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插圖清單 圖2-1模具總裝圖………………………………………………………………………………8 圖4-1 定向視圖………………………………………………………………………………10 圖4-2 動(dòng)畫工具條……………………………………………………………………………10 圖4-3 建立動(dòng)畫名稱 ………………………………………………………………………11 圖4-4 創(chuàng)建主體………………………………………………………………………………12 圖4-5 創(chuàng)建關(guān)鍵幀序列 ……………………………………………………………………12 圖4-6 點(diǎn)拖動(dòng)…………………………………………………………………………………13 圖4-7 送料完成………………………………………………………………………………13 圖4-8上模下行………………………………………………………………………………14 圖4-9解除約束………………………………………………………………………………15 圖4-10建立動(dòng)畫名稱………………………………………………………………………15 圖4-11 拉深完成……………………………………………………………………………15 圖4-12 創(chuàng)建關(guān)鍵幀序列 …………………………………………………………………16 圖4-13 動(dòng)畫回放 …………………………………………………………………………16 圖4-14 捕獲對(duì)話框…………………………………………………………………………17 圖4-15 上?；爻? …………………………………………………………………………17 圖4-16創(chuàng)建關(guān)鍵幀序列……………………………………………………………………18 圖4-17 拉深完成 取件……………………………………………………………………19 圖4-18創(chuàng)建關(guān)鍵幀序列……………………………………………………………………19 圖4-19 動(dòng)畫回放……………………………………………………………………………20 圖4-20 動(dòng)畫捕獲……………………………………………………………………………20 圖4-21動(dòng)畫合并……………………………………………………………………………21 有壓邊裝置的后續(xù)拉深模運(yùn)動(dòng)仿真 摘 要 拉深是利用金屬的塑性變形，用拉深工藝可以制得筒形，階梯形等直壁旋轉(zhuǎn)體零件，也可以制成方盒形等直壁非旋轉(zhuǎn)體零件。采用彎曲成形的零件種類繁多，這里主要以有壓邊裝置的后續(xù)拉深模進(jìn)行說(shuō)明。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)所要解決的問(wèn)題是通過(guò)動(dòng)畫的形式來(lái)闡述：模具根據(jù)橡皮彈力的不同對(duì)工件進(jìn)行兩次彎曲，得到了筒形拉深件，借助Pro/ENGINEER軟件中動(dòng)畫命令使模具工作過(guò)程和原理變得很容易理解。并進(jìn)一步學(xué)習(xí)和理解Pro/ENGINEERe軟件的高級(jí)命令。 關(guān)鍵詞：彎曲 Pro/ENGINEER 動(dòng)畫 后續(xù)拉深 There are follow-up device Blankholder Drawing Die Motion Simulation Abstract Drawing is the use of metal plastic deformation, the deep drawing process can be obtained cylindrical, straight wall, such as ladder-shaped rotating body parts can also be made, such as straight-walled box-shaped body of non-rotating parts. Bending the use of a wide range of parts, where the main devices in a follow-up Blankholder Drawing Die explain. ??The graduated design problem to be solved through the animation of the form: elastic rubber mold in accordance with the two different bending of the workpiece has been drawing tube, using Pro / ENGINEER software in order to make animation work process and the principle of mold become very easy to understand. And further study and understanding of Pro / ENGINEERe senior command software. Keywords: Bending Pro / ENGINEER drawing animated follow-up 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1.緒 論 目前，我國(guó)沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，主要原因是我?guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國(guó)模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。 1.1 Pro/ENGINEER簡(jiǎn)介 1988年，V1.0的Pro/ENGINEER誕生了。經(jīng)過(guò)10余年的發(fā)展，Pro/ENGINEER已經(jīng)成為三維建模軟件的領(lǐng)頭羊。目前已經(jīng)發(fā)布了Pro/ENGINEER2000i2。PTC的系列軟件包括了在工業(yè)設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的多項(xiàng)功能，還包括對(duì)大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等等。Pro/ENGINEER還提供了目前所能達(dá)到的最全面、集成最緊密的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境。 Pro/ENGINEER Wildfire 3.0系統(tǒng)是一個(gè)大型軟件包，它支持并行工作和協(xié)同工作，是一個(gè)應(yīng)用廣泛、功能強(qiáng)大的CAD/CAE/CAM工程設(shè)計(jì)軟件，它將產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)加工的過(guò)程集成在一起，并且能夠?qū)崿F(xiàn)所有用戶同時(shí)參與同一產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造工作。 Pro/ENGINEER Wildfire 3.0系統(tǒng)由以下六大主模塊組成：工業(yè)設(shè)計(jì)（CAID）模塊、機(jī)械設(shè)計(jì)（CAD）模塊、功能仿真(CAE)模塊、制造(CAM)模塊、數(shù)據(jù)管理(PDM)模塊和數(shù)據(jù)交換(Geometry Translator)模塊。