计算机辅助楔横轧工艺及模具设计

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1、计算机辅助楔横轧工艺及模具设计摘要CAD／CAE／CAM技术是体现企业设计制造水平的重要标志。在楔横轧工艺开发和模具设计中应用cAD／cAE／cAM技术，有利于促进楔横轧工艺的发展和推广应用。本文将三维CAD技术引入到楔横轧工艺与模具设计领域中，提出了基于轧件特征的楔横轧模具设计方案，开发了相应的模具设计CAD系统，并尝试着将有限元数值模拟技术作为虚拟调试手段应用于楔横轧工艺与模具设计中。本文对楔横轧工艺与模具设计进行了较深入、系统的研究。首先，对三维CAD技术、基于特征建模技术、参数化技术做了阐述，并将之引入到楔横轧工艺与模具设计中。其次，文中阐述了对轧件成形特

2、征的描述，基于此对楔横轧模具楔体特征进行了分类、定义等，并详细地说明了轧件特征与模具楔体特征的映射关系，在此基础上开发了楔横轧模具设计CAD系统，包括：轧件特征描述、楔体特征参数化设计、模具楔体特征的拼合设计、轧齐曲线与曲面设计。其中重点介绍了轧齐及轧齐原理、轧齐曲线方程的求解和提前量的计算、轧齐曲线及轧齐曲面的生成技术。然后，以汽车起动轴的楔横轧模具设计为例具体阐述了应用该CAD系统进行设计的过程。最后，将有限元数值模拟技术引入到楔横轧模具与工艺调试中，阐述了虚拟调试的过程和分析了有限元模拟结果，概括了轧件缺陷诊断分析模块可作为技术人员提供参考。关键词：楔横轧C

3、AD系统3一DCAD技术轧齐有限元数值模拟ComputerAidedDesignofProcessandDieforCrossWedgeRollingAbstractCAD／CAE／CAMtechnologyisanembodimentofenterprisemanufacturinglevel．Theapplicationofthistechnologyinprocessanddiedesignforcrosswedgerolling(CWR)willpromotethetechnicaldevelopmentandtechnologytransferofCWR

4、．Inthispaper，3-dimensionCADtechnologyisintroducedintoCWRfield，processanddiedesignschemebasedonrolledpiecesispresented，acorrespondingCADsystemisdeveloped，aswellasFEMsimulationtechnologyisusedasthevirtualtest．Comprehensiveresearch011processanddiedesignforCWRhasbeenmadedeeplyandsystemati

5、cally．Firstly，3-dimensionCADtechnology、featureBasedmodelingtechnologyandparameterizationtechnologyareexplainedrespectively，andthenintroducedthemintoCWRfield．Secondlydeformingfeaturedescriptionofwedgefeatureisclassifiedanddefined，aswellasthemappedrelationbetweenCWRpiecesfeatureandwedge

6、featureofCWRdieisexpatiated．Onthebaseofthis，aCADsystemforCWRisdeveloped，whichincludesdeformingfeaturebaseddescriptionCWRpieces，theparamete“zationandassemblydesignofwedgefeatureforCWR，anddesignofstepshapingcurveandsurface，Thereintostepshapinganditstheory，solutiontostepshapingcurveequat

7、ion，computationofstartpositionofstep·-shapingcurveandstep—shapingcurveandsurfacebuildingtechnologyareintroducedemphatically．ThenaCWRdiedesignofstarting—shaftautomobileistakenasanexample，thedieandprocessdesigncourseforCWRusingthisCADsystemisillustrated．Finally，FEMsimulationtechnologyis

8、intro