CN103551464A - 交互式模具设计方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种交互式模具设计方法及系统，所述方法包括根据所述交互式界面系统，调用所述标准化的冲压工艺前处理模块，用新的标准化的冲压工艺对其元素进行自动替换，再调用所述参数化模具结构模板，根据替换后的型面结构调整所述模具结构模板中的模具外形参数及标准件参数，从而得到新的模具结构，然后调用所述模具结构检查模块对模具结构进行自动检查审核，最后得到符合设计标准的模具结构。型面结构数据参数化模具结构模板参数化模具结构模板参数化模具结构模板新的参数化模具结构模板参数化模具结构模板。本发明能够提高模具设计的标准化程度，减轻模具设计的工作量，缩短设计周期。

Description

交互式模具设计方法及系统

技术领域

本发明涉及一种交互式模具设计方法及系统。

背景技术

现有技术下，拉延模具结构设计是根据零件的冲压工艺从零开始，按照模具设计标准进行设计，这种现有的设计方法存在设计周期长，标准化程度低，某些结构重复劳动，结构设计不合理，需反复修改等不足。

现有技术的拉延模具结构设计中通常采用局部结构模块化或半参数式设计，而局部结构设计模块化和半参数式设计存在标准化程度不高，设计时在CAD软件中仍需作大量的调用与装配，缩短设计周期有限等缺点。

具体来说，现有的设计方法存在以下不足：

（1）由于汽车外覆盖件模具结构复杂，且具有很大灵活性，需要丰富的设计经验与较长的设计周期；

（2）当冲压工艺发生更改时，模具结构更新十分困难，需要手动重新替换，费时费力；

（3）设计周期长，标准化程度低，不同零件的相似结构重复劳动，容易造成结构设计不合理，设计过程中需进行多次修改。

发明内容

本发明的目的在于提供一种交互式模具设计方法及系统，能够提高模具设计的标准化程度，减轻模具设计的工作量，缩短设计周期。

为解决上述问题，本发明提供一种交互式模具设计方法，包括：

在可视化交互式界面系统中根据新的冲压工艺获取新模具结构的型面结构数据，根据所述新模具结构的型面结构数据调整参数化模具结构模板；

获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数，根据所述新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数调整所述参数化模具结构模板；

获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数，根据新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数调整所述参数化模具结构模板参数化模具结构模板得到新的参数化模具结构模板；

对所述新的参数化模具结构模板进行自动检查后输出。

进一步的，在上述方法中，根据新的冲压工艺获取新模具结构的型面结构数据，根据所述新模具结构的型面结构数据调整参数化模具结构模板型面结构数据型面结构数据参数化模具结构模板：

根据旧的冲压工艺生成所有标准化后的工艺元素；

按所述标准化后的工艺元素获取新的冲压工艺的所有标准化后的工艺元素；

根据新的冲压工艺的所有标准化后的工艺元素生成新模具结构的型面结构数据；

按零件类型和压机类型从一模板库中获取参数化模具结构模板，根据所述模具结构的型面结构数据调整所述参数化模具结构模板。

进一步的，在上述方法中，获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数，根据所述新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数调整所述参数化模具结构模板的步骤包括：

根据模架设计规范和所述旧的冲压工艺生成所有标准化后的模具外形参数；

按所述标准化后的模具外形参数获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数；

根据新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数调整所述参数化模具结构模板。

进一步的，在上述方法中，获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数，根据新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数调整所述参数化模具结构模板参数化模具结构模板得到新的参数化模具结构模板的步骤包括：

根据标准件设计规范和所述旧的冲压工艺获取生成所有标准化后的标准件参数；

按所述标准化后的标准件参数获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数的值；

根据新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数的值调整所述参数化模具结构模板得到新的参数化模具结构模板。

进一步的，在上述方法中，新的冲压工艺的所有标准化后的工艺元素、新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数和新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数的值通过前台一可视化界面获取。

进一步的，在上述方法中，每次调整所述参数化模具结构模板的步骤均在与所述前台关联的后台进行。

根据本发明的另一面，提供一种交互式模具设计系统，包括：

冲压工艺前处理模块，用于在可视化交互式界面系统中根据新的冲压工艺获取新模具结构的型面结构数据，根据所述新模具结构的型面结构数据调整参数化模具结构模板；

模具外形参数调整模块，用于获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数，根据所述新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数调整所述参数化模具结构模板；

标准件参数调整模块，用于获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数，根据新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数调整所述参数化模具结构模板参数化模具结构模板得到新的参数化模具结构模板；