這些主模塊又包含了許多不同的子模塊，每種子模塊可完成不同的設(shè)計(jì)、分析和制造功能，Pro/E的動(dòng)畫模塊可以制作出模擬產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)、裝配、構(gòu)造等展示性的動(dòng)畫，無(wú)需單獨(dú)安裝。 Pro/ENGINEER是美國(guó)PTC公司的標(biāo)志性軟件產(chǎn)品，是一套由設(shè)計(jì)至生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化軟件。自1988年問(wèn)世以來(lái)，引起了機(jī)械CAD/CAE/CAM界的極大震動(dòng)，由于其強(qiáng)大的功能，很快得到業(yè)內(nèi)人士的普遍歡迎，其銷售額連年遞增，并使其迅速稱為當(dāng)今世界最為流行的CAD軟件之一。自20世紀(jì)90年代中期，國(guó)內(nèi)許多大型企業(yè)開始選用Pro/ENGINEER，發(fā)展至今，已擁有了相當(dāng)打的用戶群。 1.1.1 Pro/ENGINEER的特點(diǎn) Pro/ENGINEER采用了單一數(shù)據(jù)庫(kù)、參數(shù)化、基于特征及工程數(shù)據(jù)再利用等概念，改變了MDA的傳統(tǒng)觀念，這種全新的概念已成為當(dāng)今世界MDA（Mechanical Design Automation，機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化）領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)。利用此概念開發(fā)的軟件Pro/ENGINEER能將產(chǎn)品從設(shè)計(jì)至生產(chǎn)的過(guò)程集中到一起，讓所用的同時(shí)進(jìn)行同一產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造工作，即所謂的并行工程。 Pro/ENGINEER具有一下特點(diǎn)。 （1）參數(shù)化設(shè)計(jì)和特征功能。Pro/ENGINEER是采用參數(shù)化設(shè)計(jì)的、基于特征的實(shí)體模擬化系統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)人員采用具有智慧特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了設(shè)計(jì)上從未有過(guò)的簡(jiǎn)易和靈活。 （2）單一數(shù)據(jù)庫(kù)。Pro/ENGINEER是建立在統(tǒng)一基層的數(shù)據(jù)庫(kù)上的，不像一些傳統(tǒng)的CAD/CAM系統(tǒng)建立在多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)上。所謂單一數(shù)據(jù)庫(kù)，就是工程中的資料全部來(lái)自一個(gè)庫(kù)，使得每一個(gè)獨(dú)立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個(gè)部門的，換言之，再整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的任何一處發(fā)生改動(dòng)，可以反映再整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的相關(guān)環(huán)節(jié)上。例如，一旦工程詳圖有改變，NC（數(shù)控）工具路徑也會(huì)自動(dòng)更新；組裝工程圖如有任何變動(dòng)，也完全同樣反映再整個(gè)三維模型上，這種獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計(jì)的完整地結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)能結(jié)合起來(lái)。這一優(yōu)點(diǎn)，使得設(shè)計(jì)更優(yōu)化，產(chǎn)品質(zhì)量更高，價(jià)格也更便宜，產(chǎn)品能更好的推向市場(chǎng)。 （3）工程數(shù)據(jù)再利用。設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)生成的工程數(shù)據(jù)是整個(gè)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵所在，產(chǎn)品的外形尺寸和結(jié)構(gòu)功能是由工程數(shù)據(jù)所驅(qū)動(dòng)的，對(duì)工程數(shù)據(jù)的變更可以迅速反映在整個(gè)產(chǎn)品上。工程數(shù)據(jù)庫(kù)再利用可以讓使用者快速生成整個(gè)產(chǎn)品系列，從而簡(jiǎn)化了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更改，更容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的系列化設(shè)計(jì)。 1.1.2 Pro/ENGINEER的模塊與功能 Pro/ENGINEER 采用了模塊方式，保證用戶可以按照自己的需要進(jìn)行選擇使用。目前共有20多個(gè)模塊，涉及工業(yè)設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、功能仿真、加工制造等方面，為用戶提供全套解決方案。 下面介紹Pro、ENGINEER中的一部分模塊和功能，某些模塊和功能在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用將在書本的后續(xù)章節(jié)中進(jìn)行詳細(xì)講解。 1.Pro/ENGINEER基本模塊 Pro/ENGINEER基本模塊是整個(gè)系統(tǒng)的基本部分，其他模塊都是在基本模塊上擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)的?；灸K不僅包括了特征建模工具，也可實(shí)現(xiàn)模型的參數(shù)化定義，這種參數(shù)功能可采用關(guān)系式賦予零件形體尺寸，而不像其他系統(tǒng)是直接指點(diǎn)一些數(shù)值于形體。這樣工程師可任意建立形體上的尺寸和功能之間的關(guān)系，任何一個(gè)參數(shù)改變，其他相關(guān)的特征也會(huì)自動(dòng)修正。這樣功能使得修改更為方便，可令設(shè)計(jì)優(yōu)化更趨完美。Pro/ENGINEER的特征建模是通過(guò)各種不同的設(shè)計(jì)專用功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角（Chamfers）和抽空（Shells）等。采用這種手段來(lái)建立形體，對(duì)于工程師來(lái)說(shuō)更自然，更直觀，而無(wú)需采用復(fù)雜的幾何設(shè)計(jì)方式。 2. 裝配模塊Pro/ASSEMBLY Pro/ASSEMBLY是一個(gè)參數(shù)化組裝管理系統(tǒng)，允許將原件零件和子組件放置在一起以形成組件?？蓪?duì)該組件進(jìn)行修改、分析或重新定向。 SPro/ASEMBLY具有如下功能。 （1） 裝配功能。此功能提供了基本的裝配工具，能夠?qū)⒘慵凑找?guī)定的位置裝配并約束其全部或有限的自由度。 （2） 簡(jiǎn)化表示。