基於裝配約束的合邊模具幹涉檢查方法
2023-08-09 13:59:46 2
專利名稱：基於裝配約束的合邊模具幹涉檢查方法
技術領域：
本發明涉及一種合邊模具幹涉檢査方法，特別是一種基於裝配約束的 合邊模具幹涉檢查方法。
(二)
背景技術：
冷衝壓模具的運動幹涉檢查是模具設計中的重要環節。如果在設計環 節沒有發現該類問題，將給車間的加工製造及裝配帶來困難。査找幹涉位 置、排除幹涉故障、消除幹涉時部件撞擊帶來的影響，都需要佔用工時、 擾亂生產節拍，給企業帶來很大損失。合邊模具機構繁多，工作部分運動 多為複雜曲線，難以用普通方法檢査各個部件之間是否相互幹涉。即使車 間裝配調試合邊模具的時候發現幹涉，也難以將幹涉的距離和位置準確量 化，只能憑藉經驗和估量來逐步試驗。
根據調査統計，90%以上的合邊模具在設計時均有幹涉問題。通常的運 動模擬專用軟體中的數字模型在數據轉換過程中會丟失掉原有的設計約束 意圖，造成大量的時間和精力用於數字模型修復、基準校正和運動約束關 系重置，相應工作複雜，步驟繁瑣，佔用時間多，入門門檻過高，需要專 有人才，最重要的是無法提供運動過程中某一靜止狀態的間隙數值，在模 具企業短周期的生產要求下無法滿足實際需求，不能適應模具企業對市場 的快速響應。
發明內容
本發明的目的在於提供一種基於裝配約束的合邊模具幹涉檢查方法， 它克服通常的運動模擬專用軟體數字樣機運動模擬中的不足，該方法操作 簡單、應用靈活，檢查過程快速高效。
本發明的技術方案 一種基於裝配約束的合邊模具幹涉檢查方法，其 特徵在於它包括以下工作步驟
(1) 採集工作運動軌跡採集合邊模具工作部分的運動，析出模具的 工作部件模型工作時經過的路徑，將這些運動路徑繪製成實際的工作軌跡， 以曲線的形式描繪下來；
(2) 整理工作軌跡曲線整理並簡化合邊模具的工作軌跡曲線，整理 出模具工作部分最主要的運動路徑，簡化成標準機構的運動軌跡曲線；(3) 工作軌跡曲線標準化對工作運動軌跡進行標準化，令其存放位 置和命名等參數均符合建模標準；
(4) 裝載數據到標準機構中將處理後的工作軌跡曲線和模具的標準 機構模型裝配體一起裝載到標準機構裡，以方便設計時從資料庫中調用；
(5) 設計合邊模具根據工藝內容對合邊模具進行設計，模具工作運 動軌跡隨標準機構模型裝配體一同調入到模具的總裝配中，機構的驅動部 分裝配到上模，機構的工作部分裝配到下模；
(6) 加載裝配驅動裝配驅動程序，並在裝配體中加載合邊模具部件 之間的運動副及約束關係，把合邊模具模型中的所有活動部件都加載上約 束關係，上模每壓下一段距離，模具中其他活動部件就會根據約束之間的 關係做連帶運動，以此來實現整個模型中各個部件的運動；
(7) 自動測量幹涉對上模加載驅動，改變上模的壓下距離，連帶整 體驅動合邊模裝配體運動，同時執行模具運動分析，運行千涉檢査程序， 實時檢測並輸出顯示幹涉位置、界定值之外的裝配間隙值及位置；
(8) 反饋幹涉測量數據並確定合邊模具設計根據步驟(7)的幹涉 測量結果，反饋到步驟(5)以改進並確定合邊模具的設計。
上述所說的步驟(2)中的標準機構包括合邊模具專用的標準連杆機構、 託件機構、取送料機構等機構，這些機構可以實現將上模壓下的動作轉化 為包邊、合邊動作，製件的託起，坯料的送入和製件的取出等工作過程。
上述所說的步驟(3)中的工作軌跡曲線標準化包括將工作軌跡曲線用 多段規則曲線擬合，並進行合併光順等處理，以便CATIA軟體能利用這些 曲線來進行裝配約束，這些曲線的建立要符合企業CATIA模型的建立規則， 如果企業內部有自身建立的集成化資料庫，還要符合集成化資料庫的調用 規則。
