鈑金工藝流程定制詳細(xì)設(shè)計(jì)

編號(hào)_________

版本_________

銀金工藝流程定制

詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

共176頁(yè)

項(xiàng)目名稱：銀金工藝流程定制

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：

批準(zhǔn)—______________2011年月日

審核—______________2011年月日

校對(duì)—______________2011年月日

編寫(xiě)2011年元月日

目錄

目錄

1弓I言.............................................................................1

1.1編寫(xiě)目的.................................................................1

1.2參考資料.................................................................1

1.3術(shù)語(yǔ)定義.................................................................1

2軟件架構(gòu).........................................................................2

2.1總體架構(gòu).................................................................2

2.2子流程的架構(gòu)設(shè)計(jì).........................................................3

3軟件界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)..............................................................10

3.1橡皮囊成形子流程.......................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

3.2充液成形子流程..........................................................27

3.3沖壓成形子流程..........................................................52

3.4落壓成形子流程..........................................................82

3.5熱成形子流程...........................................................106

3.6超塑成形子流程.........................................................131

3.7反算下料子流程.........................................................156

4鍍金工藝流程定制程序與Catia的接口設(shè)計(jì)........................................164

4.1程序描述...............................................................164

4.2輸入項(xiàng).................................................................164

4.3輸出項(xiàng).................................................................164

4.4程序界面...............................................................164

4.5接口...................................................................164

5鍍金工藝流程定制程序與材料數(shù)據(jù)庫(kù)的接口設(shè)計(jì)....................................165

5.1程序描述...............................................................165

5.2輸入項(xiàng).................................................................165

5.3輸出項(xiàng).................................................................165

5.4程序界面...............................................................165

5.5接口...................................................................165

6PAM-STAMP2G漢化設(shè)計(jì)要求..................................................166

6.1被漢化版本.............................................................166

6.2漢化的設(shè)計(jì)要求.........................................................166

6.3漢化的效果.............................................................166

1引言

1引言

1.1編寫(xiě)目的

本詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)目的旨在為“鍍金工藝流程定制”軟件平臺(tái)的開(kāi)發(fā)提供:

1.提供完整的軟件設(shè)計(jì)思路、原理、方法的說(shuō)明書(shū)。

2.可以作為軟件開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)和編碼的基礎(chǔ)。

3.為將來(lái)的軟件維護(hù)和擴(kuò)充提供技術(shù)資料。

4.幫助用戶進(jìn)一步理解、消化、吸收這一部分工作。

5.作為驗(yàn)收的依據(jù)，即作為選取測(cè)試實(shí)例和進(jìn)行形式驗(yàn)證的依據(jù)。

1.2參考資料

(1)“鍍金工藝流程定制”合同書(shū)(合同編號(hào)：司科(10)-008),2010年；

(2)《軟件質(zhì)量保證計(jì)劃編制規(guī)定(HB6466-1990)》，中華人民共和國(guó)航空航天工

業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，1991年2月1日實(shí)施；

(3)梁炳文，《冷沖壓工藝手冊(cè)》，北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2004；

(4)吳偉仁，《軍工制造業(yè)數(shù)字化》(修訂版)，北京：原子能出版社，2007；

(5)《航空制造技術(shù)》2010年第7、18期，北京：北京航空制造工程研究所。

1.3術(shù)語(yǔ)定義

(1)流程：多個(gè)人員或多個(gè)活動(dòng)的有序組合。

(2)工藝流程：從原料到制成品的各項(xiàng)工序安排的程序。

(3)模板：英文名稱template；模板是實(shí)現(xiàn)代碼重用機(jī)制的一種工具，它可以實(shí)現(xiàn)

類型參數(shù)化，即把類型定義為參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了真正的代碼可重用性。

(4)參數(shù)化：是CAD技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中提出的課題；它不僅可使CAD系統(tǒng)具有

交互式繪圖功能，還具有自動(dòng)繪圖的功能。

(5)交互式：人機(jī)交互(HumanComputerInteraction)是計(jì)算機(jī)學(xué)科中最年青的分

支學(xué)科之一；它是計(jì)算機(jī)科學(xué)和認(rèn)知心理學(xué)兩大科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。

1

2鍍金工藝流程定制程序設(shè)計(jì)

2軟件架構(gòu)

2.1總體架構(gòu)

所開(kāi)發(fā)鍍金工藝流程定制總體架構(gòu)組成如圖1所示。系統(tǒng)分別針對(duì)7種典型鍍金

工藝定制出了7種固定流程及軟件操作界面。

銀金成形流程定制系統(tǒng)

VisualDSS集成環(huán)境I

豐CATIA

橡皮囊|充液成沖壓成落壓成熱成形超塑成|反算下I

?宣

形工藝形工藝形工藝形工藝料工藝

聲子系統(tǒng)K

1子系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)材料數(shù)據(jù)庫(kù)

圖1系統(tǒng)總體架構(gòu)