簡(jiǎn)化表示是一個(gè)模型的變體，可用此模型來(lái)改變某一特定設(shè)計(jì)的視圖效果，從而可以控制Pro/ENGINEER 調(diào)入進(jìn)程并顯示的組件成員。這樣就能定制工作環(huán)境使其只包含當(dāng)前關(guān)注的信息。 （3） 互換組件?；Q組件是一種可創(chuàng)建并在設(shè)計(jì)組件中使用的特殊類型組件?；Q組件由與功能或表示相關(guān)的模型組成。 （4） 骨架模型。骨架模型是組件的一種特殊元件，它定義組件設(shè)計(jì)的骨架、空間要求、界面及其他物理屬性，此組件設(shè)計(jì)主要用于定義元件的幾何形體。另外還可在組件上采用骨架模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，即首先創(chuàng)建骨架模型的放置參照，然后修改骨架尺寸以模仿運(yùn)動(dòng)。 （5） 自頂向下設(shè)計(jì)。通過(guò)Pro/NOTEBOOK 來(lái)實(shí)現(xiàn)自頂向下設(shè)計(jì)功能，這是一個(gè)可選模塊，它為創(chuàng)建層次相連的組件布局提供了工具，支持自頂向下的組件設(shè)計(jì)。 3. 工程圖模塊Pro/DETAIL Pro/ENGINEER提供了一個(gè)強(qiáng)大的生成工程圖的能力，包括：自動(dòng)尺寸標(biāo)注，參數(shù)特征生成，全尺寸修飾，自動(dòng)生成投影面、輔助面、截面和局部視圖。Pro/DETAIL擴(kuò)展了Pro/ENGENEER的基本功能，允許直接從Pro/ENGENEER的實(shí)體造型產(chǎn)品生成符合ANSI/ISO/DIN標(biāo)準(zhǔn)的工程圖。 4. 金模塊Pro/SHEETMETAL Pro/SHEETMETAL擴(kuò)展了Pro/ENGINEER的設(shè)計(jì)功能，用戶可建立參數(shù)化的鈑金造型和金組裝，包括生成金屬板的設(shè)計(jì)模型以及將它們放平成平面圖形。Pro/SHEETMETAL還提供了通過(guò)參照折彎庫(kù)彎曲和放平能力，允許通過(guò)彎曲或放平狀態(tài)下的模型附加特征的功能，同時(shí)支持生成、庫(kù)儲(chǔ)存和替換用戶可自定義的特征。 5. 數(shù)控加工模塊Pro/NC Pro/NC 模塊能生成驅(qū)動(dòng)數(shù)控機(jī)床加工零件所必需的數(shù)據(jù)和信息，能夠生成數(shù)控加工的全過(guò)程。它將生產(chǎn)過(guò)程生產(chǎn)規(guī)劃與設(shè)計(jì)造型連接起來(lái)，所以任何在設(shè)計(jì)上的改變，軟件也能自動(dòng)地將已做過(guò)的生產(chǎn)上的程序和資料也自動(dòng)的重新產(chǎn)生，而無(wú)需用戶自行修改。它將具備完整關(guān)聯(lián)性的Pro/ENGINEER產(chǎn)品線延伸至加工制造的工作環(huán)境里。Pro/NC的應(yīng)用范圍較廣泛，包括數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控線切割、三軸至五軸的加工中心。 6. 自由曲面造型模塊Pro/ISDX Pro/ISDX模塊用來(lái)設(shè)計(jì)帶有復(fù)雜曲面的產(chǎn)品，它擴(kuò)展了Pro/ENGINEER的生生、輸入和編輯復(fù)雜曲面和曲線的功能。Pro/ISDX提供了一系列必要的工具，使得工程師們?cè)谡麄€(gè)工業(yè)范圍內(nèi)很容易地生成用于飛機(jī)和汽車的曲線和曲面、船殼設(shè)計(jì)以及通常所碰到的復(fù)雜設(shè)計(jì)問(wèn)題。 7. 模具設(shè)計(jì)和鑄造模塊 Pro/MOLDESIGN是Pro/ENGINEER的模具設(shè)計(jì)模塊，提供在Pro/ENGINEER內(nèi)模擬模具設(shè)計(jì)工藝時(shí)使用的工具。此模塊允許創(chuàng)建、修改和分析模具元件和組件，并可根據(jù)設(shè)計(jì)模型中的變化對(duì)它們快速更新。 Pro/CASTING提供設(shè)計(jì)模具組件和元件用的工具并為制造做鑄造準(zhǔn)備。 8. 電纜和布線設(shè)計(jì)模塊Pro/CABLING 使用Pro/CABLING模塊可在Pro/ENGINEER組件中定義三維電纜線束。在CABLING中，電纜布線可與電氣及機(jī)械元件和裝配同步進(jìn)行。Pro/CABLING從示意圖中提取邏輯信息的能力極大的推動(dòng)了三維電纜布置的自動(dòng)化。另外，關(guān)聯(lián)的線束制造和文檔工具減少了錯(cuò)誤和返工。 9. 管道設(shè)計(jì)Pro/PIPLING Pro/PIPLING是可選的Pro/ENGINEER模塊，可通過(guò)組件模式進(jìn)行訪問(wèn)。使用Pro/PIPLING能夠在Pro/ENGINEER組件中生成三維管道系統(tǒng)。可在規(guī)范驅(qū)動(dòng)或非規(guī)范驅(qū)動(dòng)的管道設(shè)計(jì)模塊中創(chuàng)建管道系統(tǒng)。管道系統(tǒng)的創(chuàng)建包括建立管道參數(shù)、布線以及插入管接頭。 10. 行為建模擴(kuò)展模塊Behavioral Modeling Behavioral Modeling擴(kuò)展可實(shí)現(xiàn)模型的分析和優(yōu)化，它具有一下功能。 （1）以相關(guān)方式在模型中嵌入設(shè)計(jì)需求，從而永久解決了涉及多個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)的實(shí)際問(wèn)題。 （2）評(píng)估模型靈敏度以了解變更對(duì)設(shè)計(jì)目標(biāo)的影響。 （3）通過(guò)開放式環(huán)境將結(jié)果與外部應(yīng)用程序（如Microsoft Excel）集成在一起。 （4）不管采用何種構(gòu)造方式，均允許考慮所有設(shè)計(jì)需求，從而產(chǎn)生出最佳設(shè)計(jì)。 （5）跨Pro/ENGINEER的多個(gè)功能區(qū)域進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性的研究。 11.結(jié)構(gòu)和熱力學(xué)分析Pro/MECHANICA Pro/MECHANICA用來(lái)對(duì)產(chǎn)品的力學(xué)和熱力學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析評(píng)估并進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)一整套高級(jí)功能，Pro/MECHANICA使工程師能全面評(píng)估和優(yōu)化其設(shè)計(jì)，在減少樣機(jī)研制費(fèi)用的同時(shí)改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量。此模塊的功能和特點(diǎn)如下。 （1） 解決非線性大位移、預(yù)應(yīng)力、動(dòng)態(tài)和瞬態(tài)熱分析問(wèn)題。 （2） 對(duì)高級(jí)材料特性進(jìn)行仿真，例如各向異性、正交各向異性和復(fù)合層壓板。 （3） 支持高級(jí)建模實(shí)體，例如質(zhì)量/彈簧理想化和預(yù)負(fù)荷螺栓。 （4） 通用的界面、工作流程和用戶概念，使用戶如同置身于Pro/ENGINEER的核心設(shè)計(jì)區(qū)域中。 （5） 通過(guò)精確仿真復(fù)雜系統(tǒng)，減少產(chǎn)品性能的不確定性。 