上述所說的步驟(3)中的工作軌跡曲線標準化建模標準可以根據需要 採用企業標準、行業標準、國家標準、國際標準及集成化資料庫的調用規 則。
上述所說的步驟(4)中的裝載數據到標準機構包括當企業內部建立有 模板和標準件集成化資料庫時，還要將數據封裝到企業內部的集成化資料庫。
上述所說的步驟(6)中的裝配驅動程序屬於事先編好的程序，設計者 可以直接調用。
上述所說的步驟(7)中的幹涉測量結果包括模具任意兩個部件之間是
5否幹涉，如果幹涉，兩部件幹渉的位置在哪裡；與企業內部制定裝配間隙 表比較，不同部件之間設計時留的裝配間隙是否足夠，如果不夠，兩個部 件間的最小距離是多少，實際運動中可能相撞的位置。
上述所說的步驟(7)中的幹涉檢査程序屬於事先編好的程序，設計者 可以直接調用。
上述所說的步驟(1)-步驟(8)所需適用的工作平臺包括CATIA平臺， 也適用於UGS公司的M平臺、其他適合CAD軟體建模的工作平臺或可以轉 換為CATIA軟體能夠識別的其它國際通用格式的工作平臺。
本發明的優越性在於1、在合邊模具的設計過程中，能快速高效地檢 査模具幹涉，提高設計質量與水平；2、對模型快速加載裝配驅動，省略了 製作電子樣機時繁瑣的設定步驟；3、模具的運動軌跡已經事先處理好，實 現了標準化通用化，重用性高，可以快速靈活地隨著機構裝載入模具模型； 4、自動輸出整個運動過程中的幹涉位置和界定外裝配間隙；5、將運動分 析的時間縮減70%，將設計時留下的幹涉問題降低為零，縮短了整個合邊 模具的製造生產周期，提高生產效率，降低生產成本。
(四)
附圖1為本發明所涉一種基於裝配約束的合邊模具幹涉檢査方法的方 法流程圖。
附圖2為本發明所涉一種基於裝配約束的合邊模具幹涉檢査方法的具 體實施示意圖。
其中，1為採集工作運動軌跡；2為整理工作軌跡曲線；3為集成化 資料庫；4為設計合邊模具；5為加載裝配驅動；6為裝配驅動程序；7為 幹涉檢査程序；8為反饋幹涉測量數據並確定合邊模具設計。
(五) 具體實施例
實施例下面以汽車發動機罩內外板合邊模具為例
一種基於裝配約束的合邊模具幹涉檢査方法，其特徵在於它包括以 下工作步驟(見附圖1、 2):
(1)採集工作運動軌跡l:採集合邊模具工作部分的運動，析出模具 的工作部件模型工作時經過的路徑，將這些運動路徑繪製成實際的工作軌 跡，以曲線的形式描繪下來；其中，合邊模具工作部分的運動，主要由各 種不同種類和規格的連杆機構來完成；連杆機構實際完成的運動軌跡是一 條不規則曲線；根據連杆機構的工作內容，製作實際的工作軌跡曲線，連 杆機構分為兩部分， 一部分是驅動部， 一部分是工作部；驅動部可看做是凸輪結構，將驅動部和工作部的吻合部分走過的路線描繪出來，即為實際 工作軌跡曲線；
(2) 整理工作軌跡曲線2:整理並簡化合邊模具的工作軌跡曲線，整 理出模具工作部分最主要的運動路徑，簡化成標準機構的運動軌跡曲線； 在實際運動中可容許的誤差範圍內，將不規則的工作軌跡曲線用多段規則 曲線擬合，曲線圓角放大或者取消，處理成可供裝配運動模擬的曲線，即 工作運動軌跡；
(3) 工作軌跡曲線標準化對工作運動軌跡進行標準化，令其存放位 置和命名等參數均符合企業建模標準及集成化資料庫3的調用規則；
(4) 裝載數據到標準機構中將處理後的工作軌跡曲線和模具的標準 機構模型裝配體一起裝載到標準機構裡，以方便設計時從資料庫中調用， 並將數據封裝到企業內部的集成化資料庫裡面，封裝於網絡伺服器上，作 為參數化標準模塊庫的一部分供設計部門調用；
