数控弯管模具参数化设计及工艺仿真

作     者：马志友 

作者单位：沈阳航空航天大学 

学位级别：硕士

导师姓名：韩志仁;车剑昭

授予年度：2022年

学科分类：08[工学] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主      题：数控弯管模具 CAA二次开发 参数化设计 工艺仿真 干涉检查 

摘      要：飞机导管零件分布在飞机的各个系统中,主要包括:液压、燃油、环控、供氧系统等。在航空制造中,利用数控弯管机加装弯管模具弯制导管,不同参数的导管需要不同的弯管模具。弯管模具设计过程中,不仅需要考虑弯管工艺,而且依赖设计人员的知识和经验。由于飞机制造过程中需要大量的导管,从而需要大量的模具,这就要求设计人员重复设计结构相似的弯管模具,费时费力,消耗设计人员的精力,影响设计质量。同时在导管的弯制过程中,存在复杂构型管件与数控弯管机或工作环境中其他物体发生碰撞的问题。基于上述背景,本文做了以下研究:基于CAA(Component Application Architecture)对CATIA进行二次开发,结合数控弯管模具设计准则,完成数控弯管模具快速设计系统的开发。主要内容有:基于弯管模具设计准则确定模具结构方案;基于弯管模具尺寸数据库以及尺寸关联关系设计模具;基于坐标系快速装配标准件;基于CATIA零件设计模块的弯管工艺仿真;基于CATIA空间分析模块完成弯管工艺碰撞干涉检查。应用上述开发的数控弯管模具快速设计系统设计数控弯管模具,通过手动输入导管驱动参数,程序自动计算、读取模具尺寸数据,判断模具结构方案,完成模具的参数化设计以及标准件的装配。弯管模具的设计效率得到了很大的提升,有效的缩短了设计时间。再通过弯管工艺仿真模块,导入目标管件数据,生成弯管工艺仿真动画,检测管件弯制过程中是否会发生碰撞干涉,减少材料损耗、避免损坏机床。