检查输出模块，用于对所述新的参数化模具结构模板进行自动检查后输出。

进一步的，在上述系统中，所述冲压工艺前处理模块包括：

工艺元素单元，用于根据旧的冲压工艺生成所有标准化后的工艺元素；

工艺元素的值单元，用于按所述标准化后的工艺元素获取新的冲压工艺的所有标准化后的工艺元素；

型面结构数据单元，用于根据新的冲压工艺的所有标准化后的工艺元素的值生成模具结构的型面结构数据；

型面结构数据调整单元，用于按零件类型和压机类型从一模板库中获取参数化模具结构模板，根据所述模具结构的型面结构数据调整所述参数化模具结构模板。

进一步的，在上述系统中，所述模具外形参数调整模块包括：

模具外形参数单元，用于根据模架设计规范和所述旧的冲压工艺生成所有标准化后的模具外形参数；

模具外形参数的值单元，用于按所述标准化后的模具外形参数获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数；

模具外形参数调整单元，用于根据新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数调整所述参数化模具结构模板。

进一步的，在上述系统中，所述标准件参数调整模块包括：

标准件参数单元，用于根据标准件设计规范和所述旧的冲压工艺获取生成所有标准化后的标准件参数；

标准件参数的值单元，按所述标准化后的标准件参数获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数的值；

标准件参数调整单元，用于根据新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数的值调整所述参数化模具结构模板得到新的参数化模具结构模板。

与现有技术相比，本发明通过在可视化交互式界面系统中根据新的冲压工艺获取新模具结构的型面结构数据，根据所述新模具结构的型面结构数据调整参数化模具结构模板；获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数，根据所述新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数调整所述参数化模具结构模板；获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数，根据新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数调整所述参数化模具结构模板参数化模具结构模板得到新的参数化模具结构模板；对所述新的参数化模具结构模板进行自动检查后输出，不需要进行三维建模，将模具结构的工艺元素、模具外形参数、标准件参数和参数化模具结构模板进行固化，提高模具设计的标准化程度，工作人员后续可以通过调整工艺元素、模具外形参数和标准件参数的值来调整参数化模具结构模板，从而实现模具结构的智能化设计，减轻了长期以来模具行业对设计人员能力要求高的依赖，本发明可以比现有方法缩短约3/4时间，减少重复劳动，可以重复使用，大大缩短了模具设计周期，减少模具设计差错，提高模具设计标准化，降低模具设计与制造成本。

附图说明

图1是本发明一实施例的交互式模具设计方法的流程图；

图2是本发明一实施例的交互式模具设计系统的模块图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图1所示，本发明提供一种交互式模具设计方法，包括步骤S1～步骤S4。

步骤S1，在可视化交互式界面系统中根据新的冲压工艺获取新模具结构的型面结构数据，根据所述新模具结构的型面结构数据调整参数化模具结构模板；具体的，模具结构设计是按照零件冲压工艺来进行了，所以为了使模具结构冲压工艺部分能进行自动替换，将冲压工艺树结构进行了标准化，将模具结构所需要的型面结构数据进行前处理，得到可以直接用于结构的数据，当进行新的零件模具结构设计时，只需冲压工艺进行自动替换即可实现工艺内容的自动更新，并生成新的模具结构需要的工艺数据。所述参数化模具结构模板是根据零件如外覆盖件的类型、压机类型及模具设计所需的标准件，结合设计标准及经验总结而成的一个通用的结构，具有较高的建模稳定性及普遍适用性，此参数化模板是交互式设计方法的基础数据。

优选的，步骤S1包括：

根据旧的冲压工艺生成所有标准化后的工艺元素；

按所述标准化后的工艺元素获取新的冲压工艺的所有标准化后的工艺元素的值；

根据新的冲压工艺的所有标准化后的工艺元素的值生成模具结构的型面结构数据；

按零件类型和压机类型从一模板库中获取参数化模具结构模板，根据所述模具结构的型面结构数据调整所述参数化模具结构模板。

步骤S2，获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数，根据所述新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数调整所述参数化模具结构模板；

优选的，步骤S2包括：

根据模架设计规范和所述旧的冲压工艺生成所有标准化后的模具外形参数；

按所述标准化后的模具外形参数获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数的值；

根据新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数的值调整所述参数化模具结构模板。

步骤S3，获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数，根据新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数调整所述参数化模具结构模板参数化模具结构模板得到新的参数化模具结构模板；

优选的，步骤S3包括：

根据标准件设计规范和所述旧的冲压工艺获取生成所有标准化后的标准件参数；

按所述标准化后的标准件参数获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数的值；

根据新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数的值调整所述参数化模具结构模板得到最终新的参数化模具结构模板。

步骤S4，对所述新的参数化模具结构模板进行自动检查后输出。具体的，为了对参数化模具结构模板进行质量审核，可将检查环节中的检查列表（Checklist）集成到本实施例的系统中，当结束后，会自动生成一个检查例表的结果。