根據(jù)產(chǎn)品類型和設(shè)計(jì)需要來(lái)選擇合適的模塊，以便降低購(gòu)買軟件的開支，若將來(lái)企業(yè)擴(kuò)大規(guī)?；虍a(chǎn)品類型發(fā)生改變，可隨時(shí)購(gòu)買需要的模塊添加到現(xiàn)有的平臺(tái)中 針對(duì)不同規(guī)模的企業(yè)，PTC公司推出了不同的Pro/ENGINEER軟件包，軟件包分為基礎(chǔ)、高級(jí)和企業(yè)三個(gè)層次，為各種企業(yè)提供了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的解決方案。2007年，PTC對(duì)Pro/ENGINEER軟件包進(jìn)行了重新命名，以打造一個(gè)可伸縮的系統(tǒng)，使用戶能夠輕松快捷地找出最適合自己需求的軟件包。PTC公司提供了以下5種Pro/ENGINEER軟件包。 (1) Pro/ENGINEER Foundation XE 功能模塊：三維CAD設(shè)計(jì)（高級(jí)建模、繪圖、裝配、鈑金件等）。 （2）Pro/ENGINEER Advanced SE 功能模塊：三維CAD設(shè)計(jì)，外加產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）。 （3）Pro/ENGINEER Advanced XE 功能模塊：三維CAD設(shè)計(jì)、PDM以及任選一種擴(kuò)展設(shè)計(jì)附件（自由形狀曲面設(shè)計(jì)、自頂向下設(shè)計(jì)、管路/電纜設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、優(yōu)化）。 （4）Pro/ENGINEER Enterprise SE 功能模塊：三維CAD、PDM以及任選一種擴(kuò)展設(shè)計(jì)附件,外加協(xié)同/項(xiàng)目管理。 （5）Pro/ENGINEER Enterprise XE 功能模塊：三維CAD、PDM、擴(kuò)展設(shè)計(jì)CAD附件、協(xié)同/項(xiàng)目管理，外加仿真和分析、工程計(jì)算、企業(yè)可視化、文檔編輯器和基于Web的培訓(xùn)。 第 6 頁(yè) 共 23 頁(yè) 2.本次動(dòng)畫設(shè)計(jì)論述所要解決的問(wèn)題 運(yùn)用Pro ENGINEER野火3.0 對(duì)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》書本上的第4章《彎曲工藝與彎曲模具設(shè)計(jì)》第9節(jié)第2個(gè)知識(shí)點(diǎn)圖4.45有壓邊裝置的后續(xù)拉深模具結(jié)構(gòu)分析畫圖，如下圖2-1所示：，零件造型好后，然后經(jīng)過(guò)零部件裝配，運(yùn)用Pro ENGINEER野火3.0里的動(dòng)畫模塊進(jìn)行動(dòng)畫設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)動(dòng)畫設(shè)計(jì)用三維的動(dòng)態(tài)效果來(lái)解釋復(fù)雜的模具工作原理，且容易理解。 本次設(shè)計(jì)說(shuō)明書的要求就是進(jìn)一步解釋動(dòng)畫制作的基本步驟和方法，根據(jù)我的學(xué)習(xí)下面將本動(dòng)畫的詳細(xì)步驟敘述于下，希望老師給以檢閱審查，提出問(wèn)題和建議。 圖2-1 圖為有壓邊裝置的后續(xù)拉深模。拉伸前，半成品毛坯套在壓邊圈4上，壓邊圈，演變?nèi)男螤畋仨毰c上一次拉出來(lái)的半成品毛坯形狀一致。上模下行，首先將半成品毛坯壓平整在壓邊圈與拉深凹模之間。 3.動(dòng)畫的制作總過(guò)程 3.1動(dòng)畫的制作步驟簡(jiǎn)介 a)首先在Pro/E 3.0里的零件模塊，造型設(shè)計(jì)建立如圖2-1所示的每一個(gè)零部件。 b)然后在組建模塊把各零部件進(jìn)行裝配。裝配完成后刪除部分裝配約束，以便后續(xù)工作的進(jìn)行。 c)裝配完成后，點(diǎn)擊【執(zhí)行應(yīng)用程序】——【動(dòng)畫】進(jìn)入動(dòng)畫設(shè)計(jì)模式，逐步對(duì)裝配好的模具裝配圖進(jìn)行分析，經(jīng)Pro/E 3.0動(dòng)畫模塊里內(nèi)置拍照功能，完成從模具開始工作前到彎曲完成后的整個(gè)過(guò)程的拍照工作。 d)選擇和按順序整理照片（snapshot1——snapshot*）會(huì)形成KSF時(shí)間幀，按模具動(dòng)作過(guò)程，合理拖動(dòng)每個(gè)幀節(jié)的位置，以便以后輸出的動(dòng)畫的播放速度節(jié)奏一致。 e)完成KSF時(shí)間幀合理調(diào)節(jié)后，點(diǎn)擊啟動(dòng)動(dòng)畫功能，動(dòng)畫從頭到尾會(huì)播放一遍，在回放功能里面經(jīng)過(guò)捕捉輸出成視頻動(dòng)畫文件。 3.2帶壓邊裝置的后續(xù)拉深模模具動(dòng)畫的制作進(jìn)度 ? 了解目前國(guó)內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時(shí)間1天； ? 學(xué)習(xí)和了解本模具的工作原理所用時(shí)間3天； ? 本模具各個(gè)零部件設(shè)計(jì)所用時(shí)間2天； ? 模具的裝配，所用時(shí)間1天； ? 動(dòng)畫的制作和總體輸出動(dòng)畫．修改動(dòng)畫，所用時(shí)間12天。 4.動(dòng)畫制作詳細(xì)步驟 2 4.1 Pro/E 3.0動(dòng)畫模塊的初步認(rèn)識(shí) 運(yùn)行Pro/E 3.0，在【文件】下拉菜單先設(shè)置工作目錄在-沖壓作業(yè)目錄下,然后在【文件】的下拉菜單點(diǎn)擊【打開】打開裝配好的模具裝配圖。首先設(shè)定一個(gè)視圖方向，為以后的方向一致性做準(zhǔn)備如圖4-1所示 ：然后點(diǎn)擊【應(yīng)用程序】--【動(dòng)畫】如圖4-2所示，進(jìn)入動(dòng)畫的編輯制作。 圖 4-1 在圖4-1中所示在名稱中建立一個(gè)【重定向視圖】，保存。 圖4-2 如圖4-2所示，進(jìn)入動(dòng)畫的編輯制作。 工具條各個(gè)圖標(biāo)命令認(rèn)識(shí)： 1) 進(jìn)入動(dòng)畫設(shè)計(jì)模式參考圖一的工具列，由左至右使用圖形按鈕來(lái)完成整個(gè)動(dòng)畫的制作。 2) 3) 為新建動(dòng)畫圖標(biāo)，自定義動(dòng)畫名稱； 4) 為動(dòng)畫中的主體定義圖標(biāo)，可以把裝配好的模具圖的零件連接成一個(gè)剛體，也可以分散為每個(gè)零件以個(gè)獨(dú)立的體 5) 動(dòng)畫模塊中的創(chuàng)建新關(guān)鍵幀序列圖標(biāo)； 6) 為啟動(dòng)動(dòng)畫圖標(biāo)，調(diào)整好KFS時(shí)間幀后，點(diǎn)此圖標(biāo)，啟動(dòng)動(dòng)畫； 7) 動(dòng)畫回放圖標(biāo)，在此對(duì)話框中可以回放動(dòng)畫和經(jīng)過(guò)捕捉，輸出成視頻動(dòng)畫文件； 8) 為刪除時(shí)間幀圖標(biāo)。 了解動(dòng)畫模塊里的常用圖標(biāo)命令后開始動(dòng)畫的制作。 點(diǎn)擊圖標(biāo)，新建動(dòng)畫，在此對(duì)話框中可自定義動(dòng)畫名稱（名稱0），如圖4-3所示： 圖4-3 新建好自定義的動(dòng)畫名稱后，關(guān)閉窗口。 