另外，系統(tǒng)與CATIA軟件有雙向接口；

系統(tǒng)與鍍金材料數(shù)據(jù)庫(kù)有單向?qū)虢涌凇?/p>

2

2鍍金工藝流程定制程序設(shè)計(jì)

2.2子流程的架構(gòu)設(shè)計(jì)

1.橡皮囊成形工藝

圖2橡皮囊成形工藝流程圖

2.充液成形工藝

3

2鍍金工藝流程定制程序設(shè)計(jì)

圖3充液成形工藝流程圖

3.沖壓成形工藝

4

2鍍金工藝流程定制程序設(shè)計(jì)

5設(shè)置邊界條件

圖4沖壓成形工藝流程圖

4.落壓成形工藝

5

2鍍金工藝流程定制程序設(shè)計(jì)

圖5落壓成形工藝流程圖

5.熱成形工藝

6

2鍍金工藝流程定制程序設(shè)計(jì)

圖6熱成形工藝流程圖

7

2鍍金工藝流程定制程序設(shè)計(jì)

6.超塑成形工藝

圖7超塑成形工藝流程圖

8

2鍍金工藝流程定制程序設(shè)計(jì)

7.反算下料工藝

圖8反算下料工藝流程圖

9

鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

3軟件界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

特別注釋：為了充分體現(xiàn)模板的向?qū)ё饔茫?/p>

a.出錯(cuò)提示信息應(yīng)當(dāng)較為充分全面地反映；而且出錯(cuò)提示信息應(yīng)當(dāng)有中文、粗體顯示;

b.每一步操作的回退功能也非常重要，本系統(tǒng)將盡可能滿足此需求；

c.交互式對(duì)話框應(yīng)當(dāng)較為充分全面地反映。

10

鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

3.1橡皮囊成形子流程

橡皮囊成形工藝流程圖

下面按照軟件使用流程，各個(gè)步驟逐一闡述其詳細(xì)設(shè)計(jì)。

1開(kāi)始模塊

i-i.功能要求說(shuō)明：

11

鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

啟動(dòng)橡皮囊成形子流程，設(shè)置工作路徑。

1-2.輸入說(shuō)明：

1）工作路徑：用戶點(diǎn)擊瀏覽或輸入確認(rèn)。

1-3.輸出說(shuō)明：

1）無(wú)。

1-4.界面操作說(shuō)明

通過(guò)點(diǎn)擊菜單中的“航空鍍金流程”按鈕，選擇橡皮囊成形，啟動(dòng)橡皮囊成形子流程。

設(shè)置工作路徑示意圖

2創(chuàng)建模具

2-1.功能要求說(shuō)明

進(jìn)入CatiaV5界面，根據(jù)工件Part進(jìn)行模面（模具）設(shè)計(jì)；針對(duì)含銷釘孔類零件，其

含銷釘?shù)哪＞哂晒に囋O(shè)計(jì)所人員完成設(shè)計(jì)，但一定要注意銷釘與銷釘孔的對(duì)應(yīng)、協(xié)同關(guān)系。

2-2.輸入說(shuō)明

輸入零件模型：*.igs或*.CATPart。

2-3.輸出說(shuō)明

輸出模具模型：*.xml或*.igs。

2-4.GUI界面說(shuō)明

模面（模具）設(shè)計(jì)方式選擇的界面示意圖

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鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

3模具導(dǎo)入：

3.1功能要求說(shuō)明

1）導(dǎo)入模面形狀及劃分進(jìn)行網(wǎng)格劃分；

2）根據(jù)模面形狀調(diào)整坐標(biāo)系方向；

3.2輸入說(shuō)明

輸入零件模型：*.igs；

3.3輸出說(shuō)明：

輸出模具模型：*.mif；

3.4GUI界面說(shuō)明

導(dǎo)入模具：

1）導(dǎo)入模面形狀及進(jìn)行網(wǎng)格劃分（調(diào)用Deltmesh）

導(dǎo)入模型及劃分網(wǎng)格面示意圖

2）根據(jù)模面形狀調(diào)整坐標(biāo)系方向

4導(dǎo)入毛料

4.1功能要求說(shuō)明

導(dǎo)入毛料形狀及劃分進(jìn)行網(wǎng)格劃分或者直接導(dǎo)入毛料網(wǎng)格文件;

4.2輸入說(shuō)明

13

鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

輸入毛料文件：*.igs或者*.mif；

4.3輸出說(shuō)明：

輸出毛料網(wǎng)格文件：*.mif；

4.4GUI界面說(shuō)明

導(dǎo)入毛料：

毛料導(dǎo)入選擇界面示意圖

1）導(dǎo)入毛料及進(jìn)行網(wǎng)格劃分（調(diào)用deltmesh）

導(dǎo)入毛料及劃分網(wǎng)格示意圖

2）導(dǎo)入毛料網(wǎng)格文件

導(dǎo)入毛料網(wǎng)格示意圖

5創(chuàng)建橡皮、工作臺(tái)模塊；

1）創(chuàng)建橡皮模塊

14

鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

i.功能要求說(shuō)明

根據(jù)工件毛料，創(chuàng)建能完全覆蓋住毛料的橡皮，并把橡皮定位于在毛料正上方，距毛料0.1

倍料厚的位置。

ii.輸入說(shuō)明

1）輸入?yún)?shù)1:“調(diào)整為板料的倍數(shù)”

