冲模CAD中非圆凸模和凹模的自动生成

摘要:介绍了在冲模CAD系统中,采用圆弧多边形化的方法,对非圆凸模和凹模形状进行处理,提出了一种根据俯视图自动生成主视图的方法。
关键词:模具;CAD;圆弧;多边形

一、引言

在设计冲压模具时,若模具的凸模和凹模刃口形状为圆形或矩形等简单形状,凸模和凹模都比较容易设计,而且刃口尺寸的计算也非常简单。但是,并不是所有冲压模具的凸模和凹模刃口形状都是规则的,也有许多冲压模具凸模和凹模的刃口形状是不规则的,它们是由多段线段组成,或者由多段线段和多段圆弧组成,或者完全由多段圆弧组成,此类凸模和凹模的刃口计算和设计都很麻烦。

由于非圆凸模和非圆凹模形状复杂,为了便于加工,在设计时均把非圆凸模和非圆凹模的内腔设计成直柱状,这为使用计算机进行自动设计提供了方便。如果使用计算机实现此类凸模和凹模的自动生成,并且结合CAM,不仅可减轻设计人员的劳动强度,而且可以大幅度提高模具的设计和加工效率及质量。

二、非圆凸模的自动生成

各种非圆凸模可分为两种情况:第一种,非圆凸模的俯视图轮廓完全由线段组成;第二种,非圆凸模的俯视图轮廓由线段和圆弧或者完全由圆弧组成。对于第二种情况,在生成凸模主视图之前,必须对俯视图中的圆弧进行适当处理,也就是根据圆弧的情况,考虑圆弧在主视图中的投影效果,用一段或几段线段取代俯视图中的圆弧,这种方法称为“圆弧多边形化”。

1.圆弧的多边形化处理

分析各种类型的圆弧,根据投影原理,圆弧的替代可分为三种情况:(1)若有圆弧段AB,只要圆弧与圆的水平直径无交点,就可用线段AB替代圆弧AB,如图1a所示。(2)若有圆弧段AB,只要圆弧与圆的水平直径存在两个交点C和D,可用三条线段AC、CD、DB替代圆弧AB,如图1b所示。(3)若有圆弧段AB,只要圆弧与圆的水平直径存在一个交点C,则可用两条线段AC、CB来替代圆弧AB,如图1c所示。

佳工机电网
图1圆弧多边化

2.多边形点集的处理

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