航空钣金模具CAD关键技术研究与开发.pdf

航空钣金模具CAD系统的研究和开发，集中于解决在航空制造行业中钣金零件种类繁多、曲面复杂的模具设计问题。在现代航空制造中，钣金零件的广泛应用带来了对模具设计的挑战。而计算机辅助设计（CAD）技术的应用能够显著提升模具设计的效率和质量，缩短设计周期，降低设计难度。本研究详细分析了航空钣金模具CAD系统的框架，并探讨了系统中工艺快速计算技术、曲面快速处理技术以及模体快速建模技术等关键技术的开发问题。 CAD技术能够建立三维模型，直观表达复杂的模型设计思路，这对于航空钣金模具设计尤为重要。传统二维图纸在表达三维曲面时显得不够直观，也不利于复杂曲面的处理。而使用三维CAD软件则可以克服这些问题，显著提升设计的效率。 在航空钣金模具CAD系统的技术框架分析中，涉及了系统设计方法的选择，这里采用的是面向过程、自顶向下的模块化设计方法。这种方法通过逐步开发系统功能模块来实现整个系统的功能。该技术框架解决了复杂三维曲面设计的问题，这对于提升模具生产效率和质量具有重要意义。 在关键技术的研究和开发部分，重点讨论了以下三个关键技术： 1. 工艺快速计算技术：该技术可以快速准确地计算毛坯料直径和拉伸系数等关键工艺参数，从而确定零件的加工工艺。这一过程包括了对毛坯料体积的测量、拉伸类型的确定以及拉伸系数的求取等环节。 2. 曲面快速处理技术：在航空钣金模具设计中，模具型面构造是核心环节之一。设计过程中可能遇到的孔洞修补、曲面边界修补以及曲面快速延拓等问题，都需要使用相应的技术来解决。例如，通过比较计算充填面积的方法来识别和充填曲面上的孔洞，利用组合提取方法快速确定曲面边界缺口的位置，并利用桥接曲线与缺口曲线结合的方法来修补曲面边界。 3. 模具模体快速建模技术：在实际应用中，需根据钣金件的几何模型生成型面曲面，然后通过参数化的实体模型生成模具模体，并实现尺寸参数化约束。对于弯曲面的处理，需要应用止裂口过渡曲面建模技术以防止钣金件成型过程中的畸变。自适应参数化建模技术可以应用于尺寸参数驱动模型的实现过程中，从而提高模具设计的精度和灵活性。 研究中还指出，航空钣金模具设计的难点主要集中在设计初期的工艺计算、型面设计阶段的曲面处理和模具主体设计阶段的模体建模。为此，系统化的技术框架和关键技术的深入开发显得尤为重要。通过针对性的技术研究和开发，可以为航空制造行业提供更为高效、精确的模具设计工具，从而推动整个行业的技术进步和创新发展。