优选的，步骤S1、步骤S2和步骤S3中，新的冲压工艺的所有标准化后的工艺元素的值、新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数的值和新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数的值通过前台一可视化界面获取。相应的，每次调整所述参数化模具结构模板的步骤均在与所述前台关联的后台进行。具体的，可将同类型的零件的三维模具结构建立成参数化模具结构模板，并将标准及设计经验、设计方法集成到模板中，然后在前台建立可视化界面，在界面中将所有模具参数包括型面结构数据、模具外形参数和标准件参数按功能与模板建立关联，所有的替换与更改都在界面中完成。可通过用CATIA软件中CAA开发平台将参数化模具结构模板的各部件参数与可视化界面相关联，此界面系统将模具设计的全过程按照标准设计流程，并按类型进行了模块化，若需要更改参数化模具结构模板的参数只需在界面中进行即可，不必在CATIA中完成，本实施例可实现CATIA软件平台下的全参数化的模板及交互式设计，建立可通过全参数化调整的参数化模具结构模板，在交互式的界面中实现模具结构设计，整个过程不需要三维建模，只需根据型面结构数据、模具外形参数和标准件参数进行选择式问答，获取相应的值，通过这些值实现对参数化模具结构模板的调整。后台可以是运行的CAD软件。本实施例可将复杂的模具三维设计转变为人机交互式问卷调查，根据选项及提示进行，不需要进行三维建模，基础是将三维模型建立成模板，并将标准及设计经验、设计方法集成到模板中，减轻了长期以来模具行业对专业人才能力要求高的依赖，使经验和标准得以积累与固化，大大缩短了模具设计周期，可以比通常方法缩短约3/4时间，减少重复劳动，可以重复使用，减少模具设计差错，提高模具设计标准化，降低模具设计与制造成本，适用于所有轿车的新车型外覆盖件模具结构设计。

实施例二

如图2所示，本发明还提供另一种交互式模具设计系统，包括冲压工艺前处理模块1、模具外形参数调整模块2、标准件参数调整模块3和检查输出模块4。

型面结构数据冲压工艺前处理模块1，用于在可视化交互式界面系统中根据新的冲压工艺获取新模具结构的型面结构数据，根据所述新模具结构的型面结构数据调整参数化模具结构模板；

模具外形参数调整模块2，用于获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数，根据所述新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数调整所述参数化模具结构模板；

标准件参数调整模块3，用于获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数，根据新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数调整所述参数化模具结构模板参数化模具结构模板得到新的参数化模具结构模板；

检查输出模块4，用于对所述新的参数化模具结构模板进行自动检查后输出。

优选的，所述冲压工艺前处理模块1包括：

工艺元素单元11，用于根据旧的冲压工艺生成所有标准化后的工艺元素；

工艺元素的值单元12，用于按所述标准化后的工艺元素获取新的冲压工艺的所有标准化后的工艺元素的值；

型面结构数据单元13，用于根据新的冲压工艺的所有标准化后的工艺元素的值生成模具结构的型面结构数据；

型面结构数据调整单元14，用于按零件类型和压机类型从一模板库中获取参数化模具结构模板，根据所述模具结构的型面结构数据调整所述参数化模具结构模板。

优选的，所述模具外形参数调整模块2包括：

模具外形参数单元21，用于根据模架设计规范和所述旧的冲压工艺生成所有标准化后的模具外形参数；

模具外形参数单元22，用于按所述标准化后的模具外形参数获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数的值；

模具外形参数调整单元23，用于根据新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数的值调整所述参数化模具结构模板。

优选的，所述标准件参数调整模块3包括：

标准件参数单元31，用于根据标准件设计规范和所述旧的冲压工艺获取生成所有标准化后的标准件参数；

标准件参数的值单元32，按所述标准化后的标准件参数获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数的值；

标准件参数调整单元33，用于根据新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数的值调整所述参数化模具结构模板得到新的参数化模具结构模板。

实施例二的其它详细内容具体可参见实施例一的相应部分，在此不再赘述。

综上所述，本发明通过在可视化交互式界面系统中根据新的冲压工艺获取新模具结构的型面结构数据，根据所述新模具结构的型面结构数据调整参数化模具结构模板；获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数，根据所述新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数调整所述参数化模具结构模板；获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数，根据新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数调整所述参数化模具结构模板参数化模具结构模板得到新的参数化模具结构模板；对所述新的参数化模具结构模板进行自动检查后输出，不需要进行三维建模，将模具结构的工艺元素、模具外形参数、标准件参数和参数化模具结构模板进行固化，提高模具设计的标准化程度，工作人员后续可以通过调整工艺元素、模具外形参数和标准件参数的值来调整参数化模具结构模板，从而实现模具结构的智能化设计，减轻了长期以来模具行业对设计人员能力要求高的依赖，本发明可以比现有方法缩短约3/4时间，减少重复劳动，可以重复使用，大大缩短了模具设计周期，减少模具设计差错，提高模具设计标准化，降低模具设计与制造成本。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种交互式模具设计方法，其特征在于，包括：

