基于CimatronE型腔模具设计制造一体化解决方案的应用

近年来,随着模具工业的迅速发展,复杂的模具仅靠二维视图已不能清晰地表达和处理。而计算机数据处理能力的不断提升,使得不少CAD/CAM软件先后开发或集成了较为成熟的三维模具设计模块。于是很多企业采用了多种CAD/CAM软件共同使用的工作模式,即用一款三维软件创建成型零件的3D造型,用另一款二维软件绘制表达模具结构,并将此作为和模具现场制造环节的沟通手段,另外再用第三款编程软件做零部件的NC编程。     

数字化产品设计制造工程

CAD技术的发展过程大致可分为三个阶段:首先使用计算机(软件)完成各种复杂的设计计算.第二阶段开始用CAD软件作为工具,设计基于二维投影图的工程图纸,使设计员能摆脱绘制设计图的繁重劳动,集中精力进行创造性的设计思维.目前CAD可应用于建立产品的三维模型,完成产品数字定义,形成产品数据集,并用作制造产品的依据.     

汽车覆盖件模具三维设计辅助软件开发

本文分析了汽车覆盖件模具二维设计中存在的问题，提出了使用三维设计的方式设计汽车模具。针对三维设计过程中对软件功能的需求，采用C 编写了三维设计辅助软件，并投入成飞集成科技生产应用，取得了良好的效果。     

液体火箭发动机推力室再生冷却流动与传热计算研究

为了研究液体火箭发动机推力室再生冷却流动与传热的快速仿真方法,建立了推力室再生冷却的准二维模型,对航天飞机主发动机开展了再生冷却流动与传热计算仿真研究,对比分析了再生冷却准二维模型和三维模型的仿真计算结果。研究表明,两种计算模型均可较好地预测推力室燃气及再生冷却剂的流动和传热。三维模型计算精度高,但计算用时较长。计算得到的航天飞机主发动机的燃气侧壁面最高热流密度为162.2MW/m2,最高壁温为1159.7K,冷却剂温升为244.0K,压降为8.5MPa。准二维模型计算结果精度略有降低,但计算时间较三维模型减小了90%。四个参数与三维模型计算结果的差异分别为0.3%,4.4%,8.6%和4.5%,在可接受范围内。本文的准二维模型计算时间短,适用于液体火箭发动机再生冷却结构的方案筛选和优化设计,三维模型计算精度高,适用于设计完成后的校核计算。     

飞机零部件产品的三维工艺设计

我国航空制造业数字化技术的发展历程,主要是围绕着设计、制造和生产管理3个主线方向推进.典型模式一般是产品设计以CAD/CAE/PDM等系统为主线,制造以CAD/CAPP/PDM等系统为主线,生产管理以MES/ERP/CRM/SCM等系统为主线.近10年来,我国航空制造业在上述3方面的数字化建设上取得了巨大的成绩. 近年来基于二维(图纸)信息表达与传递方式正在被基于模型的设计方式所取代,产品设计已经全面采用基于模型的设计,使几何信息和非几何信息全部表达在三维模型上,不再需要进行二维非几何信息的补充表述.但是生产制造方面却显不足,主要是由于产品三维设计与二维化制造的不匹配所致.由于三维工艺设计技术的开发和应用远落后于三维产品设计技术,使得三维工艺设计成为产品制造的瓶颈.     

