金属餐勺冲压模具型面快速设计系统的研究与实现

摘要

金属餐勺冲压模具型面设计是餐勺设计中的重要环节,传统的型面设计与制造过程脱离,过分依赖工程师的经验知识,导致模型可重用性差,严重影响了型面设计的质量和效率。为此,本文研究了金属餐勺冲压模具型面的相关设计技术,并将有关研究成果应用到美利龙餐厨具(苏州工业园区)有限公司的餐勺冲压模具型面设计过程中,开发了金属餐勺冲压模具型面快速设计系统。本文主要研究内容如下:
　　 1)分析了快速响应工程和变型设计的优点,提出了金属餐勺冲压模具型面的快速设计方法。该方法以特征为组元,以参数为修改依据,在模块化设计环境下,对餐勺型面进行变型设计；
　　 2)总结了金属餐勺冲压模具型面特征的成形特点,以子特征的方式描述餐勺型面特征,将其拆分为勺头型面子特征和勺柄型面子特征,并定义各自的几何信息和约束关系。通过构建型面特征库来储存型面特征,对型面库进行模块化划分,分为勺头型面库和勺柄型面库,特征库之间通过共同的几何约束信息建立映射关系；
　　 3)研究了型面知识的表示、获取和重用方法。以用户自定义型面特征来表示型面知识,采用快速反求的方法获取型面制造知识,采用快速建模方法获取型面设计知识,运用快速拼接的方法支持型面知识的重用；
　　 4)基于以上研究成果,开发了基于CATIA的金属餐勺冲压模具型面快速设计系统,该系统为餐具生产企业提高模具型面的设计质量和效率提供了技术支持。

目录

文摘

英文文摘

图表清单

注释表

第一章 绪论

1.1 模具CAD

1.1.1 模具CAD技术的优越性

1.1.2 模具CAD存在的问题

1.1.3 模具CAD的发展方向

1.2 金属餐勺冲压模具型面设计和制造技术现状

1.3 课题来源

1.4 论文主要研究内容和结构安排

第二章 快速设计方法研究

2.1 概述

2.2 快速响应工程

2.2.1 快速响应工程的内容

2.2.2 实现快速响应的关键

2.2.3 实施快速响应的主要技术

2.2.4 实现快速响应的策略

2.3 变型设计

2.3.1 关系型CAD系统

2.3.2 模块化变型设计

2.3.3 基于特征的变型设计

2.3.4 基于参数设计和变量设计的变型设计

2.4 金属餐勺冲压模具型面快速设计方法讨论

2.5 金属餐勺冲压模具型面快速设计方法的确定

2.5.1 模块化设计方法在金属餐勺冲压模具型面设计系统中的应用

2.5.2 基于特征设计方法在金属餐勺冲压模具型面设计系统中的应用

2.5.3 基于参数设计方法在金属餐勺冲压模具型面设计系统中的应用

2.5.4 快速反求技术在金属餐勺冲压模具型面设计系统中的应用

2.6 本章小结

第三章 基于特征和参数的餐勺型面模块化设计方法研究

3.1 概述

3.2 餐勺冲压模具型面特征库的构建技术

3.2.1 型面特征模板

3.2.2 型面特征库的开发方法

3.2.3 型面特征库的构建原则

3.2.4 型面特征库信息描述方法

3.3 餐勺冲压模具型面模块化特征库的建立

3.3.1 型面特征库的模块划分

3.3.2 定义型面特征

3.3.3 型面特征入库

3.4 餐勺冲压模具型面特征库的参数化驱动方法

3.5 本章小结

第四章 金属餐勺冲压模具型面知识的获取、表达与重用技术

4.1 概述

4.2 知识的含义

4.3 基于知识的设计系统的关键技术

4.3.1 知识获取

4.3.2 知识表示

4.3.3 知识重用

4.4 餐勺冲压模具型面知识的获取

4.4.1 型面制造知识的获取

4.4.2 型面设计知识的获取

4.5 餐勺冲压模具型面知识的表示

4.6 餐勺冲压模具型面知识的重用

4.7 本章小结

第五章 金属餐勺冲压模具型面快速设计系统的实现

5.1 系统开发环境与开发工具

5.1.1 CATIA V5 R16系统简介

5.1.2 CAA简介

5.2 系统框架结构

5.2.1 系统体系结构

5.2.2 系统功能及运行流程

5.3 系统运行实例

5.3.1 快速建模

5.3.2 型面入库

5.3.3 型面特征实例化

5.3.4 型面快速拼接

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文