基于SINOVATION的汽车覆盖件模具模板化设计
2022-06-09
王子为
（山东山大华天软件有限公司，山东济南，250101）
摘要：本文主要介绍整体模板的设计及应用方法，首先设计好相应产品模具的整体模板，目前我公司已有顶盖外板、发动机盖外板、前后车门外板、前围板等制件的拉延模板。遇到不同车型类似的产品可以直接替换工艺数模和分模线，然后做相应调整得到新的模具。
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关键词 ：SINOVATION，三维参数化建模，汽车覆盖件，模具，模板化设计
1.引言
目前在冲压模具结构设计过程中，普遍存在着设计效率低，周期长；产品、工艺变更频繁，导致设计修改非常多；设计不规范、无标准导致三维实体设计错误频出等。鉴于此，我们推出了以国产高端三维CAD/CAM一体化应用软件系统SINOVATION（以下简称SV），三维参数化建模为基础，基于知识工程的模板化设计平台。在模板设计阶段就事先考虑到哪些地方会有设计变更；模具的整体、局部高度等，都使用参数控制；上下联动的部分都用软件内部对象之间的关联性来进行约束等，这样就避免了无谓的错误。
2.模板化设计概述
模板化设计包括整体模板设计和局部模板设计，整体模板设计主要应用于结构相对固定的模具，如拉延模、成型模等。局部模板设计，主要应用于一些复杂的后工序模具，主要的特点不是将整个模具做成一个模板，而是把模具中的各个部分分别做成模板来进行设计。为什么要采用部分模板这样一个设计方法呢？主要是由于后工程模具的结构比较复杂，各种零件也比较复杂，如果和拉延一样做成整体模板的话，反倒效率会下降。
3.模板化设计介绍
下面以轿车顶盖外板拉延模为例，介绍模板化设计思想。
1）前期准备
准备好拉延数模、分模线、压力机参数等，以及如下图所示的装配树
2）整体高度
在高度零件里，建立模具的整体高度参数如下图：由于模具结构基本固定，故此高度基准文件可在不同模板中使用。
3）型面部分
在型面部分的装配里，导入拉延数模和分模线，数模面偏置如下图所示
分模线偏置如下
然后对偏置后的分模线和数模进行一些列的拉伸、裁剪、布尔运算等参数化建模操作，其中拉伸到的位置以高度基准文件作参照。得到结果如下：
关联部分
上模与压边圈关联建立平衡块与支撑筋的草图，以及压边圈法兰边的型面等，经过一些列的三维参数化建模得到上模关联部分如下图，保存以留后边调用。
下模与压边圈关联部分
作出顶杆、安装抓、凸模筋、下模筋等的草图然后根据高度基准进行拉伸，得到如下图所示，保存留作后边备用。
端头部分
分别作出端头XY、XZ方向的草图，然后拉伸作出端头实体，保存留作后边调用
上模装配部分就是调用上边完成的部分，比如型面部分里的上模型面，上模相关里的法兰面以及端头等，通过和差运算得到上模装配如下图：
装配中的每一部分都通过调用相应的部分，通过和差运算或者复制等完成。得到结果如下，其中导板、平衡块、墩死垫、卸料螺钉等这些标准件都是带和差的，装配进来后直接进行和差运算即可。
这样整套模板就已经完成。
再遇到不同车型的顶盖时，就可以直接用上述模板进行替换得到新的模具了。
下边就通过实例介绍下在已有模板的情况下如何得到新的模具，模板化应用流程：
①：准备好类似产品的模具整体模板
②：对产品形状相关部分进行替换
③：修改结构参数
④：更新后完成设计
1）根据新产品的工艺数模分模线，利用SV--PRESS-- ，根据实际需要对数模和分模线进行偏置，结果如下：
1）利用SV--参数化-- ，新的型面和分模线对原来的进行替换，更新重新走一遍建模过程，得到新的型面相关部分，结果如下：
１）减少设计时间
①制作模板时，考虑到设计变更等问题
②制作模板时，考虑到标准结构与标准件参数化
③制作模板时，考虑到数模替换后的形状更新问题
２）减少错误的发生
①事先考虑到了上下接合部件之间的联动性
②自动输出标准件的规格、自动测量钢材的外形尺寸等避免人为错误
4.结束语
模板化设计是总结优秀技术人员的经验，是对优秀技术的一个保存和升华，是对企业信息化的一个融合，通过将企业独特的设计经验模板化，可以建立并规范企业的标准设计流程，让专业的人做模板，实现技术资源的优化；还可以减少设计工时、 减少CAD操作、规范设计标准、减少人为错误等。
《模具工程》杂志非常注重对当前行业内的重大科技技术成果进行报道，包括冲压模技术、注塑模技术、压铸模技术、快速成型技术、测量技术、模具CAD/CAM/CEA技术、模具材料及热处理技术、模具加工制造技术等。欢迎广大读者踊跃投稿。
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