二维增升装置前缘缝翼的远场噪声分析

以计算流体力学软件FLUENT工具,二维增升装置模型L1T2为基准,采用LES模型和Ffcows Williams-Hall积分方法,计算二维增升装置前缘缝翼的远场噪声。通过计算24组不同缝道参数的二维增升装置的缝翼噪声和最大升力系数,分析了气动性能与噪声强度之间的关系,并采用建立响应面的方法对缝道参数进行了优化,使原增升装置模型的噪声强度得到了降低。结果表明:当缝道参数大小适中时噪声总声压级较小,反之噪声总声压级显著增大;当缝道宽度减小而重叠量增加时,噪声总声压级持续减小。适当的缝道参数组合是能够使所设计的增升装置较好地兼顾气动性能和噪声强度要求的。     

数字化技术在叶轮研制中的应用

本文通过分析归纳建立了一种叶轮数字化建模方法，并利用该方法成功实现了某型叶轮三维模型创建，同时也根据该数字化模型实现了模具数字化设计及其数控加工。     

航空制造领域中三维工艺技术的应用

随着信息化技术的不断发展,发达国家的飞机制造企业通过三维数字化技术的应用有效提升了工艺设计水平,解决了在航空产品数字化工艺设计、制造方面的标准统一和系统整合等问题,保证了业务应用系统基础数据的一致性和规范性.国内飞机制造企业经过长期的三维工艺设计与仿真、CAX/CAPP/MES系统集成等技术的研究,突破了基于模型的定义(MBD) [1-2]、三维工艺设计可视化、三维装配过程仿真验证及优化、三维工作指令的创建、发放及浏览、多系统集成和业务流程优化等关键技术瓶颈,构建了体系完整的、能支撑装配、机加、钣金、冶金等各类工艺设计业务需求的三维化、系统化、集成化的企业级数字化工艺设计平台,实现了传统二维工艺设计制造体系向三维数字化工艺设计制造体系的成功转型.     

微尺度拉伐尔喷管冷态流场及其推进性能

为了研究微尺度超声速喷管的推进性能,采用无滑移的连续介质模型,对二维和三维微尺度拉伐尔喷管的冷态流场进行数值模拟。对不同算例的模拟结果进行比较,给出二维微喷管对几何结构和工作条件的要求,结果表明,在绝大部分工作条件下,20°扩张角是较好的外形设计选择;对三维和二维模拟结果进行比较,给出二维微喷管对蚀刻深度的要求,结果表明,蚀刻深度和喷管喉部宽度的比值超过10时,微喷管具备很好的二维特性。     

航空发动机管路敷设路径模式的分析研究

简述了航空发动机外部管路设计的指导思想和原则,针对平面管路敷设中管接嘴的方向和位置参数,创建了27种管路敷设的路径模式,基本涵盖了二维平面管路敷设的情况,制定了管路敷设路径的优势规则和优先规则。发动机三维模型的应用实例表明该处理是可行和有效的。     

基于模型定义的飞机数字化工艺规划、验证及执行技术

二维工艺规划方法与上游的全三维数字化设计和下游的先进制造工艺及装备已不相适应,逐渐成为数字化制造的瓶颈,针对飞机全数字化MBD模型定义,需要一种直接基于几何和特征的工艺规划方法和自动编程工具,能进行工艺验证,提高数字设备程序编制的质量和效率。     

螺旋管成形模具的CAD/CAM方法研究

针对螺旋管成形模具的特点,采用Pro/Engineer进行三维实体设计、PowerMILL进行数控编程的设计制造方法,充分发挥Pro/Engineer三维实体的参数化设计和PowerMILL刀具路径轨迹优化的优势,缩短了螺旋管成形模具的设计制造周期,提高了螺旋管成形模具的加工精度。     

面向三维重建的工艺语言理解及工艺语义模型构建

从动态工艺设计过程的视角考察工艺设计意图和二维工序图形的进化进程,以电子工艺卡片为输入对象,将自然语言理解技术和图形理解技术相融合,用具有工艺语义的工序语言指导二维工序图形的三维重建,实现对制造毛坯三维形态演变过程的智能推理,重建出基于特征的零件模型及中间工序模型.研究了工艺语义的定义与表示、机械加工领域概念知识库的构...     