2）輸入?yún)?shù)2：“長(zhǎng)度”

3）輸入?yún)?shù)3：“寬度”

4）輸入?yún)?shù)4：“每次旋轉(zhuǎn)角度”

5）輸入?yún)?shù)5：“每次變化長(zhǎng)度”

6）輸入?yún)?shù)6：“每次調(diào)整距離”

7）輸入?yún)?shù)7：“網(wǎng)格單元尺寸”

iii.輸出說(shuō)明

1）產(chǎn)生橡皮的網(wǎng)格

2）產(chǎn)生橡皮的邊界，即將橡皮邊界的節(jié)點(diǎn)捕捉并命名為“Blank_Bound_Nodes”。

iv.GUI界面說(shuō)明

1）點(diǎn)擊“預(yù)覽網(wǎng)格”，即可預(yù)覽所生成的橡皮網(wǎng)格；

2）具備長(zhǎng)度規(guī)整功能；

3）點(diǎn)擊“完成橡皮”，完成創(chuàng)建橡皮的操作。

15

鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

創(chuàng)建橡皮示意圖

2）創(chuàng)建工作臺(tái)模塊

i.功能要求說(shuō)明

根據(jù)橡皮和毛料，創(chuàng)建能完全覆蓋住橡皮，并把工作臺(tái)定位于模具正下方，距模具最底面

0.1倍料厚的位置。

ii.輸入說(shuō)明

1）輸入?yún)?shù)1：“調(diào)整為橡皮的倍數(shù)”

2）輸入?yún)?shù)2：“長(zhǎng)度”

3）輸入?yún)?shù)3：“寬度”

4）輸入?yún)?shù)4：“每次旋轉(zhuǎn)角度”

5）輸入?yún)?shù)5：“每次變化長(zhǎng)度”

6）輸入?yún)?shù)6：“每次調(diào)整距離”

7）輸入?yún)?shù)7：“網(wǎng)格單元尺寸”

iii.輸出說(shuō)明

1）產(chǎn)生工作臺(tái)的網(wǎng)格

iv.GUI界面說(shuō)明：

1）具備長(zhǎng)度規(guī)整功能；

2）點(diǎn)擊“預(yù)覽網(wǎng)格”，即可預(yù)覽所生成的工作臺(tái)網(wǎng)格；

3）點(diǎn)擊“完成工作臺(tái)”，完成創(chuàng)建工作臺(tái)的操作。

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鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

創(chuàng)建工作臺(tái)示意圖

6設(shè)置約束條件與邊界條件模塊

1）功能要求說(shuō)明

i.定義材料Materials：

1）2個(gè)對(duì)象：Blank、Rubber；

2）定義復(fù)合材料Composites中的橡皮Rubber。

ii.定義對(duì)象的類型Constraints：（不用在界面上設(shè)置，自動(dòng)的寫(xiě)到att文件中）

1）模具die為剛體；

2）工作臺(tái)workbench為剛體。

iii.定義位移約束Loads：

1）模具die的六自由度均鎖定，為fixed；（不用在界面上設(shè)置，自動(dòng)的寫(xiě)到att文件

中）

2）工作臺(tái)workbench的六自由度均鎖定，為fixed；（不用在界面上設(shè)置，自動(dòng)的寫(xiě)到

att文件中）

3）橡皮邊界節(jié)點(diǎn)只有+Z向?yàn)閒ree,其余五個(gè)自由度均鎖定為fixed。

iv.定義接觸條件Contacts：

1）橡皮與板料；

2）橡皮與工作臺(tái)；

3）板料與模具。

v.定義附屬（載荷加載）條件Auxiliaries：

1）流量曲線

2）壓力曲線

3）速度曲線

4）FluidCell液壓積分方向

5）FluidCell油的彈性模量

6）FluidCell初始速度

vi.定義板料網(wǎng)格自適應(yīng)系數(shù)

1）初始網(wǎng)格自適應(yīng)系數(shù)；

2）最大網(wǎng)格自適應(yīng)系數(shù)。

vii.定義回彈約束條件

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鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

