汽車模具沖壓運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)探索

孫繼富

摘 要：運(yùn)動(dòng)仿真是汽車模具設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，不僅關(guān)系到汽車模具設(shè)計(jì)的優(yōu)劣，而且也是影響新車型上市的重要因素。從客觀的角度來(lái)說(shuō)，汽車模具沖壓運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)在目前的研究當(dāng)中，雖然已經(jīng)獲得了一定的成果，但是并沒(méi)有將實(shí)際工作中的問(wèn)題全部解決，在日后的工作當(dāng)中，必須不斷的完善系統(tǒng)，將總體的性能提升到一個(gè)全新的水平。針對(duì)目前汽車模具設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題，科研人員通過(guò)對(duì)企業(yè)模具運(yùn)動(dòng)關(guān)系進(jìn)行總結(jié)，完成了以CATIA為平臺(tái)的汽車模具沖壓運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：汽車 模具沖壓 系統(tǒng) 仿真

中圖分類號(hào)：U468 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）02（a）-0091-01

汽車模具沖壓運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)在目前的研究當(dāng)中，已經(jīng)進(jìn)入到了實(shí)質(zhì)的試驗(yàn)階段，雖然還存在一定的不足，但是并不是什么太大的問(wèn)題。綜合而言，汽車模具沖壓運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)在試驗(yàn)指標(biāo)中，達(dá)到了一個(gè)較高的水準(zhǔn)。首先，利用汽車模具沖壓運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)，能夠了解汽車在實(shí)際運(yùn)行中的很多問(wèn)題，為日后的維修和制造，提供了詳細(xì)的數(shù)據(jù)參考。其次，將汽車模具沖壓運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)應(yīng)用到實(shí)際的工作當(dāng)中，能夠?qū)ζ囘M(jìn)行全面的檢測(cè)，減少了其他硬件設(shè)備所存在的問(wèn)題，并且對(duì)汽車行業(yè)的發(fā)展來(lái)說(shuō)，也具有較大的積極意義。在此，該文主要對(duì)汽車模具沖壓運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)進(jìn)行一定的探索。

1 沖壓運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)

1.1 沖壓運(yùn)動(dòng)仿真的主要內(nèi)容

對(duì)于汽車模具沖壓運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)的主要作用就是輔助設(shè)計(jì)人員模擬汽車模具的沖壓運(yùn)動(dòng)，在模擬的前期工作中，主要是要求設(shè)計(jì)人員進(jìn)行一些必要的交互性操作。就目前的情況來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)人員要想在CATIA平臺(tái)上快速完成運(yùn)動(dòng)仿真，就需要在以下操作上努力：第一，規(guī)范定義各運(yùn)動(dòng)模具，為快速定義模具沖壓運(yùn)動(dòng)關(guān)系做準(zhǔn)備。對(duì)于沖壓運(yùn)動(dòng)仿真來(lái)說(shuō)，前面的準(zhǔn)備工作常常得不到重視，在主觀上造成了總體工作不理想的狀態(tài)，日后的仿真研究，必須將前面的所有準(zhǔn)備工作做好，避免出現(xiàn)較大的沖突；第二，對(duì)于仿真后設(shè)計(jì)出現(xiàn)失誤的零件，要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)零件的數(shù)據(jù)庫(kù)將其更換，重新仿真直到可行。沖壓運(yùn)動(dòng)仿真從某個(gè)角度來(lái)說(shuō)，是一個(gè)循環(huán)的過(guò)程，某些環(huán)節(jié)由于不能一次性成型，因此需要根據(jù)總體的需要以及沖壓運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)的特性進(jìn)行循環(huán)仿真，直到可行為止。

1.2 系統(tǒng)主要模塊介紹

在汽車模具沖壓運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)當(dāng)中，除了其內(nèi)容之外，最具研究性的就是各項(xiàng)模塊。每一個(gè)模塊的主要功能都不同。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，各個(gè)模塊之間是相互獨(dú)立的，在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，并不會(huì)影響互相的工作和功能，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性能的最大化。但是在系統(tǒng)故障或者是某項(xiàng)功能無(wú)法體現(xiàn)的時(shí)候，各個(gè)模塊可以通過(guò)配合或者犧牲部分模塊的功能，達(dá)到系統(tǒng)的平衡和功能的均衡性?，F(xiàn)有的汽車模具沖壓運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)主要分為兩個(gè)模塊：首先是運(yùn)動(dòng)仿真模塊。此項(xiàng)模塊主要是實(shí)現(xiàn)模具沖壓運(yùn)動(dòng)關(guān)系的快速定義，使程序從外部獲得需要的數(shù)據(jù)，從而仿真沖壓運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)仿真模塊在實(shí)際的工作當(dāng)中，主要負(fù)責(zé)的是外部工作，同時(shí)也相當(dāng)于基礎(chǔ)性的工作，由于內(nèi)部測(cè)試、分析等一系列的功能都是以外部數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)而進(jìn)行的，因此運(yùn)動(dòng)仿真模塊是相當(dāng)重要的。其次是輔助設(shè)計(jì)模塊。當(dāng)仿真工作完成以后，系統(tǒng)會(huì)輸出干涉檢測(cè)結(jié)果，找出哪些運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)存在干涉和碰撞缺陷，以及需要更換的零件。輔助設(shè)計(jì)模塊是對(duì)前一項(xiàng)工作的總結(jié)和分析，能夠從根本上降低隱患的發(fā)生概率。此項(xiàng)模塊主要包含兩個(gè)部分，分別是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)與系統(tǒng)交互界面的通信接口和數(shù)據(jù)表格，在此以通信接口為例，此接口的主要作用在于，實(shí)現(xiàn)程序?qū)?biāo)準(zhǔn)件數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)信息的提取存儲(chǔ)功能。