(5) 設計合邊模具4:根據工藝內容對合邊模具進行設計，在模具設 計過程中，以工作內容為依據，從集成化資料庫中調用需要的標準機構； 模具工作運動軌跡隨標準機構模型裝配體一同調入到模具的總裝配中，機 構的驅動部分裝配到上模，機構的工作部分裝配到下模；
(6) 加載裝配驅動5:裝配驅動程序6，並在裝配體中加載合邊模具 部件之間的運動副及約束關係，把合邊模具模型中的所有活動部件都加載 上約束關係，上模每壓下一段距離，模具中其他活動部件就會根據約束之 間的關係做連帶運動，以此來實現整個模型中各個部件的運動；
(7) 自動測量幹涉對上模加載驅動，改變上模的壓下距離，連帶整 體驅動合邊模裝配體運動，同時執行模具運動分析，運行幹涉檢査程序7， 實時檢測並輸出顯示幹涉位置、界定值之外的裝配間隙值及位置；
(8) 反饋幹涉測量數據並確定合邊模具8:根據步驟(7)的幹涉測 量結果，反饋到步驟(5)以改進並確定合邊模具的設計。
上述所說的步驟(2)中的標準機構包括合邊模具專用的標準連杆機構、 託件機構、取送料機構等機構，這些機構可以實現將上模壓下的動作轉化 為包邊、合邊動作，製件的託起，坯料的送入和製件的取出等工作過程。
上述所說的步驟(3)中的工作軌跡曲線標準化包括將工作軌跡曲線用 多段規則曲線擬合，並進行合併光順等處理，以便CATIA軟體能利用這些 曲線來進行裝配約束，這些曲線的建立要符合企業CATIA模型的建立規則， 還要符合集成化資料庫的調用規則。
7上述所說的步驟(6)中的裝配驅動程序屬於事先編好的程序，設計者 可以直接調用。
上述所說的步驟(7)中的幹涉測量結果包括模具任意兩個部件之間是 否幹涉，如果幹涉，兩部件幹涉的位置在哪裡；與企業內部制定裝配間隙 表比較，不同部件之間設計時留的裝配間隙是否足夠，如果不夠，兩個部 件間的最小距離是多少，實際運動中可能相撞的位置。
上述所說的步驟(7)中的幹涉檢査程序屬於事先編好的程序，設計者 可以直接調用。
上述所說的步驟(1)-步驟(8)所使用的工作平臺是CATIA平臺。
權利要求
1、一種基於裝配約束的合邊模具幹涉檢查方法，其特徵在於它包括以下工作步驟(1)採集工作運動軌跡採集合邊模具工作部分的運動，析出模具的工作部件模型工作時經過的路徑，將這些運動路徑繪製成實際的工作軌跡，以曲線的形式描繪下來；(2)整理工作軌跡曲線整理並簡化合邊模具的工作軌跡曲線，整理出模具工作部分最主要的運動路徑，簡化成標準機構的運動軌跡曲線；(3)工作軌跡曲線標準化對工作運動軌跡進行標準化，令其存放位置和命名等參數均符合建模標準；(4)裝載數據到標準機構中將處理後的工作軌跡曲線和模具的標準機構模型裝配體一起裝載到標準機構裡，以方便設計時從資料庫中調用；(5)設計合邊模具根據工藝內容對合邊模具進行設計，模具工作運動軌跡隨標準機構模型裝配體一同調入到模具的總裝配中，機構的驅動部分裝配到上模，機構的工作部分裝配到下模；(6)加載裝配驅動裝配驅動程序，並在裝配體中加載合邊模具部件之間的運動副及約束關係，把合邊模具模型中的所有活動部件都加載上約束關係，上模每壓下一段距離，模具中其他活動部件就會根據約束之間的關係做連帶運動，以此來實現整個模型中各個部件的運動；(7)自動測量幹涉對上模加載驅動，改變上模的壓下距離，連帶整體驅動合邊模裝配體運動，同時執行模具運動分析，運行幹涉檢查程序，實時檢測並輸出顯示幹涉位置、界定值之外的裝配間隙值及位置；(8)反饋幹涉測量數據並確定合邊模具設計根據步驟(7)的幹涉測量結果，反饋到步驟(5)以改進並確定合邊模具的設計。
