)現(xiàn)將用戶的意圖轉(zhuǎn)換到軟，并在 UG 圖形界面上顯示出來。軟件層是指 UG 軟件及相應(yīng)的圖形界面，用戶層間層進(jìn)行的所有操作都將會(huì)在軟件層上反映出來，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所要求的功能。

圖 2-1 系統(tǒng)總體框架圖為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能，構(gòu)建系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)如圖 2-2 所示，主要分為三個(gè)層級(jí)、中間層和軟件層。用戶層主要是指用戶交互界面，用于接收用戶輸入或系統(tǒng)據(jù)信息。中間層是指系統(tǒng)所包含的數(shù)據(jù)庫及系統(tǒng)運(yùn)行的相關(guān)技術(shù)。系統(tǒng)包含的要有沖壓模具裝配模型、模具標(biāo)準(zhǔn)件、模具材料數(shù)據(jù)、加工工藝模板以及工藝。開發(fā)系統(tǒng)運(yùn)用的關(guān)鍵技術(shù)主要包含 UG 二次開發(fā)技術(shù)、模板化設(shè)計(jì)技術(shù)、參技術(shù)、成組技術(shù)以及遺傳算法等，系統(tǒng)采用這些技術(shù)實(shí)現(xiàn)將用戶的意圖轉(zhuǎn)換到并在 UG 圖形界面上顯示出來。軟件層是指 UG 軟件及相應(yīng)的圖形界面，用戶層進(jìn)行的所有操作都將會(huì)在軟件層上反映出來，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所要求的功能。

1）系統(tǒng)復(fù)制模具裝配模型至系統(tǒng)工作目錄，并通過系統(tǒng)基本信息，如坯料尺寸、分模線以及工藝型面等。2）設(shè)計(jì)人員通過系統(tǒng)用戶交互界面在已注冊(cè)的標(biāo)準(zhǔn)件 Exc，系統(tǒng)將根據(jù)返回的標(biāo)準(zhǔn)件位置將其復(fù)制到系統(tǒng)工作目錄件數(shù)量、方位等信息計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)件在裝配模型中的位置，最3）系統(tǒng)根據(jù)如坯料尺寸、標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)量及位置等信息計(jì)算交互界面反饋給設(shè)計(jì)人員，如果設(shè)計(jì)人員不滿意，可以根部分尺寸。4）系統(tǒng)根據(jù)最終確認(rèn)的模具尺寸等信息，通過控制裝配分尺寸的更新，然后對(duì)新模型進(jìn)行保存，最終實(shí)現(xiàn)沖壓模
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2864472