1）提供選擇：

a.自動(dòng)定義約束；

b.手動(dòng)定義約束：并有定義根據(jù)的提示信息。

viii.定義輸出Output：

1）中間結(jié)果的數(shù)量；

2）歷史曲線點(diǎn)的數(shù)量；

ix.定義控制條件Control：

1）定義前處理文件名稱（在對(duì)話框中顯示）；

2）定義計(jì)算終止時(shí)間（在對(duì)話框中顯示）；

x.提交求解：

生成定義完整的前處理文件，并提交PAM-STAMP2G求解器進(jìn)行求解。

2）輸入說(shuō)明

i.定義材料Materials：

1）板料Blank：

通過(guò)文件*.psm的形式，更便捷地加載；

2）橡皮Rubber：

通過(guò)文件rubber.txt的形式，更便捷地加載；

ii.定義對(duì)象的類型Constraints：（不用在界面上設(shè)置，自動(dòng)的寫(xiě)到att文件中）

1）模具die的類型為（SimplifiedRigidBodyUserDefined）；

2）工作臺(tái)workbench的類型為（SimplifiedRigidBodyUserDefined）o

iii.定義位移約束Loads：

1）模具die的六自由度均鎖定，為fixed；（不用在界面上設(shè)置，自動(dòng)的寫(xiě)到att文件中）

2）工作臺(tái)workbench的六自由度均鎖定，為fixed；（不用在界面上設(shè)置，自動(dòng)的寫(xiě)到

att文件中）

3）橡皮邊界節(jié)點(diǎn)只有+Z向?yàn)閒ree,其余五個(gè)自由度均鎖定為fixed；

iv.定義接觸條件Contacts：

1）接觸條件類型：Accurate

2）摩擦系數(shù)friction：0.1（缺省值），用戶可以在對(duì)話框編輯修改；

v.定義附屬（載荷加載）條件Auxiliaries：

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鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

1）流量曲線通過(guò)流量曲線模板文件，便捷地完成加載；

2）壓力曲線通過(guò)壓力曲線模板文件，便捷地完成加載；

3）速度曲線通過(guò)速度曲線模板文件，便捷地完成加載；

4）FluidCell液壓積分方向IDIR設(shè)為3（Zdirection）；

5）FluidCell油的彈性模量BULKQ設(shè)為2000（缺省值）；

6）FluidCell初始體積設(shè)為3.6E8（缺省值）；

7）另外，可通過(guò)“查詢及修改”，完成手動(dòng)修改。

vi.定義板料網(wǎng)格自適應(yīng)系數(shù)

1）初始網(wǎng)格自適應(yīng)系數(shù)設(shè)為1（缺省值）；

2）最大網(wǎng)格自適應(yīng)系數(shù)設(shè)為4（缺省值）。

vii.回彈約束條件

1）自動(dòng)定義約束：為勾選項(xiàng)；且一旦選中，則“手動(dòng)定義”不可選（顏色變灰）；

2）手動(dòng)定義約束：提供“只顯示板料”按鈕；具有“約束節(jié)點(diǎn)選取推薦原則”的提示

信息。

viii.定義輸出Output：

1）中間結(jié)果的數(shù)量設(shè)為30（缺省值）；

2）歷史曲線點(diǎn)的數(shù)量設(shè)為300（缺省值）

ix.定義控制條件Control：

1）RUNEND：

a）Time=0.02s（缺省值，與真實(shí)時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系目前不清楚，應(yīng)由開(kāi)發(fā)人員

盡快給出解釋。）

x.提交求解：

1）只輸出前處理文件（*.pre）；

2）輸出前處理問(wèn)文件（*.pre）并提交求解。

3）輸出說(shuō)明

i.定義材料Materials：無(wú)。

ii.定義對(duì)象的類型Constraints：無(wú)。

iii.定義位移約束Loads：無(wú)。

iv.定義接觸條件Contacts：無(wú)。

v.定義附屬（載荷加載）條件Auxiliaries：無(wú)。

19

鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

vi.定義輸出Output：無(wú)。

vii.定義控制條件Control：無(wú)。

viii.提交求解:

1.前處理文件：*.pre（名稱由用戶自定義）。

4）GUI界面說(shuō)明

i.定義材料Materials：

完成材料的加載、板厚設(shè)定示意圖

ii.定義接觸條件:

接觸條件定義界面圖

iii.定義附屬（載荷加載）條件:

對(duì),01

定義流量曲線E:\Companywork\volumeflowrate.txt

定義壓力曲線E:\Coinpanywork\maxpressure.txt口

定義速度曲線E:\Companywork\maxvelocity.txt||

液壓積分方向叵彈性模量2。。。

初始體積3.0e8

確正一取消

附屬（載荷加載）條件定義界面圖

20

鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

iv.定義板料網(wǎng)格自適應(yīng)系數(shù)條件:

網(wǎng)格自適應(yīng)系數(shù)定義界面圖

V.定義回彈約束條件:

回彈約束方案選擇界面圖

選擇回

請(qǐng)先點(diǎn)擊“只顯示板料”，然后選擇板料上的3個(gè)節(jié)點(diǎn)nodes

（提示：盡可能覆蓋基準(zhǔn)面），然后點(diǎn)擊確定。

［只顯示板科］［選擇原則|C通豆

C

手動(dòng)定義提示界面圖

vi.定義輸出設(shè)置:

21

鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

定義輸出設(shè)置界面圖

vii.生成前處理文件（*.pre）及提交求解：（在后臺(tái)待用stamping的前處理界面，將*.att

文件和*.mif文件合并成*.pre文件；調(diào)用stamping求解器）

生成前處理文件（*.pre）及提交求解界面圖

7成形求解分析模塊

1）功能要求說(shuō)明

a.將前處理文件*.pre提交計(jì)算。

2）輸入說(shuō)明

a.Case.pre前處理文件；

b.Spbk.pre回彈前處理文件；

3）輸出說(shuō)明

a.Case.i.res成形結(jié)果文件；

b.Spbk.i.res回彈結(jié)果文件。

4）GUI界面說(shuō)明

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鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

求解器選擇界面圖

8模具的回彈補(bǔ)償模塊

1）功能要求說(shuō)明

a.向用戶提供選擇，是否進(jìn)行模具的回彈補(bǔ)償；

b.由用戶設(shè)定回彈補(bǔ)償?shù)那疤幚項(xiàng)l件；

c.根據(jù)成形、回彈結(jié)果，完成模具網(wǎng)格的補(bǔ)償；

d.生成新模面的Catia或*.igs格式文件。

2）輸入說(shuō)明

a.初始模面幾何die.igs或die.prt；

b.初始模面網(wǎng)格die.nas（缺省名）；

c.成形后、回彈前工件網(wǎng)格forming.nas（缺省名）；

d.回彈后工件網(wǎng)格springback.nas（缺省名）。

3）輸出說(shuō)明

a.補(bǔ)償后Case-Compensated.pre成形結(jié)果文件；

b.補(bǔ)償后Spbk-Compensated.pre回彈結(jié)果文件；

c.補(bǔ)償后新模面的網(wǎng)格文件die-Compensated.nas（缺省名）；

d.補(bǔ)償后新模面的幾何文件die-Compensated.igs（缺省名）或die-Compensated.prt。

4）GUI界面說(shuō)明

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鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

回彈補(bǔ)償選擇界面圖

回彈補(bǔ)償約束條件界面

9后處理查看結(jié)果模塊

1）功能要求說(shuō)明

a.該模塊能夠查看主要的后處理結(jié)果。

2）輸入說(shuō)明

a.Case.pre成形計(jì)算結(jié)果文件；

b.Spbk.pre回彈結(jié)果文件。

3）輸出說(shuō)明

a.成形厚度分布云圖；

b.成形應(yīng)變分布云圖；

c.成形應(yīng)力分布云圖；

d.成形FLD成形極限曲線；

e.回彈貼模分布云圖；

f.回彈2-D截面。

4）GUI界面說(shuō)明

24

鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

■后處理結(jié)果查看區(qū)

選擇后處理模板文件E:\toSun\VE65-2.tpl瀏覽⑥

下一步也）

后處理模板調(diào)用界面圖一

后處理模板調(diào)用界面圖二

10報(bào)告文檔輸出模塊

1）功能要求說(shuō)明

該模塊能夠輸出仿真報(bào)告文件O

2）輸入說(shuō)明

a.Inverse.dsy反算計(jì)算結(jié)果文件；

b.Case.dsy成形計(jì)算結(jié)果文件；

c.Spbk.dsy回彈結(jié)果文件。

3）輸出說(shuō)明

a.《橡皮囊成形仿真報(bào)告》，為*.doc文件，模板由客戶提供。

4）GUI界面說(shuō)明

25

鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

自動(dòng)生成報(bào)告界面

11結(jié)束模塊

1）功能要求說(shuō)明

該模塊能夠結(jié)束所啟動(dòng)的工藝子流程，正常退出程序。

2）輸入說(shuō)明

無(wú)。

3）輸出說(shuō)明

程序運(yùn)行的記錄文件。

4）GUI界面說(shuō)明

子流程模塊結(jié)束界面

26

鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

3.2充液成形子流程

充液成形工藝流程圖

27

鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

下面按照軟件使用流程，各個(gè)步驟逐一闡述其詳細(xì)設(shè)計(jì)。

1.開(kāi)始

1-1.功能要求說(shuō)明：

啟動(dòng)充液成形子流程，設(shè)置工作路徑。

12輸入說(shuō)明：

1）工作路徑：用戶點(diǎn)擊瀏覽或輸入確認(rèn)。

1-3.輸出說(shuō)明：

1）無(wú)。

1-4.界面操作說(shuō)明

通過(guò)點(diǎn)擊菜單中的“航空鍍金流程”按鈕，選擇充液成形，啟動(dòng)充液成形子流程。

設(shè)置工作路徑示意圖

2.反算毛料模塊

2-1.功能要求說(shuō)明

A.提供用戶選擇：

1）直接導(dǎo)入已有毛料，應(yīng)提供文件路徑選擇菜單；

2）利用VisualEnvironment自帶的網(wǎng)格劃分工具，生成毛料；

3）利用VisualEnvironment自帶的求解器，對(duì)工件反算展開(kāi)得到毛料。

a）反算的零件按基準(zhǔn)面劃分，可以分為兩類：

i.有基準(zhǔn)面：用戶選中基準(zhǔn)面，沖壓方向與基準(zhǔn)面的法線方向平行;