2、 根據權利要求1所說的一種基於裝配約束的合邊模具幹涉檢査方 法，其特徵在於所說的步驟(2)中的標準機構包括合邊模具專用的標準 連杆機構、託件機構、取送料機構等機構，這些機構可以實現將上模壓下 的動作轉化為包邊、合邊動作，製件的託起，坯料的送入和製件的取出等 工作過程。
3、 根據權利要求1所說的一種基於裝配約束的合邊模具幹涉檢查方 法，其特徵在於所說的步驟(3)中的工作軌跡曲線標準化包括將工作軌跡曲線用多段規則曲線擬合，並進行合併光順等處理，以便CATIA軟體能 利用這些曲線來進行裝配約束，這些曲線的建立要符合企業CATIA模型的 建立規則，如果企業內部有自身建立的集成化資料庫，還要符合集成化數 據庫的調用規則。
4、 根據權利要求1所說的一種基於裝配約束的合邊模具幹涉檢查方 法，其特徵在於所說的步驟(3)中的工作軌跡曲線標準化建模標準可以 根據需要採用企業標準、行業標準、國家標準、國際標準及集成化資料庫 的調用規則。
5、 根據權利要求1所說的一種基於裝配約束的合邊模具幹涉檢查方 法，其特徵在於所說的步驟(4)中的裝載數據到標準機構包括當企業內 部建立有模板和標準件集成化資料庫時，還要將數據封裝到企業內部的集 成化資料庫。
6、 根據權利要求1所說的一種基於裝配約束的合邊模具幹涉檢査方 法，其特徵在於所說的步驟(6)中的裝配驅動程序屬於事先編好的程序， 設計者可以直接調用。
7、 根據權利要求1所說的一種基於裝配約束的合邊模具幹涉檢査方 法，其特徵在於所說的步驟(7)中的幹涉測量結果包括模具任意兩個部 件之間是否幹涉，如果幹涉，兩部件幹涉的位置在哪裡；與企業內部制定 裝配間隙表比較，不同部件之間設計時留的裝配間隙是否足夠，如果不夠， 兩個部件間的最小距離是多少，實際運動中可能相撞的位置。
8、 根據權利要求1所說的一種基於裝配約束的合邊模具幹涉檢查方 法，其特徵在於所說的步驟(7)中的幹涉檢查程序屬於事先編好的程序， 設計者可以直接調用。
9、 根據權利要求1所說的一種基於裝配約束的合邊模具幹涉檢査方 法，其特徵在於所說的步驟(1)-步驟(8)所需適用的工作平臺包括CATIA 平臺，也適用於UGS公司的NX平臺、其他適合CAD軟體建模的工作平臺 或可以轉換為CATIA軟體能夠識別的其它國際通用格式的工作平臺。
全文摘要
一種基於裝配約束的合邊模具幹涉檢查方法，其特徵在於它包括以下工作步驟①採集工作運動軌跡；②整理工作軌跡曲線；③工作軌跡曲線標準化；④裝載數據到標準機構中；⑤設計合邊模具；⑥加載裝配驅動；⑦自動測量幹涉；⑧反饋幹涉測量數據並確定合邊模具設計；本發明的優越性在於能快速高效地檢查模具幹涉，提高設計質量與水平；對模型快速加載裝配驅動，省略了製作電子樣機時繁瑣的設定步驟；模具的運動軌跡實現了標準化通用化，重用性高；自動輸出整個運動過程中的幹涉位置和界定外裝配間隙；將運動分析的時間縮減70％，將設計時留下的幹涉問題降低為零，縮短了整個合邊模具的製造生產周期，提高生產效率，降低生產成本。
文檔編號G01B21/00GK101625236SQ20091006776
公開日2010年1月13日 申請日期2009年1月21日 優先權日2009年1月21日
發明者青 常, 李文德, 李洪旭, 王紫銥, 萌 胡 申請人:天津汽車模具股份有限公司