點(diǎn)擊 圖標(biāo)，彈出如圖4-4對(duì)話框，在未操作之前，每一個(gè)組成裝配圖的零件都是一個(gè) boyd檢查裝配模具圖的整個(gè)剛體情況，根據(jù)本次的模具工作上模下行在拉深之前的過(guò)程可以把上模部分整體連接成一個(gè)剛體，下模部分在模具工作前先不對(duì)其進(jìn)行操作。 圖4-4 點(diǎn)擊 圖標(biāo) ，彈出如圖4-5對(duì)話框，進(jìn)行動(dòng)畫的關(guān)鍵幀序列搜集和整理。 首先完成送料過(guò)程，在4-5對(duì)話框中點(diǎn)擊圖標(biāo)，彈出如圖4-6拖動(dòng)對(duì)話框，在此先點(diǎn)拍下送料前的一張圖snapshot1，然后在圖4-6對(duì)話框中點(diǎn)擊點(diǎn)拖動(dòng)圖標(biāo)，選擇拖動(dòng)的方向X軸方向，然后鼠標(biāo)選擇坯料沿X方向模具凸模正上方中，然后選擇拖動(dòng)的方向Y軸方向，然后鼠標(biāo)選擇坯料沿Y方向模具凸模上送進(jìn)，經(jīng)調(diào)整合適，送料完成完成，然后再點(diǎn)擊圖標(biāo)拍下送料后的一張圖snapshot2，如圖4-7所示。 圖 4- 5 圖 4-6 圖 4-7 送料過(guò)程完成，下一步是上模下行，上模整體已經(jīng)在之前連接成一個(gè)剛體，按剛才送料方式進(jìn)入4-6對(duì)話框，點(diǎn)擊點(diǎn)拖動(dòng)圖標(biāo)，選擇拖動(dòng)方向Y方向，然后用鼠標(biāo)選擇上模部分，沿Y方向垂直向下拖動(dòng)，拖動(dòng)凸模接觸坯料停止；然后點(diǎn)擊圖標(biāo)拍下上模下行后的圖snapshot3，完成上模下行的操作，如圖4-8所示。 圖4-8 點(diǎn)擊【文件】——【保存】本次操作記錄。 2 4.2模具拉深動(dòng)畫制作 因?yàn)镻ro/E軟件動(dòng)畫模塊功能里對(duì)動(dòng)畫制作完全是瞬間拍照，然后經(jīng)過(guò)圖片的連接完成一連續(xù)的動(dòng)畫；此模具的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是彎曲，而在軟件中，坯料不能隨著凸模的下行而自動(dòng)拉深變形，因?yàn)榇藙?dòng)畫是拉深模具工作過(guò)程，在拉深過(guò)程中前次拉深件在拉深凸模和拉深凹模之間在工作過(guò)程中不顯示制件，橡皮的變化是靠上壓板下行時(shí)的覆蓋作用期的壓縮效果，制作此動(dòng)畫只有根據(jù)凸模下行拉深完成后取件出拉深成形件完成帶有壓邊裝置的后續(xù)拉深模的動(dòng)畫制作。 在此過(guò)程中，打開裝配模型，首先進(jìn)入Pro/E【標(biāo)準(zhǔn)】，在窗口左側(cè)的模型樹里選擇每個(gè)部能的零件右擊選擇【編輯定義】，彈出的對(duì)話框出現(xiàn)， 圖標(biāo)，點(diǎn)擊此圖標(biāo)進(jìn)入裝配約束環(huán)境，手動(dòng)刪除每個(gè)零件之間的約束。以便在以后后續(xù)動(dòng)畫的運(yùn)動(dòng)過(guò)程不造成約束干澀。如圖4-9所示： 圖4-9 完成約束刪除后，在完成各項(xiàng)裝配后隱藏后序工作中需要取出的制件的，點(diǎn)擊【應(yīng)用程序】-【動(dòng)畫】開始模具彎曲過(guò)程的動(dòng)畫制作。 因?yàn)榇诉^(guò)程中部分零件有不同位置的變化，所以在在動(dòng)畫中的主體定義時(shí)有必要選擇性的編輯剛體，進(jìn)入【動(dòng)畫】模塊后，點(diǎn)擊 如圖4-10所示 ： 圖4-10 新建自定義動(dòng)畫名稱（名稱01）。 點(diǎn)擊編輯主體定義，上模部分的上模座和拉深凹模和推件板和固定螺釘和下模部分的頂桿和上壓板接成一剛體，打料桿是獨(dú)立的，下模部分除頂桿和上板壓板外其余全部連接成一剛體。 點(diǎn)擊圖標(biāo)，進(jìn)行對(duì)此狀態(tài)的拍照，進(jìn)入對(duì)話框后，點(diǎn)擊點(diǎn)拖動(dòng)，然后在中選擇Y方向，鼠標(biāo)選擇上模部分上模下行至拉深模完成拉深過(guò)程的底部，如圖4-11所示： 圖4-11 點(diǎn)擊圖標(biāo)對(duì)此狀態(tài)進(jìn)行拍照生成snapshot4，然后點(diǎn)關(guān)閉，完成拍照，會(huì)自動(dòng)退入如圖4-12對(duì)話框：點(diǎn)擊確定保存snapshot4。 圖4-12 點(diǎn)擊圖標(biāo)進(jìn)入創(chuàng)建關(guān)鍵幀序列對(duì)話框，如圖添加snapshot1，snapshot2，snapshot3。點(diǎn)擊確定圖標(biāo)，完成送料 上模下行至工件表面的關(guān)鍵幀鼠標(biāo)手動(dòng)拖動(dòng)倒三角形，調(diào)整適合的動(dòng)作時(shí)間。 點(diǎn)擊啟動(dòng)動(dòng)畫圖，送料過(guò)程和上模下行至工件表面的動(dòng)畫從頭到尾運(yùn)行一次，檢查無(wú)錯(cuò)誤，點(diǎn)擊回放圖標(biāo)，彈出如圖4-13所示回放對(duì)話框，點(diǎn)【捕獲】圖標(biāo)進(jìn)入如圖4-14對(duì)話框，在瀏覽框里輸入“拉深1”，其他全部按默認(rèn)，點(diǎn)確定輸出動(dòng)畫。 圖 4-13 圖 4-14 完成送料和上模下行拉深完成動(dòng)畫的輸出。 點(diǎn)擊圖標(biāo)，進(jìn)行對(duì)此狀態(tài)的拍照，進(jìn)入對(duì)話框后，點(diǎn)擊點(diǎn)拖動(dòng)，然后在中選擇Y方向，鼠標(biāo)選擇上模部分上模回程至如圖4-15所示： 圖 4-15 點(diǎn)擊圖標(biāo)對(duì)此狀態(tài)進(jìn)行拍照生成snapshot5后點(diǎn)關(guān)閉，完成拍照，會(huì)自動(dòng)退入如圖4-16對(duì)話框，點(diǎn)擊確定保存好剛拍snapshot5。 圖4-16 點(diǎn)擊圖標(biāo)對(duì)此狀態(tài)進(jìn)行拍照生成snapshot6后點(diǎn)關(guān)閉，完成拍照，會(huì)自動(dòng)退入如圖4-16對(duì)話框，點(diǎn)擊確定保存好剛拍snapshot6。 點(diǎn)擊圖標(biāo)，進(jìn)行對(duì)此狀態(tài)的拍照，進(jìn)入對(duì)話框后，點(diǎn)擊點(diǎn)拖動(dòng)，然后在中選擇Y方向，鼠標(biāo)選擇拉深后工件沿Y方向上行程至取件適合高度，然后選擇X方向沿X方向向右移動(dòng)拉深后制件，定位拉深后工件旋轉(zhuǎn)，用鼠標(biāo)拖拽拉深后制件繞X軸旋轉(zhuǎn)適合位置，形象直觀的顯示拉深后制件，如圖4-17所示： 圖4-17 點(diǎn)擊圖標(biāo)對(duì)此狀態(tài)進(jìn)行拍照生成snapshot7后點(diǎn)關(guān)閉，完成拍照，會(huì)自動(dòng)退入如圖4-18對(duì)話框，點(diǎn)擊確定保存好剛拍snapshot7。 圖4-18 點(diǎn)擊圖標(biāo)進(jìn)入創(chuàng)建關(guān)鍵幀序列對(duì)話框，如圖添加snapshot4，snapshot5，snapshot6，snapshot7。點(diǎn)擊確定圖標(biāo)，完成送料 上模下行至工件表面的關(guān)鍵幀鼠標(biāo)手動(dòng)拖動(dòng)倒三角形，調(diào)整適合的動(dòng)作時(shí)間。 點(diǎn)擊啟動(dòng)動(dòng)畫圖，上?