基于参数化的装配技术设计过程拉伸模具

基于参数化的装配技术设计过程

基于参数化的装配技术设计过程 2012： 使用并行工程，需要在产品开发设计过程中建立一个包含产品个部信息的数字化装配概念模型，以使在设计过程中各方而都能信息共享。这里采用产品骨架模型(Skeleton Mode简称SM)，通过SM创建反映产品整体特性的装配概念模型，用基准特征和参数关系式反映出产品各主要零部件的空间姿态及装配约束关系，各部件中同样可创建各自的了SM，SM中的相关设计内容按产品的层次关系传递到各级了SM，直至各零件中，这样各设计者都能在装配概念模型的统一指导下，并行地完成对各零部件的详细设计。 1 总体设计 首先从概念设计开始，功能设计阶段已选定初步传动方案，即用直齿轮传动的二级减速器，传动比是3：8。所以我们初定：两个齿轮的齿数分别是30和80。系统整体结构的拓扑图(见图2)。根据输入、输出轴、箱体的空间位置和装配约束关系(见对各零件的参数化建模)，构造出(如图1)主SM。其中，主要基准宵：输入轴轴线SR、输出轴轴线SC、机箱机座配合接触基准面KT-PHM，传动齿轮齿宽方向对称面CL-DCM；主要的尺寸约束是输入轴(SR)和输出轴(SC)的中心距d0，由关系式：dO=m(Z1+z2)／2控制。旨先将齿轮模数m、压力alpha、齿数Zl及z2定义为变量，以备在设计过程中根据需要作进一步的调整。然后用相同的方法构建输入轴、输出轴的了SM和壳体的了SM。2 单个零件参数化建模 现阶段已有很多种对零件的参数化建模方法。最典型的方式一般可分为三类：静态建模、编程动态建模和造型动态建模。 (1)静态建模，就是建立完个的三维标准件模型，逐个输入计算机中的标准零件库中，然后按照要求调用零件。由于每种标准件其实就是一个系列，如果把各个尺寸的零件逐一输入。 (2)编程动态建模，就是利用二次开发工具通过编程来实现三维标准件建模，对于每一系列的标准件，采用一个独立的了程序来实现，通过预留的接口来实现参数化。 (3)造型动态建模，就是采用对零件参数建立关系式方法进行三维标准件模型，由于相同系列的标准件具有相间的拓扑结构和不同的尺寸参数，对同一系列的标准件就可以使用同一个三维实体模型。 本文重点介绍造型动态建模方法。 根据对减速器的整体的设计，在总体条件的约束下用CAD／CAN软件对内部各零件进行参数化建模选用了pr0＼E建模软件，因为pr0＼主要特点是所建模型都是以尺寸进行驱动的。对各零件的参数化建模概述如下： 对齿轮建模时要注意将模型的各个部分之间建立约束。在建模过程中会引入很多参数，首先要确定驱动参数和计算参数。所谓驱动参数，就是要进行齿轮计算时的一些基本参数，包括齿数、模数、压力角等。所谓计算参数，则是指利用驱动参数计算获得的一些参数，包括基圆直径、齿顶圆直径、分度圆直径等。在关系表达式中，计算参数是由驱动参数和其它常量构成，用驱动参数约束计算参数。 首先定义参数：将齿数、模数、压力角定义为驱动参数；并建立关系式(如图3)；然后绘出齿顶圆、齿根圆、分度圆(如图4)和渐开线(如图5、6)，最后拉伸(图7)阵列(图8)生成齿轮；最后将齿轮的其它部分建完(见图9)。 在对齿轮建模完成后，将齿轮各个部分的参数之间建立起关系式。使得各个部分的参数都由齿数(Z)、模数(m)、压力角(alpha)决定。这样当改变其中一个参数时，整个齿轮就会改变。 对齿轮轴的参数化建模，关键在于使得齿轮齿数和其轴的直径成比例的变化。在建模时，将齿数作为驱动参数，用于驱动齿轮轴的形状变化如图l0)。 用以上方法可以对两个齿轮进行建模。其它部分：壳体、轴、轴承等零件的建模相对简单，具体的建模过程，在这里就不详细讨论了。要说明的是：注意单个零件单个部分之间的参数化，也就是说要选择和其它零件有约束关系的参数作为驱动参数，然后其余部分的参数都设定为计算参数，计算参数由驱动参数决定。

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