Разработка методов, алгоритмов и комплекса программ геометрического анализа 3D моделей в CAD системах

• Автор: Жаворонков, Артём Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Комсомольск-на-Амуре
• Количество страниц: 235 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ПУТЕЙ АВТОМАТИЗИЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННОЙ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИСТОВЫХ ДЕТАЛЕЙ МЕТОДОМ ГИБКИШТАМПОВКИ

1.1. Обзор методов, используемых для вычисления угла компенсации пружинения.

1.2. Обзор существующих программных продуктов, предназначенных для решения задач листовой штамповки.
1.3. Использование стандартного инструментария САПР ii для проектирования гибочной оснастки с помощью метода конечных элементов с учтом пружинения материала заготовки
1.4. Обзор основных методов проектирования в системе ii листовых деталей, изготавливаемых методом гибкиштамповки.
1.5. Алгоритм построения в системе ii листовых моделей деталей, предназначенных для дальнейшей автоматизированной обработки с целью автоматизированного моделирования заготовительноштамповочной оснастки.

1.6. Обзор основных методов автоматизации инженерных задач.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРОГРАММНОГО АНАЛИЗА

ГЕОМЕТРИИ 3 МОДЕЛЕЙ ЛИСТОВЬГХ ДЕТАЛЕЙ В СИСТЕМЕ II

2.1. Ограничения, обусловленные используемым методом расчта угла компенсации пружинения.
2.2. Методы проектирования деталей рассматриваемого класса в системе ii
2.3. Сравнение двух методов проектирования деталей рассматриваемого класса в условиях переменного радиуса скругления
2.4. Сравнение двух методов проектирования деталей рассматриваемого класса в условиях переменного радиуса скругления в зоне концов рбер
2.5. Сравнение двух методов проектирования деталей рассматриваемого класса в зоне сопряжения рбер с бортом и рбер без борта.
2.6. Сравнение двух методов проектирования деталей рассматриваемого класса
в зоне сопряжения ребер с бортами.
ГЛАВА 3. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РАЗРАБОТАННЫХ АЛГОРИТМОВ
АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МОДЕЛЕЙ ОСНАСТОК В СИСТЕМЕ II.
3.1. Сканирование трехмерных моделей листовых деталей.
3.2. Вычисление угла компенсации пружинения детали и координат точек, используемых на первом шаге гибкиштамповки
3.3. Автоматизированное проектирование трхмерных моделей оснасток,
применяемых при изготовлении листовых деталей
ВЫВОДЫ.
ГЛАВА 4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЛИСТОВЫХ ДЕТАЛЕЙ, А ТАКЖЕ РАЗРАБОТАННОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЗАГОТОВИТЕЛЬНОШТАМПОВОЧНОЙ ОСНАСТКИ
4.1. Проектирование листовой детали
4.2. Автоматизированное проектирование технологической оснастки с помощью разработанного ПО
4.3. Автоматическое проектирование развртки листовой детали с помощью
разработанного ПО
ВЫВОДЫ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Пакет 2 включает в себя для быстрого конструирования и оптимизации поверхности штамповочной оснастки, РАМI для расчта штампов и для моделирования процесса штамповки и контроля качества и допусков. Платформа I i 0 3. IX . I 0 и выше IX . ПО эмуляции процесса штамповки, учитывающее все события и технологии, связанные с процессом штамповки и, далее, производящее полный анализ продукта штамповки. После проведения анализа проектируемой детали полученные данные необходимо использовать для построения технологических оправок вручную или с привлечением стороннего ПО, так как данная функциональность в i отсутствует. Платформа I i 0 3. Для этой системы имеется модуль, предназначенный для расчта задач листовой штамповки. Модуль рассчитывает напряжения и деформации, испытываемые металлом во время формовки и определяет, выдержит ли он штамповку. После проведения анализа проектируемой детали полученные данные необходимо использовать для построения технологических оправок вручную или с привлечением стороннего ПО, так как данная функциональность в отсутствует. Платформа I i 0 3. Стоимость . Для этого пакета имеется модуль, предназначенный для расчта задач листовой штамповки . В процессе анализа детали и оправки могут быть найдены, а затем устранены некоторые проблемы вызванные ошибками в проектировании деталей и заготовительноштамповочной оснастки, предназначенной для их изготовления. Стоимость . I это универсальный пакет для анализа поведения структур, жидкостей и потоков жидкостей со структурными взаимодействиями методом конечных элементов. Также I может производить анализ напряжений в тврдых телах 2 и 3 и структурах в статике и динамике. Анализ может быть линейным или нелинейным, включая эффекты неоднородности материала, большие деформации и условия контакта. I это модуль программы , с помощью которого можно методом конечных элементов, с большим количеством малых шагов моделировать процессы деформации листа. С помощью I возможно моделирование операций формоизменения листовых деталей начиная с получения из плоской заготовки и кончая расчетом пружинсния. В I возможно моделирование следующих процессов деформации деформация заготовки под действием силы тяжести при е укладке на инструмент закрытие прижима вытяжка с перегяжными ребрами или без них разделительные операции последующее формоизменение операции формоизменения с шибером операции формоизменения со вставками матриц и пуансонов пружинение формовка заготовки жидкой средой гидромеханическая вытяжка. В этой программе изготовитель инструмента, конструктор или менеджер может быстро проверить процесс деформации с инструментом на всех операциях и при необходимости его оптимизировать. Перед собственно моделированием может быть проверено движение всех инструментов. Процесс моделирования может занять от нескольких минут до нескольких часов. Для оценки моделирования имеются такие показатели, как толщина листа, разрывы, напряжения, удлинения, силы деформирования. При неверном выборе диаметра вырубаемой заготовки можно наблюдать нежелательные явления, такие как отрыв донышка, складкообразование на фланце. Моделирование третьего перехода вытяжки. Исходя из приведнных данных можно сделать вывод о целесообразности разработки специализированного ПО, работающего на платформе ШМ РС и позволяющего рассчитать для детали, получаемой методом гибкиштамповки, углы компенсации пружинепия на основании теории упругости, учитывая возможную кривизну рбер и изменение всех параметров детали при движении вдоль ребра, а затем построить в автоматизированном режиме модель оправки, необходимой для изготовления детали. САОсистема ишарЫся позволяет производить проектирование заготовительноштамповочной оснастки без использования дополнительных модулей сторонней разработки 5. Эта САПР содержит модуль, моделирующий процесс гибкиштамповки с помощью метода конечных элементов 5. Модель учитывает пружинсние детали, что позволяет рассчитать угол пружинения материала детали после снятия давления при гибкештамповке, т. Угол пружинения и угол компенсации пружинения не равны, но зная угол пружинсния, можно итерационно найти и угол компенсации пружинсния. Соотношение этих углов показано на рис.