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大型覆盖件模具型面重构及在冲压成形工艺中的应用研究

卿海鸽  
【摘要】: 在大型复杂模具冲压成形研究中,由用户给定模具型面的离散采样数据(呈拓扑矩形分布的空间点),从这些数据出发重构型面CAD模型,以确定各冲头调节高度,这是实现模具冲压成形CAM的重要步骤。 曲面重构理论研究已经相当成熟,模具冲压成形是板料在力的作用下而发生形变,这是一个物理过程,针对此实际情况,本文运用已有的曲面重构理论成果,用参数双三次样条曲面重构模具型面CAD模型,而对于曲面较平缓的(由给定公差作为判别依据)模具型面,则以双线性插值曲面来拟合,这样即可直接进行冲头高的计算及编程。 模具型面重构的目的是为了确定各冲头的调节高度,为模具冲压成形CAM和冲压仿真提供数字化依据。然而,对参数化自由曲面的微分处理还是个难题,为此,本文给出一种独特的曲面离散方法,在给定设计公差的控制下对重构得到的模具型面进行离散化,在离散后得到的小曲面片上用双线性插值曲面近似原曲面片,进一步处理后则用双线性插值曲面的中平面近似原曲面片,这样就能使冲头高度的计算简单化,从而绕开了对参数化自由曲面的复杂数学处理,对于用双线性插值曲面拟合的较平缓模具型面,本文也给出了其冲头高的计算程序。 为应用于实际冲压成形工艺,本文已调试完成了确定冲头高的C++软件编程。 实践证明,本文的成果是解决大型汽车覆盖件模具冲压成形工艺中确定冲头高的一个较好方案,满足了实际生产工艺的需要,具有很好的实际应用价值。


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