；爻毯腿〖?dòng)畫從頭到尾運(yùn)行一次，檢查無(wú)錯(cuò)誤，點(diǎn)擊回放圖標(biāo)，彈出如圖4-219所示回放對(duì)話框，點(diǎn)【捕獲】圖標(biāo)進(jìn)入如圖4-20對(duì)話框，在瀏覽框里輸入“拉深2”，其他全部按默認(rèn)，點(diǎn)確定輸出動(dòng)畫。 圖 4-19 圖 4-20 完成送料和上模下行拉深完成動(dòng)畫的輸出。 2 4.3 MPG格式視頻動(dòng)畫后序處理工作 由于保存的視頻動(dòng)畫文件有多個(gè)，還有時(shí)捕捉時(shí)輸出一個(gè)動(dòng)畫的時(shí)間是4秒，前文輸出的彎曲過(guò)程中的動(dòng)畫都是不同位置的單個(gè)靜態(tài)照片的動(dòng)畫，所以必須對(duì)彎曲過(guò)程的每個(gè)動(dòng)畫都需要剪切處理，經(jīng)過(guò)視頻處理軟件（ExtraCut_gb視頻專用軟件.）調(diào)整為彎曲過(guò)程中的（000——999）所有動(dòng)畫的時(shí)間輸出為0.9秒，然后經(jīng)過(guò)視頻處理軟件把處理好的動(dòng)畫視頻文件進(jìn)行合并，合并成一個(gè)完整的動(dòng)畫視頻文件，才能展示完整的模具工作動(dòng)畫過(guò)程。如圖4-21所示：和并完成，動(dòng)畫制作成功完成。 圖4-21 5.總結(jié) 以前沒(méi)有學(xué)習(xí)到這個(gè)動(dòng)畫命令，感覺(jué)很困難，在老師給指點(diǎn)后并給定題目的前提下，通過(guò)學(xué)習(xí)動(dòng)畫知識(shí)，翻閱圖書，上網(wǎng)查閱，基本熟悉和了解Pro/ENGINEER3.0的高級(jí)命令，在動(dòng)畫的制作過(guò)程中失敗過(guò)很多次，在失敗的經(jīng)驗(yàn)中就學(xué)會(huì)了不少知識(shí)，還有不少專業(yè)知識(shí)，識(shí)圖能力比以前強(qiáng)多了，思考問(wèn)題的角度和出發(fā)點(diǎn)都有了不少進(jìn)步。 通過(guò)此次作業(yè)的完成，這讓我感覺(jué)學(xué)習(xí)不能馬虎，老師給提出了一些不足，這讓我感覺(jué)學(xué)習(xí)不能馬虎，也來(lái)不得半點(diǎn)虛偽，隨后謹(jǐn)記老師的教導(dǎo)和指導(dǎo)問(wèn)題，回去自己繼續(xù)更改設(shè)計(jì)，爭(zhēng)取拿出一個(gè)更好的動(dòng)畫讓老師看，讓同學(xué)們看看，為今后的學(xué)弟學(xué)妹們更好的學(xué)習(xí)，在做了很多遍之后終于完成了動(dòng)畫的制作，在做動(dòng)畫的畢業(yè)論文的時(shí)候因?yàn)橛绊懮羁蹋F(xiàn)在做還是記憶猶新，這次的學(xué)習(xí)是我的動(dòng)手能力大大提高，只要努力學(xué)習(xí)，沒(méi)有什么是困難的。 6.致 謝 時(shí)光如電，歲月如梭，三年的大學(xué)生活即將結(jié)束，而我也即將離開可敬的老師和熟悉的同學(xué)踏入不是很熟悉的社會(huì)中去。在這畢業(yè)之際，作為一名工科院校的學(xué)生，做畢業(yè)設(shè)計(jì)是一件必不可少的事情。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)讓人增長(zhǎng)知識(shí)的工作，它涉及的知識(shí)非常廣泛，很多都是書上沒(méi)有的東西，這就要靠自己去圖書館查找自己所需要的資料；還有很多設(shè)計(jì)計(jì)算，這些都要靠自己運(yùn)用自己的思維能力去解決，可以說(shuō)，沒(méi)有一定的毅力和耐心是很難完成這樣復(fù)雜的工作。 首先，我要感謝我的指導(dǎo)老師原紅玲老師，感謝老師的對(duì)我的指導(dǎo)和幫助。 其次，我要感謝的是我的同學(xué)們，在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到技術(shù)問(wèn)題，通過(guò)與他們的商討和幫助，查閱資料，一一攻破難關(guān)，助我順利地完成設(shè)計(jì) 謝謝你們的無(wú)私幫助和對(duì)我的鼓勵(lì)，相信以后的我會(huì)更加努力堅(jiān)強(qiáng)。 7.參考文獻(xiàn) 1.《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 原紅玲主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2.《沖壓模具圖冊(cè)》 楊占堯主編 高等教育出版社 3.《沖壓設(shè)計(jì)》 周玲主編 化學(xué)工業(yè)出版社 4.《proe2001高級(jí)開發(fā)實(shí)例》 黃圣杰、洪立群主編 電子工業(yè)出版社 5 劉建超，張寶忠主編，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造[M]。北京：高等教育出版社，2004 6 王孝培主編，沖壓手冊(cè)[M]。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990 7彭建聲、秦曉剛編著.模具技術(shù)問(wèn)答[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996 8 付宏生主編, 冷沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)制造, 化學(xué)工業(yè)出版社, 2005年3月 第 23 頁(yè) 共 23 頁(yè) 目 錄 1. 緒論………………………………………………………………………………1 1.1 Pro/ENGINEER簡(jiǎn)介 ……………………………………………………………1 1.1.1 Pro/ENGINEER的特點(diǎn)…………………………………………………………1 1.1.2 Pro/ENGINEER的模塊與功能 ………………………………………………2 2本次設(shè)計(jì)論述所要解決的問(wèn)題……………………………………………………8 3 動(dòng)畫制作總過(guò)程…………………………………………………9 3.1動(dòng)畫的制作步驟簡(jiǎn)介 ……………………………………………………………9 3.2帶壓邊裝置的后續(xù)拉深模模具動(dòng)畫的制作進(jìn)度 ………………………………9 4 動(dòng)畫詳細(xì)步驟……………………………………………………………………10 4.1 Pro/E 3.0動(dòng)畫模塊的初步認(rèn)識(shí)………………………………………………10 4.2模具拉深動(dòng)畫制作……………………………………………………………14 4.3 MPG格式視頻動(dòng)畫后序處理工作………………………………………………21 5總結(jié) ………………………………………………………………………………23 6致謝……………………………………………………………………………24 7參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………25 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)語(yǔ) 學(xué)生姓名：康永強(qiáng)班級(jí): 模具063 學(xué)號(hào)：061304338 題 目： 有壓邊裝置的后續(xù)拉深模運(yùn)動(dòng)仿真 綜合成績(jī)： 指導(dǎo)者評(píng)語(yǔ)： 康永強(qiáng)同學(xué)能按照任務(wù)書要求完成有壓邊裝置的后續(xù)拉深模具運(yùn)動(dòng)仿真，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)過(guò)程中能正確查找設(shè)計(jì)資料，并能把所學(xué)的知識(shí)靈活運(yùn)用，工作量達(dá)到要求，建議成績(jī)?cè)u(píng)定為良，可以提交答辯。 