[發明專利]一種復合材料成形模具的設計方法

在審

• 申請號: 201510657941.7
• 申請日: 2015-10-12
• 公開（公告）號: CN105467950A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 唐靖嵐
• 申請（專利權）人: 無錫清楊機械制造有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 張海英

技術領域

本發明涉及一種復合材料成形模具的設計方法。

背景技術

復合材料結構一般由基體和增強材料經熱壓工藝制造而成，具有比強度高、比剛度大、可設計性強、抗疲勞損傷性能和耐腐蝕性良好、尺寸穩定性好、隱身性好、便于大面積整體成型、有效提高商用載荷等諸多優點。應用復合材料FiberSIM軟件，采用獨特的復合材料構件制造模擬技術，對構件件進行準確的工藝評估，獲得合理設計結果和確保高質量的產品的新技術。通過軟件模擬功能實現面向制造技術的設計，模擬平面鋪層在三維零件上的鋪覆工藝可行性，在三維零件某一區域上實現所要求的纖維鋪放角的工藝可行性等，并通過對各軟件系統和設備進行相關的二次開發和接口設計，實現復合材料構件在并行工作模式下的設計、工藝、制造、檢測、裝配全過程的集成，實現復合材料構件設計、制造及工藝一體化的技術。數字化技術在復合材料結構設計中的應用數字化設計技術就是用現代的、高科技的手段和技術來改造傳統的產品設計方法，旨在建立一套基于計算機的，支持產品開發與生產全過程的并行化、智能化、集成化、虛擬化、綠色化、全球化、人性化、安全化、敏捷化的現代設計方法與系統，有效地組織多學科的產品開發隊伍，充分利用各種計算機輔助工具，并有效地考慮產品開發與生產的全過程。

復合材料構件模具體設計的主要工作是對成型曲面的偏置，成型曲面是大量的曲面片拼接而成的，其特征非常復雜，在對復合材料構件模具體設計過程中，對成型曲面進行偏置時，存在局部因曲率過大而無法整體偏置的問題，使得設計人員不得不將原始曲面進行拆分，而分別對曲面片進行單獨偏置，然后將所得的偏置曲面按要求進行拼接。這樣不僅改變了原始的設計數據，使得設計結果有較大的偏差，往往需要設計員進行無數次的反復嘗試，才能得到合理的解，而且對曲面的處理，本身就是很復雜的過程，依靠人工的手段，質量得不到保證，而且降低了設計效率。本文在滿足誤差的前提下，提出了基于誤差約束的復雜曲面整體偏置方法。型架板結構的設計過程中，設計者對每一個結構的設計都從草圖進行，設計步驟煩瑣，設計效率低下，依賴設計人員所掌握的知識和經驗，不同背景的設計人員所設計的產品模型差異很大，不能滿足產品規范性的要求。通過對大量復合材料構件模具的總結，發現其型架板結構大同小異，本文利用參數化設計手段對其進行標準化，建立其參數化設計模型，設計者只需對給定的幾組參數進行賦值，便可以生成滿足條件的型架板結構，減少設計者的大量而煩瑣的重復繪圖工作，提高設計效率。

發明內容

本發明的目的在于提出一種復合材料成形模具的設計制造方法

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種復合材料成形模具的改進方法，主要包括3個步驟：型曲面的可加工性檢測、成型模具體設計及成形模具支架設計、基于FiberSIM，CAA二次開發的模具設計系統方法。成型曲面可加工性評價檢測主要是在設計初期.對復合材料構件成型曲面按照曲面本身的設計質量以及企業現有的資源條件進行檢查，在設計階段判斷出不符合設計質量的曲面，以免影響后續的加工制造，出現加工迭代情況。模具體的設計模塊主要是在設計模具體階段，考慮到成型曲面在設計過程中不易偏置，而且模具體與支架結構制造方式的不同.防止因制造誤差而引起的模具體與模具支架不能裝配的情況，保證設計的模具體與支架的成功裝配，減少模具體的變形，提高精度。支架的參數化設計模塊主要在設計支架時，利用參數化設計思想，減少設計者的大量而煩瑣的重復繪圖工作，提高設計效率。根據企業的實際需求，本成形模具的改進設計系統方法基于FiberSIM，CAA軟件進行二次開發。

1成型曲面的檢測方法