面向MBD环境的三维CAPP技术研究

传统的二维工艺设计应用模式无法直接利用上游设计发放的三维模型,在工艺设计阶段需要经历二维/三维的转换过程,这无疑加大了工艺人员工作量,并且无法为后期的数控加工以及工艺检验提供三维数模的支持。本文提出的MBD环境下的三维CAPP技术,可以直接利用零件MBD模型进行工艺规划,在工艺规划过程中建立的MBD工序模型,可以在CAM、CMM阶段直接利用,实现CAD/CAPP/CMM/CAM的集成,为更进一步的CIMS集成技术研究奠定了基础。     

基于3DCS的飞机翼盒容差分配方案优化方法研究

容差分配方案的合理性在很大程度上影响着飞机产品的装配效率和质量,以飞机典型机翼翼盒为研究对象,分析翼盒盒段的装配工艺,借助三维公差分析软件3DCS建立三维容差分析模型,对翼盒的装配过程进行基于装配仿真模拟的容差分配方案的设计与优化,并利用CATIA CAA二次开发工具,实现容差模型的结构化显示,同时建立了交互式三维容差模型快速创建和更新机制.     

基于NX软件的橡胶模具三维参数化设计与开发

介绍了基于NX软件的橡胶模具三维参数化建模技术与方法,根据模具的装配关系区分各类参数,在NX软件中建立三维参数化的零件模型,利用其Expression工具将参数与模型结合起来,建立实体模型与其尺寸参数之间的关系,实现模具尺寸随胶圈产品尺寸及收缩率的变化而变化,从而自动生成符合要求的模具模型及工程图,极大地提高了工作效率...     

旋转冲压压缩转子三维进气流道数值研究

借鉴典型三维超声速进气道的设计方法,设计了一种旋转冲压压缩转子三维进气流道,并采用三维雷诺平均N-S方程和Spalart-Allmaras湍流模型对其流场进行了数值研究.计算结果表明:与三维超声速进气道中的平直激波系不同,三维进气流道中的激波为曲线激波;与二维进气流道中的激波系相比,三维进气流道中的激波系要相对模糊和复杂;转速和背压对三维进气流道的性能有较大影响.      

基于多重网格方法的跨声速颤振数值模拟研究

使用多重网格的方法对二维翼型和三维机翼的跨声速颤振进行了数值求解.流场控制方程为N-S方程,湍流模型采用SA模型网格.计算网格采用结构网格,空间离散采用中心格式,使用双时间法进行时间推进.流场与结构之间的数据通过径向基函数(RBF)插值方法进行交换.通过耦合求解流场控制方程和结构运动方程得到Isogai(case A)机翼模型和Agard445.6机翼的跨声速颤振边界.通过与使用单重网格时得到的结果相比较得出,多重网格方法能够节省计算时间,提高颤振分析计算效率.     

高超声速进气道气动弹性的影响研究

为了研究气动弹性对高超声速进气道性能的影响,基于模态方法对不同厚度的二维进气道薄壁结构进行气动弹性分析。首先,对DLR中GK01二维进气道实验模型进行数值模拟,计算结果与实验结果吻合较好,验证了计算方法的可靠性。以此模型为研究对象,在时域内,对不同厚度的二维进气道薄壁结构进行气动弹性分析,其中二维进气道的模态数据从三维模态数据中提取。计算结果表明:(1)随薄壁结构厚度的增加,进气道的气动弹性特性由发散变为收敛,由于结构的固有频率比较接近,广义位移随时间的变化历程表现出"拍"效应;(2)即使是较小幅度的振动,也会对进气道性能产生较明显的影响,对于本文模型,其流量系数、总压恢复系数和压升比的最大变化幅度分别达到14.34%,25.07%和110.37%。因此,设计进气道结构时,应考虑气动弹性的影响。     

基于Tecnomatix的装配工艺设计与仿真

针对传统二维装配工艺不具备接收三维信息的现状,基于Tecnomatix软件平台,应用三维MBD模型开展装配工艺设计及仿真,达到提高装配工艺设计质量和效率,减少工艺返工,缩短工艺准备周期,提高工艺指导现场能力的目标。