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模具型面设计是汽车覆盖件模具及航空钣金件模具设计中的重要组成部分。为减少工装设计人员重复繁琐的操作,模具型面设计的智能化已经成为模具设计的迫切需要。因此对智能化模具型面设计技术的研究具有重要的现实意义。 针对航空钣金件中的典型零件,本文引入了特征识别技术,在不依赖原始钣金零件的建模信息的前提下,识别出型面上的倒角、翻边、缺口特征,直接对非参数化的原始型面进行修改生成模具型面及相应的胎体。特征识别技术的应用尽可能的减少了用户操作,使得模具型面设计流程形式化成为可能,提高模具型面设计的智能化程度。 全文的主要工作如下: (1)型面特征识别算法:该算法首先根据型面设计的需要对型面的特征进行了分类。随后基于型面的拓扑几何信息对不同的特征设计相应的数据结构及算法,这些算法能够智能、快速、准确地识别型面特征。这些识别的特征是随后智能化模具型面设计技术的有力保证。 (2)型面修补算法:该算法主要根据之前识别的特征信息,自动生成钣金零件的模具型面及相应的胎体。总共提供了两套修补方案,每种方案都可以自动智能地修补钣金的内型面,自动生成光滑过渡的模具型面,并用模具型面切割实体,为模具胎体结构的详细设计提供初始的模具胎体。 (3)倒角链识别算法:倒角命令是模具型面中应用非常广泛的曲面造型技术。对倒角链进行识别同时也是CAD/CAM集成的关键技术,所以倒角链的识别在学术界有着广泛的研究。本文针对这一问题,提出了基于支持面的倒角链识别算法,该算法可以识别在任意CAD系统建立的数模上的倒角链。 最后,在以上算法的研究基础上,在三维CAD软件的平台下,采用CATIA提供的API接口开发出了一套用于模具型面智能化设计的系统。