在可视化交互式界面系统中根据新的冲压工艺获取新模具结构的型面结构数据，根据所述新模具结构的型面结构数据调整参数化模具结构模板；

获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数，根据所述新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数调整所述参数化模具结构模板；

获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数，根据新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数调整所述参数化模具结构模板参数化模具结构模板得到新的参数化模具结构模板；

对所述新的参数化模具结构模板进行自动检查后输出。

2.如权利要求1所述的交互式模具设计方法，其特征在于，根据新的冲压工艺获取新模具结构的型面结构数据，根据所述新模具结构的型面结构数据调整参数化模具结构模板型面结构数据型面结构数据参数化模具结构模板：

根据旧的冲压工艺生成所有标准化后的工艺元素；

按所述标准化后的工艺元素获取新的冲压工艺的所有标准化后的工艺元素；

根据新的冲压工艺的所有标准化后的工艺元素生成新模具结构的型面结构数据；

按零件类型和压机类型从一模板库中获取参数化模具结构模板，根据所述模具结构的型面结构数据调整所述参数化模具结构模板。

3.如权利要求2所述的交互式模具设计方法，其特征在于，获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数，根据所述新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数调整所述参数化模具结构模板的步骤包括：

根据模架设计规范和所述旧的冲压工艺生成所有标准化后的模具外形参数；

按所述标准化后的模具外形参数获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数；

根据新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数调整所述参数化模具结构模板。

4.如权利要求3所述的交互式模具设计方法，其特征在于，获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数，根据新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数调整所述参数化模具结构模板参数化模具结构模板得到新的参数化模具结构模板的步骤包括：

根据标准件设计规范和所述旧的冲压工艺获取生成所有标准化后的标准件参数；

按所述标准化后的标准件参数获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数的值；

根据新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数的值调整所述参数化模具结构模板得到新的参数化模具结构模板。

5.如权利要求4所述的交互式模具设计方法，其特征在于，新的冲压工艺的所有标准化后的工艺元素、新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数和新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数的值通过前台一可视化界面获取。

6.如权利要求5中所述的交互式模具设计方法，其特征在于，每次调整所述参数化模具结构模板的步骤均在与所述前台关联的后台进行。

7.一种交互式模具设计系统，其特征在于，包括：

冲压工艺前处理模块，用于在可视化交互式界面系统中根据新的冲压工艺获取新模具结构的型面结构数据，根据所述新模具结构的型面结构数据调整参数化模具结构模板；

模具外形参数调整模块，用于获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数，根据所述新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数调整所述参数化模具结构模板；

标准件参数调整模块，用于获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数，根据新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数调整所述参数化模具结构模板参数化模具结构模板得到新的参数化模具结构模板；

检查输出模块，用于对所述新的参数化模具结构模板进行自动检查后输出。

8.如权利要求7所述的交互式模具设计系统，其特征在于，所述冲压工艺前处理模块包括：

工艺元素单元，用于根据旧的冲压工艺生成所有标准化后的工艺元素；

工艺元素的值单元，用于按所述标准化后的工艺元素获取新的冲压工艺的所有标准化后的工艺元素；

型面结构数据单元，用于根据新的冲压工艺的所有标准化后的工艺元素的值生成模具结构的型面结构数据；

型面结构数据调整单元，用于按零件类型和压机类型从一模板库中获取参数化模具结构模板，根据所述模具结构的型面结构数据调整所述参数化模具结构模板。

9.如权利要求8所述的交互式模具设计系统，其特征在于，所述模具外形参数调整模块包括：

模具外形参数单元，用于根据模架设计规范和所述旧的冲压工艺生成所有标准化后的模具外形参数；

模具外形参数的值单元，用于按所述标准化后的模具外形参数获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数；

模具外形参数调整单元，用于根据新的冲压工艺的所有标准化后的模具外形参数调整所述参数化模具结构模板。

10.如权利要求9所述的交互式模具设计系统，其特征在于，所述标准件参数调整模块包括：

标准件参数单元，用于根据标准件设计规范和所述旧的冲压工艺获取生成所有标准化后的标准件参数；

标准件参数的值单元，按所述标准化后的标准件参数获取所述新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数的值；

标准件参数调整单元，用于根据新的冲压工艺的所有标准化后的标准件参数的值调整所述参数化模具结构模板得到新的参数化模具结构模板。

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