利用UG软件装配模块做运动模拟实现汽车模具干涉检查

1、利用ug软件装配模块做运动模拟实现汽车模具干涉检查stl淮安仕泰隆国际工业博览城全球招商热线20线）网址:www利用ug软件装配模块做运动模拟实现汽车模具干涉检查曹旭军，赵雪芹1四川成飞集成科技股份有限公司（四川成都610091）2成都电子机械高等专科学校（四川成都611730）【摘要】运用ug（unigmphics）.件的装配模块和表达式功能，对汽车 模具各组件进行运动模拟，实现运动顺序检查，干涉检查.关键词:ug软件;装配;运动模拟;干涉检查中图分类号：tg385.2 文献标识码：b 文章编 号:1671 350820100714265usingugsoftw

2、areassemblymoduleactionsimulationtorealizelnterferenceexerciseofautodie【abstractusingthefunctionsofexpressionandassemblingofugsoftwai'e.simulatemovementofautodiepartsrealizesportsorderinspectionandinterferenceexercise. keywords:ugsoftware;assembly;actionsimulation;interferenceexercise 1引言随着汽车模具行

3、业的发展,车身内外板零件的形状复杂化,冲压生产线的自动化，使得模具的结构也变得复杂，设计难度加大.对于模具结构设计而言，一部分结构是静止不动的，比如下模座，而另一部分则是运动的,比如压料器， 斜楔等，它们在模具冲压过程中沿着自己的轨迹作往 复式运动静止的结构其设计相对简单，采用ug软 件三维实体设计，所见及所得，非常直观而运动的 结构设计就要复杂多了,要考虑运动部件自身运动的 翘曲量，从图8中可以看出，一个塑件的最大变形为 0.0386mm,这是由于塑件的收缩引起的，由于属于公 差允许的范围内,不需修改模具，若变形过大，则需更 改塑件设计.5结束语模具试模后得到的塑件如图9所示,4个塑件尺 寸

4、正常，外观质量良好,模具生产稳定所以同模异 腔模具的设计过程中应用moldflow对其进行流道平 衡分析，充填分析，冷却分析，流动翘曲分析等，可以及时地发现模具设计中的问题，并及时修改，这样可 以提高模具的试产成功率，节约成本,为企业带来可 观的经济效益.6参考文献fl】周其炎.moldflow5.0基础与典型范例ml北京:电子工业 出版社,2007.图9塑件2张维合注塑模具设计实用教程【m】北京:化学工业出版 社,2007.31陈静波，申长雨，横井秀俊.多型腔注射模充填不平衡实验 【j】_机械工程,2007,(10)4欧阳波仪多型腔注射模流动平衡分析实验j 塑料工业， 2008.(6)091

5、0?模具制造)2010年第9期stl昆山仕泰隆国际机械模具城全球招商热线:051286188888(20线)网址:www正确性，还要考虑运动部件之间，运动部件与静止部 件之间运动关系的正确性，要避免出现干涉问题.本文介绍了运用ug软件的装配模块和表达式功能来实现汽车模具的运动模拟，对其作运动顺序检查，干涉检查的方法经过笔者在实际生产中的运用，此方法切实可行，而且运用简单.2单组运动组件的做法汽车模具中的运动组件可分为电驱动，气驱动，机械驱动3类;电驱动和气驱动可以独立于模具开模 闭模过程单独运动,调整比较方便而机械驱动与模 具开模闭模过程的运动相关联,需要在模具设计时作 周全的考虑，否则后续调

6、整费时费力.机械驱动主要是普通吊楔，斜楔类,还有包边模的 包边机构，以及较复杂的旋转斜楔，然而原理都是一样 的,都可以用本文所述的方法来实现运动模拟分析. 下面就以汽车模具中最常见的吊楔为例,讲述单 组运动组件的做法.单组运动组件可以理解为经过条件设置的一组运动部件的集合，它们在汽车模具中以一个整体出现，并可以通过一个表达式参数控制其运动过程.图1即为汽车模具中典型的吊楔结构图，它由底座，驱动座,滑块和工作部份组成，图la为闭模状态，图lb为开模状态下面讲述其运动组件的设计.网1吊楔结构a闭模状态b开模状态(1) 实体建模.建立好的吊楔各子组件装配树结构如图2所示.建立a驱动座b滑块e底座(2

7、) 运动条件设置.在使用吊楔时，都会用到图4所示的行程图，它表 达了吊楔工作的工作角度及在各方向上运动的距离, 对本文方法需要的参数进行命名，如图5所示.图4行程图图5参数命名吊楔运动时,驱动座固定在下模座，静止不动.底座固定在上模座,随模具开模闭模作上，下往复运 动滑块则悬浮在底座上，当滑块未接触到驱动座 时,相对底座静止当滑块接触到驱动座时,则沿着 斜楔自身冲压方向作往复运动.根据上述分析，对驱动座sumi_lk2580x2函§0scj #idrive鬻西 oscamibase图6装配树结构接着在"oscam1 一 assembly中按图7所示建立表达式.j卜件导髓梗墅