ii.無(wú)基準(zhǔn)面：計(jì)算零件的平均法線方向。

b）反算的零件（對(duì)于含基準(zhǔn)面）按定位銷劃分，也可以分為兩類：

i.無(wú)銷釘孔：不需要添加位移約束；

28

鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

ii.有銷釘孔：對(duì)銷釘孔邊界進(jìn)行約束，使其僅在+Z方向有移動(dòng)free的自由度；在+X,

+Y方向移動(dòng)自由度為fixed鎖定。在+X,+Y,+Z方向轉(zhuǎn)動(dòng)自由度為fixed鎖定。

c）毛料線生成，及導(dǎo)出功能

i.由反算得到毛料的邊界網(wǎng)格（FreeEdge）,按照“據(jù)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)多項(xiàng)式擬合”的算法生

成毛料的外邊界線；

ii.毛料的外邊界線可導(dǎo)出成*.igs格式文件。

反算毛料選擇對(duì)話框示意圖

2-2.輸入說(shuō)明

1）直接導(dǎo)入毛料方式：

Blank.nas或Blank.igs；

2）劃分方式：

無(wú)。

3）反算方式：

a）無(wú)銷釘孔類零件

i.導(dǎo)入幾何文件：Part.igs或Part.nas；

ii.導(dǎo)入材料文件：Al-2024-T3.inc（缺省值）；

iii.輸入?yún)?shù)1：板料網(wǎng)格劃分尺寸=3（缺省值）；

iv.輸入?yún)?shù)2：板料厚度h=1.5（缺省值）。

b）含銷釘孔類零件

i.導(dǎo)入幾何文件：Part.igs或Part.nas；

ii.（自動(dòng)/手動(dòng)）選中銷釘孔的節(jié)點(diǎn)；

iii.對(duì)節(jié)點(diǎn)施加位移約束：X與丫方向lock鎖定，Z方向free自由;

iv.導(dǎo)入材料文件：Al-2024-T3.inc（缺省值）；

v.輸入?yún)?shù)1：板料網(wǎng)格劃分尺寸=3（缺省值）；

29

鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

vi.輸入?yún)?shù)2：板料厚度h=1.5（缺省值）。

2-3.輸出說(shuō)明

1）直接導(dǎo)入毛料方式：

Blank.nas

2）反算方式：

a）無(wú)銷釘孔類零件

i.反算前處理文件Blank.pc；

ii.毛料外形線Blank.igs；

其中毛料外形線Blank.igs,由板料的網(wǎng)格自由邊界freeedge生成而來(lái)。

b）含銷釘孔類零件

i.反算前處理文件Blank.pc；

ii.毛料外形線，以及銷釘孔位置線Blankwith_hole.igs；

其中Blankwith_hole.igs,分別由板料的網(wǎng)格自由邊界、銷釘孔邊界的freeedge生成。

2-4.GUI界面說(shuō)明

1）直接導(dǎo)入毛料方式：

導(dǎo)入毛料文件界面示意圖

2）反算方式:

i.有導(dǎo)入零件、選擇基準(zhǔn)面、調(diào)整沖壓方向的對(duì)話窗口;

30

鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

導(dǎo)入零件示意圖

選擇基準(zhǔn)面示意圖

T

X

31

鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

調(diào)整沖壓方向示意圖

ii.有添加材料文件的對(duì)話窗口；

添加、設(shè)置材料；修改板厚界面示意圖

iii.有修改網(wǎng)格尺寸的對(duì)話窗口;

2DMesh

ElementSizeDisplay

P0EdgeHandle

0EdgeSeeds

EdgeMethodAdvancedID

Biasing

Type:歸qual▼|Factor:

IQBiasEdgeSettoAll

層Flip

Synchronize

by：Q)ProjectionEdge

OCountJ

Count

Count:4RSettoEdge

L<-ChangeSeed#

,CreateMesh

CancelOK

劃分網(wǎng)格高級(jí)界面示意圖

iv.有是否設(shè)置約束條件的對(duì)話提示框

32

鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

選擇是否設(shè)置毛料展開(kāi)約束條件的界面示意圖

V.對(duì)于銷釘孔類零件，有選擇孔的對(duì)話提示框

選擇銷釘孔的界面示意圖

vi.反算提交求解的界面

毛料反算提交求解的界面示意圖

3.生成模具模塊

3-1.功能要求說(shuō)明

1）提供用戶選擇：

a.一是應(yīng)提供文件路徑選擇菜單，直接導(dǎo)入已有凹模；如果有凸模、壓邊圈，也一并

導(dǎo)入；

b.二是進(jìn)入CatiaV5界面，根據(jù)工件Part進(jìn)行模面（模具）設(shè)計(jì)。

33

鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

2）對(duì)于模面設(shè)計(jì)方式：

a.通常，在CatiaV5里只完成凹模die的設(shè)計(jì)；凸模、壓邊圈的設(shè)計(jì)在有限元軟件里

完成，而且其先后順序是先生成壓邊圈，再生成凸模。

b,壓邊圈：

a）軟件應(yīng)有“從某一單元，向周圍延展，并根據(jù)相鄰單元法線的夾角度數(shù)作為終

止條件”的功能；

b）用戶能夠應(yīng)用此功能，通過(guò)凹模的端面生成壓邊圈。

C.凸模：

a）軟件應(yīng)有“某一對(duì)象，可以按對(duì)象內(nèi)某個(gè)單元的法線方向進(jìn)行偏置（法線方向

可以偏轉(zhuǎn)180度），偏置的距離可以手動(dòng)填寫(xiě)”的功能；

b）用戶能夠應(yīng)用此功能，通過(guò)凹模生成凸模。

3-2.輸入說(shuō)明

1）直接導(dǎo)入模具方式：

a.die.CATprt或die.igs；

b.或者die.igs>punch.igs、blankholder.igso

2）進(jìn)入CatiaV5,進(jìn)行模面設(shè)計(jì)方式：

a.part.CATprt或part.igs。

3-3.輸出說(shuō)明

1）直接導(dǎo)入模具方式：

無(wú)。

2）進(jìn)入Catia,進(jìn)行模面設(shè)計(jì)方式：

die.CATprt或die.igs。

3-4.GUI界面說(shuō)明

34

鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

模面（模具）設(shè)計(jì)方式選擇的界面示意圖

1）直接導(dǎo)入模具方式：

i.導(dǎo)入模面、調(diào)整坐標(biāo)方向;

導(dǎo)入模面文件、調(diào)整模具坐標(biāo)方向界面示意圖

ii.模具網(wǎng)格劃分高級(jí)菜單

35

鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

2DMesh⑦區(qū)］

ElementSizeDisplay

0EdgeHandles

0EdgeSeeds

EdgeMethodAdvancedID

Biasing

Type:EqualvFactor:

|QFlipBiasEdgeSettoAll

Synchronize

by:@ProjectionQEdge

OCount

Count_________________

Count:4廿SettoEdge

【二ChangeSeed#

)CreateMesh

Cancel

模具網(wǎng)格設(shè)置高級(jí)菜單界面示意圖

2）進(jìn)入Catia,進(jìn)行模面設(shè)計(jì)方式:

進(jìn)入Catia界面示意圖

36

37

鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

由凹模偏置，以生成凸模（操作圖）

由凹模偏置，以生成凸模（界面顯示圖）

4.設(shè)置約束條件與邊界條件模塊

1）功能要求說(shuō)明

i.定義材料Materials：

1）4個(gè)對(duì)象：Blank、Punch>Die、Blankholder0

ii.定義對(duì)象的類型Constraints：

1）凹模die為剛體；

38

鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

2）凸模Punch為剛體；

3）壓邊圈Blankholder為剛體；

4）板料Blank為可變形體。

iii.定義位移約束Loads：

1）模具die的六自由度均鎖定；

2）壓邊圈Blankholder的六自由度均鎖定；

3）凸模Punch的+Z向加載沖程displacement,其余五自由度均鎖定。

iv.定義接觸條件Contacts：

1）板料與凸模；

2）板料與凹模；

3）板料與壓邊圈。

v.定義附屬（載荷加載）條件Auxiliaries：

1）流量曲線

2）壓力曲線

3）速度曲線

4）FluidCell液壓積分方向

5）FluidCell油的彈性模量

6）FluidCell初始速度

vi.定義板料網(wǎng)格自適應(yīng)系數(shù)

1）初始網(wǎng)格自適應(yīng)系數(shù)；

2）最大網(wǎng)格自適應(yīng)系數(shù)。

vii.定義回彈約束條件

1）提供選擇：

a.自動(dòng)定義約束；

b.手動(dòng)定義約束：并有定義根據(jù)的提示信息。

viii.定義輸出Output：

1）中間結(jié)果的數(shù)量；

2）歷史曲線點(diǎn)的數(shù)量；

3）SectionForce：類型為Support,對(duì)象為工作臺(tái)workbench。

ix.定義控制條件Control：

39

鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

1）定義求解器名稱（在對(duì)話框中顯示）；

2）定義求解器版本（在對(duì)話框中顯示）；

3）定義單位制（在對(duì)話框中顯示）；

4）定義前處理文件名稱（在對(duì)話框中顯示）；

5）定義計(jì)算終止時(shí)間（在對(duì)話框中顯示）；

6）定義求解器算法類型；

7）定義OCTRL參數(shù)；

8）定義TCTRL參數(shù)。

X.提交求解：

1）生成定義完整的前處理文件，并提交PAM-STAMP2G求解器進(jìn)行求解;