指導(dǎo)者(簽字)： 2009年 5 月 10 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)語(yǔ) 評(píng)閱者評(píng)語(yǔ)： 康永強(qiáng)同學(xué)的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作量達(dá)到要求，模具動(dòng)作正確，能按照規(guī)范性要求書寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。建議成績(jī)?cè)u(píng)定為良，可以提交答辯。 評(píng)閱者(簽字)： 2009 年 5 月 15 日 答辯委員會(huì)（小組）評(píng)語(yǔ)： 答辯委員會(huì)（小組）負(fù)責(zé)人(簽字)： 2009 年 月 日 材料工程系畢業(yè)生調(diào)查表 姓名 專業(yè) 班級(jí) 現(xiàn)工作單位 工作崗位 所從事專業(yè)工作 畢業(yè)以來(lái)工作經(jīng)歷 所學(xué)課程是否能夠滿足工作需要（打√） 是 否 希望調(diào)整和增設(shè)的課程 對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)及課程設(shè)置的建議 單位意見(jiàn) （單位蓋章） 年 月 日 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯 系 別 機(jī)電信息系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) B070203 姓 名 張瑞 學(xué) 號(hào) B07020336 外文出處 附 件 1. 原文； 2. 譯文 2011年3月 熱沖壓模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘要： 熱沖壓和高強(qiáng)度鋼材在汽車行業(yè)正越來(lái)越受歡迎。熱沖壓是通過(guò)加熱和按下推進(jìn)器水冷工具來(lái)實(shí)現(xiàn)鋼板高強(qiáng)度的一種工藝，冷卻系統(tǒng)對(duì)該工藝的影響很大。本文提出了一種對(duì)冷卻管道系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的設(shè)計(jì)過(guò)程,介紹一種在冷卻系統(tǒng)上進(jìn)行有限元分析與一個(gè)特定的進(jìn)化算法的優(yōu)化程序。通過(guò)對(duì)每個(gè)單獨(dú)程序組件進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),然后讓熱沖壓工藝和thermo-mechanically熱模擬相結(jié)合的優(yōu)化方案。 關(guān)鍵詞: 熱沖壓、有限元法(FEM),優(yōu)化 1概述 近年來(lái),在不降低安全標(biāo)準(zhǔn)的前提下減輕重量已成為汽車工業(yè)的研究重點(diǎn)。熱沖壓、高強(qiáng)度鋼對(duì)此提供了可能性,不但降低重量而且提高了乘車的安全系數(shù)。為了達(dá)到高強(qiáng)度，利用熱沖壓將高強(qiáng)度鋼加熱奧氏體溫度范圍，然后對(duì)其進(jìn)行迅速冷卻，馬氏體轉(zhuǎn)變發(fā)生。在熱沖壓工藝中,工件的溫度必須保持在200°C以上，實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度。到目前為止,很少有對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行研究的熱沖壓模具。 本文介紹了一種系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)方法,熱沖壓工具與冷卻系統(tǒng)達(dá)到最佳而快速。在這個(gè)例子中,冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化幫助進(jìn)行有限元分析與一個(gè)特定的進(jìn)化算法，隨后一系列的熱成形過(guò)程的數(shù)值thermo-mechanically熱模擬以及觀察傳熱和冷卻速率來(lái)優(yōu)化冷卻系統(tǒng)，在高溫的沖壓工刀具運(yùn)動(dòng)需要的時(shí)間相對(duì)整個(gè)過(guò)程的時(shí)間較短。因此,熱沖壓過(guò)程必須有足夠的工具、合理的準(zhǔn)確性計(jì)算與短時(shí)間的快速設(shè)計(jì)。 模具的冷卻系統(tǒng)分析了包括這項(xiàng)議案的一項(xiàng)形成過(guò)程是很有必要的,可以提高預(yù)測(cè)精度。在本文中，第2章介紹了一輛汽車和其相應(yīng)的熱沖壓原件，第3章中介紹了優(yōu)化有限元分析的程序及進(jìn)化算法。隨后,結(jié)果通過(guò)熱分析與熱、光的優(yōu)化為熱沖壓模具設(shè)計(jì)提供了科學(xué)依據(jù)。 2熱沖壓模具的冷卻 2.1動(dòng)機(jī) 提高了工藝流程的經(jīng)濟(jì)性和優(yōu)化了成形零件的特點(diǎn)、熱沖壓才能達(dá)到設(shè)計(jì)最佳狀況。因此,本研究的主要目的是優(yōu)化設(shè)計(jì)一種在經(jīng)濟(jì)冷卻系統(tǒng)熱沖壓工具才能獲得有效的冷卻速率的工具。到目前為止,只有很少數(shù)的人進(jìn)行了有關(guān)冷卻系統(tǒng)在熱沖壓工具的應(yīng)用。因此,先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法配以適當(dāng)?shù)姆抡婺Ｐ屯瓿梢蟮膬?yōu)化調(diào)查，達(dá)到工具和產(chǎn)品的快速完成和盡可能的精確。 2.2熱沖壓和模具冷卻的工藝特點(diǎn) 在直接熱成形工藝中,quenchable boronmanganese合金鋼熱沖壓和模具冷卻是常用。同時(shí),熱沖壓和模具冷卻是其中的一個(gè)具有代表意義的材料超高強(qiáng)度鋼。因此,在此研究中,熱沖壓和模具冷卻的鋁預(yù)表(阿塞洛USIBOR)被認(rèn)為是空白的材料。材料熱沖壓和模具冷卻的拉伸強(qiáng)度600MPa在臨界狀態(tài),材料的拉伸強(qiáng)度通過(guò)熱沖壓工藝顯著增加。更高的抗拉強(qiáng)度達(dá)到了熱沖壓工藝是通過(guò)快速冷卻至少27°的速度C / s[2]。作為在奧氏體冷卻淬火過(guò)程非常快馬氏體相變將發(fā)生。該微結(jié)構(gòu)提供與馬氏體與硬化的最終產(chǎn)品較高的抗拉強(qiáng)度達(dá)到1500兆帕。 2.3工具組件和檢驗(yàn) 原型的組成及其熱沖壓工具運(yùn)動(dòng)學(xué)是如圖1所示,最初的空白，該試驗(yàn)的一部分,在圖2。最初的空白的430mm尺寸x 1.75mm x 170mm和抽簽儀式提出了一種深度的檢驗(yàn)的一部分是30毫米。 2.4沖壓模具冷卻系統(tǒng) 該工具設(shè)計(jì)必須考慮能夠達(dá)到的最大的降溫速率和熱沖壓零件的溫度分布均勻性。因此,冷卻系統(tǒng)需要被整合到工具。這冷卻系統(tǒng)冷卻管靠近工具輪廓目前認(rèn)為是一種有效的解決方案。