8、视图用户表达式de=35暑 ds=ifcz<zs)(o)else(czzs)*cos(ang 1 e)暑z:0zs=50/zstroke图7表达式建立驱动座是固定不动的，将pscamldfiv*与“0scam1 assembly对应的3个坐标平面进行平面 距离配对，使距离值为0,这样驱动座就固定好了，见 图8所示.图8驱动座固定然后将"oscamibase"与"oscam1 assembly 对应的3个坐标平面进行平面距离配对，使xz,yz平 面距离值为0,xy平面距离为表达式z,这样通过修改 z的值就可以控制底座的上下运动.同样将"osc

9、 am 1 slide"与"oscam1 assembly，' 进行配对，使xz平面距离值为0将图9所指滑块上 斜面与底座下斜面进行距离配对，并使值为0将滑 块下斜面与驱动座上斜面进行距离配对，并使值为 ds当滑块未接触到驱动座时，相对底座静止，此时 ds=(zzs)xcos(angle).当滑块接触到驱动座时，则 沿着斜楔自身冲压方向作往复运动，此时ds=o因 此建立了图7所示的表达式ds-if(z<zs)(o)else (zzs)xcos(angle).这样就建好 了 pscam1 slideall"的运动条件，工作镶块和滑块会作为一个整

10、 体进行运动.滑块与底座该两面始终接触图9滑块与底座组合至此建立好了这组吊楔的运动条件，更改表达 式z的值，吊楔便按条件作出相应的运动.汽车模 具中其它的运动组件都可以按此思路和方法来进行 运动条件设置，并将所有的运动条件(通过表达式) 都关联到一个高度表达式z上，通过更改z的值来控 制运动3单组运动组件的运用通常一副汽车模具中可能有几组吊楔，为了以后 整副模具做运动模拟时引用方便，可新建一个"cam” 子组件，其工作坐标系为模型空间绝对坐标系，然后 将建立好的多组吊楔按模具设计位置组件的模拟 整个模具运动组件的模拟，通常应包括吊楔，斜 楔，工作镶块，凸模，压料器等.模具设计时是闭模

11、状 态,为了不影响这一状态以及提高运动模拟的速度， 我们单独新建好一个部件文件"checks专门用于做 运动模拟，干涉检查.首先在"check"的绝对坐标系原点处新建好3条中心线和3个坐标平面(datumplane),然后在其中新建表达式z_check,用于控制z向高度.然后将先前创建的” cant组件按绝对坐标系添加进来，在”cant中利用部件间表达式将zcam值 关联到 zcheck 上，即 zcam=chcck:zcheck.接着将上模直修镶块组件按绝对坐标系添加进来，并与"check"®行配对，使xz,yz平面距离值为0,xy

12、平面距离为表达式z_check.最后将上模压料器组件按绝对坐标系装配进来，并与"check"®行配对，使xz,yz平面距离值为0定 义压料器行程表达式为padstroke,令xy平面距离为 表达式 if(z_check<padstroke)(0)else(z_check一padstroke).至此定义好了几类常用运动组件,如有其它类型 的组件可按此思路进行组件添加和参数控制.由于笔者在设计模具时都是以模型空间绝对坐 标系作为模具各组件的工作坐标系，因而前面提到的 “按绝对坐标系添加进来”就是保证添加进来的状态, 也就是高度参数z_cam,z_chec

13、k值为零的状态，是 和模具闭模状态的位置一致的然后顺次修改z_check的值:0,5,10，15，显示的就是模具各组件开模运动的过程对这一过程进行检视，就可以直观地看到各组件之间是否干涉,运动是否正确如果在开模的某一段(比如25<z_check<3o)发现有干涉 的可能，可以重点检视这一段，将z.check的值按 1mm 递增(25,26,27,2&29,3o)来模拟.下面就以一副修边模为例进行简单介绍,这是一副某车型翼子板外轮廓全修边模具，在修边时有几处涉及到直修边和侧修边的交接，仅取涉及了前述cam1吊楔组件的一处,见下面组图中z=0的小图侧修边镶块一部分伸到了直修边镶

14、块里面，这种情况下如果设计失误，会导致两镶块在运动时碰撞,造成损 坏通过运动模拟，可以很直观的看到两镶块运动时 位置关系,如果检查出有干涉则马上对相应实体进行 修改,进而有效控制干涉的发生.直修镶块沿垂直方向做运动，而斜修镶块沿斜楔自身冲压方向做运动，顺次修改z.check的值:0,5,10,15,20,25,30,35,40,45,50，得到了如图 11 所示的两镶块位置状态.图ii镶块位置状态观察上面的组图可以发现,在模具开模过程中，直修镶块和侧修镶块之问是不会发生干涉的,运动关 系正确，而但开模后侧修镶块退出到了直修镶块外 面,不会影响现场模具的装配.5结束语综上可见，用ug软件装配模块和表达式功能做运动分析，实现