2 汽車模具沖壓運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

目前的汽車行業(yè)發(fā)展迅速，很多的相關(guān)技術(shù)也得到了較大程度上的重視，相對(duì)來(lái)說(shuō)，汽車模具沖壓運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)是一個(gè)劃時(shí)代的進(jìn)步，但是此項(xiàng)系統(tǒng)在運(yùn)用的時(shí)候，并沒(méi)有將所有的功能完整體現(xiàn)出來(lái)，后續(xù)技術(shù)需要進(jìn)一步提升，才能得到理想的結(jié)果。由于汽車模具沖壓運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)對(duì)系統(tǒng)具有至關(guān)重要的意義，因此在日后的工作當(dāng)中，應(yīng)該在關(guān)鍵技術(shù)上投入更多的精力。

2.1 模具沖壓運(yùn)動(dòng)關(guān)系的快速定義

模具的設(shè)計(jì)要遵循設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)就的命名也有統(tǒng)一的原則，提供通過(guò)搜索CATIA的結(jié)構(gòu)樹(shù)，按照實(shí)例名稱將個(gè)運(yùn)動(dòng)部件找出并存儲(chǔ)。同時(shí)將這些運(yùn)動(dòng)的部件，作為仿真運(yùn)動(dòng)的前期預(yù)處理，為后續(xù)的工作做準(zhǔn)備。在客觀情況不變的情況下，汽車模具沖壓運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)模具沖壓運(yùn)動(dòng)關(guān)系的快速定義。我國(guó)是一個(gè)汽車大國(guó)，相關(guān)技術(shù)和系統(tǒng)方面的提高，對(duì)汽車的生產(chǎn)制造、維修養(yǎng)護(hù)都具有較大的意義。從大的方面來(lái)說(shuō)，汽車模具沖壓運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，甚至能夠影響能源在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展，所以，模具沖壓運(yùn)動(dòng)關(guān)系的快速定義絕對(duì)不能出現(xiàn)絲毫的紕漏。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐和研究，在仿真運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，系統(tǒng)能夠根據(jù)存儲(chǔ)的各運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行仿真運(yùn)動(dòng)，減少了一系列不必要的步驟，提高了工作效率。

2.2 運(yùn)動(dòng)仿真模塊的運(yùn)動(dòng)條件判斷與軌跡設(shè)定

汽車模具中的運(yùn)動(dòng)組件可分為電驅(qū)動(dòng)、氣驅(qū)動(dòng)、機(jī)械驅(qū)動(dòng)三類。每一類都能夠在實(shí)際的工作當(dāng)中，解決較多的問(wèn)題。從功能上來(lái)看，電驅(qū)動(dòng)和氣驅(qū)動(dòng)可以獨(dú)立于模具開(kāi)模閉模過(guò)程單獨(dú)運(yùn)動(dòng)，在調(diào)整的時(shí)候非常方面。而機(jī)械驅(qū)動(dòng)和前兩類則有一定的差異，需要在模具設(shè)計(jì)的時(shí)候進(jìn)行全面思量，否則后續(xù)的工作將會(huì)出現(xiàn)一定的阻礙，不僅會(huì)耽誤時(shí)間，同時(shí)在運(yùn)行成本上也會(huì)有所增加。綜合來(lái)說(shuō)，運(yùn)動(dòng)仿真模塊的運(yùn)動(dòng)條件判斷和軌跡設(shè)定，要將電驅(qū)動(dòng)、氣驅(qū)動(dòng)、機(jī)械驅(qū)動(dòng)有效的運(yùn)行，并且根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行配合或者單獨(dú)使用，才能得到一個(gè)理想的結(jié)果。

3 結(jié)語(yǔ)

該文對(duì)汽車模具沖壓運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)進(jìn)行了一定的闡述，對(duì)于系統(tǒng)本身而言，其問(wèn)題并不大，而且很多的問(wèn)題都得到了徹底的解決，大范圍的投入使用僅僅是時(shí)間上的問(wèn)題。另一方面，隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，相關(guān)技術(shù)必須結(jié)合系統(tǒng)才能提高功能，相信在日后的工作中，汽車模具沖壓運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)的各項(xiàng)功能和性價(jià)比一定可以達(dá)到更高的水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 李宏偉，何文學(xué).沖壓模具與自動(dòng)沖壓線的動(dòng)態(tài)仿真研究[J].模具制造，2010（11）.

[2] 曹旭軍，趙雪芹.利用UG軟件裝配模塊做運(yùn)動(dòng)模擬實(shí)現(xiàn)汽車模具干涉檢查[J].模具制造，2010（9）.

[3] 金玲，鄧亞?wèn)|，陳祥豐.基于CATIA的清掃車駐車制動(dòng)的裝配與仿真[J].專用汽車，2009（3）.endprint