然而,冷卻管的幾何形狀限制因在鉆井和約束也應(yīng)放置導(dǎo)管盡可能在盡可能的靠近但足以有效的冷卻遠(yuǎn)離工具輪廓,以避免任何塑性變形在熱成形工藝的工具。保證滿意繪制部分的特點(diǎn),整個(gè)活躍部位，該工具(沖壓、模具、壓邊及解決沖床)需要設(shè)計(jì)冷卻充分。 3冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.1優(yōu)化的進(jìn)化算法 圖3為每個(gè)工具的優(yōu)化程序。為優(yōu)化程序設(shè)計(jì)的冷卻系統(tǒng)呈現(xiàn)在圖3。在這個(gè)過(guò)程中,冷卻在每個(gè)通道可優(yōu)化工具通過(guò)具體的進(jìn)化算法(EA),這是在發(fā)達(dá)的ISF(Institut Fertigung皮毛Spannende多特蒙德,大學(xué)德國(guó)),為優(yōu)化注塑工具適用于設(shè)計(jì)和冷卻系統(tǒng)在熱沖壓件工具[3、4]。作為約束條件進(jìn)行優(yōu)化,可得到的大小的連接器和插座,最低的墻以及nonintersection厚度的鉆孔因素也被考慮在內(nèi)。反推最小距離冷卻風(fēng)管和卸之間/裝載工具輪廓(a / x)和最小距離冷卻管(s)通過(guò)有限元分析確定。參數(shù)的冷卻系統(tǒng)如通道的數(shù)量(一根鏈條上的序貫孔),鉆孔每通道和直徑的孔洞每個(gè)工具組件也提供作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入?yún)?shù)的優(yōu)化。這些輸入?yún)?shù)可從現(xiàn)有的設(shè)計(jì)通過(guò)有限元模擬指南或?；谳斎氤跏冀馍呻S機(jī)參數(shù)通過(guò)EA或手動(dòng),由用戶。從初始解,EA創(chuàng)造新的解決方案經(jīng)過(guò)重組的電流修改他們的解決方案和隨機(jī)的。定義了隨后被用于約束的校正生成的解決方案和消除作廢的解決方案。所有的生成方案最優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行有效的冷卻率和均勻冷卻。最后,最好的解決辦法為優(yōu)化冷卻通道選擇對(duì)選定的工具組件 3.2冷卻通道的優(yōu)化 在我們的研究,選定的管的直徑對(duì)8毫米和12mm 8毫米,12mm沖床、毫米到16毫米之間死亡,8毫米和10毫米反凸模和8毫米為空白持有人。EA是用于儲(chǔ)放冷卻通道根據(jù)給定的輸入翻案和約束條件每個(gè)工具組件。優(yōu)化后的型材的8毫米直徑的渠道,為管道在圖4。 4最佳冷卻系統(tǒng)的評(píng)價(jià) 冷卻通道的渠道設(shè)計(jì)產(chǎn)生EA每個(gè)工具組件以不同的孔直徑和其冷卻性能進(jìn)行了評(píng)估,采用鐵模擬。 4.1熱學(xué)分析 在設(shè)計(jì)和開發(fā)階段的熱沖壓件工具,這是很重要的,估計(jì)熱沖壓工藝定性和定量地在很短的時(shí)間經(jīng)濟(jì)制造的工具。為了這個(gè)目的,兩個(gè)瞬態(tài)熱模擬的基礎(chǔ)上進(jìn)行利用ABAQUS /標(biāo)準(zhǔn),一個(gè)隱式方法。在這個(gè)分析1.2379曾被選為鋼的刀具材料。這仿真模型包含4工具組件:沖床,死亡,壓邊和反拳。如表1所,選擇與優(yōu)化組合的零件冷卻通道的方法。V1是這種變體組合優(yōu)化工具和小冷卻風(fēng)管直徑大,而變種冷卻風(fēng)管。V2直徑。表1:設(shè)計(jì)工具的組合進(jìn)行有限元分析。摘要為了代表一系列生產(chǎn)流程,一個(gè)循環(huán)數(shù)的熱沖壓的過(guò)程模擬為一個(gè)周期傳熱分析。圖5的表明有限元模型包括邊界conditionsFigure 5:有限元模型和邊界條件。這種熱成形工藝的部分的樣機(jī)這樣的設(shè)計(jì)周期時(shí)間是30秒。在一個(gè)周期內(nèi),沖壓運(yùn)動(dòng)的形成需要3秒,這種工具關(guān)閉了17秒的空白,它可以使淬火另一個(gè)10秒開發(fā)工具和定位的下一步空白的工具。然而,在這種熱分析運(yùn)動(dòng)和變形工具坯料的卻沒(méi)有考慮到減少了計(jì)算量。因此,只有進(jìn)行了傳熱分析是在一個(gè)封閉的工具。在熱分析、淬火過(guò)程耗時(shí)的地方2017秒秒來(lái)代替,因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)沖壓不考慮。假定空白有一個(gè)最初的穩(wěn)態(tài)溫度(Tb,0°C)由于850從950°C冷卻免費(fèi)在轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)境。最初的工具的溫度(Tt,0)假設(shè)為20°C在第一個(gè)周期和變化周期周期。冷卻介質(zhì)的溫度(Tc)假設(shè)為室溫。邊界的旁邊條件、材料性能的熱沖壓和模具冷卻的工藝要求從熱拉伸試驗(yàn),獲得了LFT舉辦(Lehrstuhl皮毛Fertigungstechnologie,大學(xué)Erlangen-Nurnberg、德國(guó)),和他在一起共同研究在熱沖壓被帶領(lǐng)[2]。在分析中,對(duì)流從空白和工具的環(huán)境(他),辦理在每一個(gè)工具,對(duì)流從工具融入到冷卻通道(hc)和傳熱熱空白是considered. c)工具(Here,??c,是the(CHTC接觸傳熱系數(shù)),描述了熱通量的數(shù)量從毛坯到工具。這通常取決于系數(shù)之間的差距的工具和d空白和接觸壓力p .它增加通常是作為接觸壓力的增加而增加。然而,在熱分析了CHTC壓力是無(wú)效的,依賴但是差距是使用相關(guān)系數(shù)。CHTC是假設(shè)為5000W°C / m2在零距離之間的空白和工具(缺口)和保持常數(shù),直到差距的增加而增加超越批判價(jià)值。 4.2 機(jī)械分析 仿真與傳統(tǒng)熱成形是不同的板料成形過(guò)程模擬,其中的分布規(guī)律在溫度或壓力的工具被忽視。為快速又簡(jiǎn)單的方法去分析熱成形工藝的工具與空白被建成有殼單元在其他的研究[5,6]。在這些研究中,研究溫度可能是分布式沿厚度的殼元素和用戶自定義函數(shù)的溫度,但這件工具是內(nèi)溫度不考慮。同時(shí),在仿真模型的加熱,在一系列的工具熱沖壓過(guò)程不被考慮。此外,殼模型,對(duì)接觸熱的問(wèn)題只是足夠于相對(duì)較短的接觸時(shí)間[6]。因此,我們?cè)谘芯抗ぞ吆涂瞻着c體積元模擬仿制的順序的在一系列的傳熱過(guò)程。熱力的進(jìn)行仿真是ABAQUS /顯性。在熱分析、比較,整個(gè)形成和淬火工藝是仿制,而動(dòng)態(tài)溫度和應(yīng)力響應(yīng)的工具進(jìn)行了模擬接觸熱利用空白time-temperature依賴流動(dòng)應(yīng)力曲線。熱更準(zhǔn)確地表達(dá)了轉(zhuǎn)會(huì)應(yīng)該使用在接觸壓力CHTC場(chǎng)所依賴改變?cè)谛纬蛇^(guò)程。此外,氣溫依賴的熱導(dǎo)率和比熱也會(huì)考慮。然而,在通過(guò)熱分析,為號(hào)元素的增加,鐵的復(fù)雜性問(wèn)題顯著的增加。在傳統(tǒng)的成形有限元模擬提出了一種自適應(yīng)網(wǎng)格可以通常用來(lái)閑了仿真時(shí)間,來(lái)獲得更多的精確解接觸面積。然而,自適應(yīng)網(wǎng)格細(xì)化在計(jì)算在熱力不穩(wěn)定的原因分析。因此,一個(gè)雅致的網(wǎng)格更高的沖壓速度被認(rèn)為是減少模擬時(shí)間。傳熱系數(shù)的結(jié)垢因此,獲得相同的熱通量[7]。