2）最好有排隊(duì)欄，顯示求解文件排隊(duì)情況；

3）最好有進(jìn)度條求解，顯示求解進(jìn)度百分比情況。

2）輸入說(shuō)明

i.定義材料Materials：

1）板料Blank：

a）其材料應(yīng)繼承之前“反算”步驟中的數(shù)據(jù)；

b）其板厚應(yīng)繼承之前“反算”步驟中的數(shù)據(jù)。

2）凹模Die：

a）通過(guò)文件die.inc的形式，更便捷地加載；

b）接觸厚度設(shè)為0.1mm（缺省值）。

3）凸模Punch：

a）通過(guò)文件punch.inc的形式，更便捷地加載；

b）接觸厚度設(shè)為0.1mm（缺省值）。

ii.定義對(duì)象的類型Constraints：

1）凹模die的類型為ITRB4（SimplifiedRigidBodyUserDefined）；

2）凸模Punch的類型為ITRB4（SimplifiedRigidBodyUserDefined）；

3）壓邊圈Blankholder的類型為ITRB4（SimplifiedRigidBodyUserDefined）□

iii.定義位移約束Loads：

1）模具die的六自由度均為fixed；

40

鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

2）壓邊圈Blankholder的六自由度均為fixed；

3）凸模Punch的+Z向加載沖程displacement,其余五自由度均為fixed；

4）以上均由程序腳本驅(qū)動(dòng)而自動(dòng)定義，但用戶可以通過(guò)“查詢修改”按鈕編輯。

iv.定義接觸條件Contacts：

1）接觸條件類型：36

2）摩擦系數(shù)friction：0.3（缺省值），用戶可以在對(duì)話框編輯修改；

3）接觸厚度h：0.01

4）IEROD：1

5）XDMP1：0.1

v.定義附屬（載荷加載）條件Auxiliaries：

1）流量曲線通過(guò)流量曲線模板文件，便捷地完成加載；

2）壓力曲線通過(guò)壓力曲線模板文件，便捷地完成加載；

3）速度曲線通過(guò)速度曲線模板文件，便捷地完成加載；

4）FluidCell液壓積分方向IDIR設(shè)為3（Zdirection）；

5）FluidCell油的彈性模量BULKQ設(shè)為2000（缺省值）；

6）FluidCell初始速度VCEL0設(shè)為3.6E8（缺省值）；

7）另外，可通過(guò)“查詢及修改”，完成手動(dòng)修改。

vi.定義板料網(wǎng)格自適應(yīng)系數(shù)

1）初始網(wǎng)格自適應(yīng)系數(shù)設(shè)為1（缺省值）；

2）最大網(wǎng)格自適應(yīng)系數(shù)設(shè)為4（缺省值）。

vii.回彈約束條件

1）自動(dòng)定義約束：為勾選項(xiàng)；且一旦選中，則“手動(dòng)定義”不可選（顏色變灰）；

2）手動(dòng)定義約束：提供“只顯示板料”按鈕；具有“約束節(jié)點(diǎn)選取推薦原則”的提示

信息。

viii.定義輸出Output：

41

鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

1）中間結(jié)果的數(shù)量設(shè)為30（缺省值）；

2）歷史曲線點(diǎn)的數(shù)量設(shè)為300（缺省值）；

3）SectionForce：類型為Support,對(duì)象為工作臺(tái)workbench。

ix.定義控制條件Control：

1）Inputversion：2011（缺省值）；

2）Solver：Stamp（缺省值）；

3）Unit：Mm-Ton-S（缺省值）；

4）Title：RubberPadForming（用戶可自定義）；

5）RUNEND：

a）Time=0.02s（缺省值，與真實(shí)時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系目前不清楚，應(yīng)由開(kāi)發(fā)人員

盡快給出解釋。）

6）Analysis：Explicit（缺省值）；

7）OCTRL：

a）THPOUTPUT：0.0002（缺省值）

b）DSYOUTPUT：0.0005（缺省值）

8）TCTRL：

a）Initial=4E-8（缺省值）

b）Shell-Timesetup：Small（缺省值）

c）OTMCO：Bend（缺省值）

x.提交求解：無(wú)。

3）輸出說(shuō)明

i.定義材料Materials：無(wú)。

ii.定義對(duì)象的類型Constraints：無(wú)。

iii.定義位移約束Loads：無(wú)。

iv.定義接觸條件Contacts：無(wú)。

v.定義附屬（載荷加載）條件Auxiliaries：無(wú)。

vi.定義輸出Output：無(wú)。

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鍍金工藝流程定制界面的詳細(xì)設(shè)計(jì)

vii.定義控制條件Control：無(wú)。