产品创新数字化峰会有奖征文：基于UGNX6的干涉检查功能让三维设计不再干涉

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2012-5-8 12:45 上传

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1 前言

    长期以来国内的汽车模具企业在设计和加工制造中都是采用二维图纸的形式，二维图纸尺寸完整，适合于传统的汽车模具生产，但二维图纸存在线条尺寸多，设计工作量大，复杂模具表达不直观、隐藏的干涉多，对工人识图要求高等问题。随着中国汽车行业的快速发展，各汽车厂为了尽可能早的抢占市场，对汽车模具的生产周期要求越来越短，精度要求越来越高,这就对模具设计以及制造等各个环节提出了更高的要求。随着CAD/CAM技术的深入应用，二维设计逐渐显现出越来越多的劣势，三维设计也就自然而然的成为国内汽车模具设计人员必须掌握的设计手段。

    潍坊模具厂自1997年引入ug设计软件之初就开始三维实体设计的研究，2003年初，PDM系统成功应用，2003年底在PDM系统基础上成功推广三维实体设计，2005年三维实体设计与模具实型三维加工技术得到了有效的结合应用：直接以三维实体为依据进行数控编程，加工泡沫和铸件以及装配。经过近5年的摸索和实践，成功解决了模具三维实体设计应用中存在的问题，缩短了产品开发和模具制造周期，削减了项目开发成本。

    三维实体设计主要的优势在于直观可见，对后序生产部门的识图能力要求不高。缺点是很多隐性干涉不容易被发现。基于UG的干涉检查功能成功解决了这个看上去不可能解决的难题,三维设计也从此不再干涉。

2 干涉类型

    干涉检查包括动态干涉检查和静态干涉检查。本文仅结合实际案例介绍静态干涉检查在模具设计方面的使用方法和注意事项。

    干涉类型大致可以分为5种类型：（见图1）

    (1) 不干涉No Interference：：2个对象间的距离大于间隙区域；

    (2) 接触干涉Touch  interference ：两个对象相互接触但是没有干涉。系统给出一个表示接触干涉的点；

    (3) 硬干涉Hard interference ：两个对象相交，有公共的部分。系统建立一个干涉实体；

    (4) 软干涉Soft interference ：最小距离小于间隙区域，但不接触。系统建立表示最小距离的一条线；

(5) 包容干涉Containment  interference ：系统建立表示干涉被包容实体的拷贝。

3 分析方法

    装配分析方法有如下三种：

    方法一：Assemblies------ Components-------Check Clearances

    方法二：Analysis------Simple Interference

    方法三：Analysis------Assembly Clearance

    特别提示：

    提示一：UG可以对装配件的全部或部分进行间隙分析。

    提示二：间隙分析不考虑组件可能的运动，只处理静态问题。

    采用方法一：Assemblies----- Components -----Check Clearances采用这种方法分析时，只能对装配形式的零部件进行干涉分析。主界面如图2所示。

  在这个界面下默认的分析间隙是0mm，也就是说如果2个零件之间的间隙大于0mm认为是不干涉，等于0mm认为是接触干涉，小于0mm则认为是硬干涉。至于包容干涉对于模具行业一般不考虑。操作步骤如下：

    第一步，直接选择需要检查的多个零部件（可以框选）。

    第二步，在随后出现的干涉浏览器中可以很方便的查看当前装配中存在的各种干涉。如图3所示。

3 }- |+ T6 a3 n1 S$ T8 {采用方法二：Analysis------Simple Interference。采用这种方法分析时，只能对2个零部件或者2个solid进行干涉分析。（建议不要采用此方法），主界面如图4所示。
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    其中图5中的Faces to Highlight后面的下拉框中如果选中Interference Body可以在分析结果中干涉处创建一个干涉实体。

    采用方法三：Analysis------Assembly Clearance。采用这种方法分析时，可以对多个个零部件和多个solid进行干涉分析，或者对一组零部件和另外一组零部件进行干涉分析。主界面如图6所示。


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4 分析模式

    干涉检查主要采用以下三种模式进形分析：（见图6中的Analysis Mode）

    Facet Based ：利用小平面进行分析。

    特点：速度快。如果检查出相交，系统就建立许多交线和交点以表示干涉体积。
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    Use Solids Where Available ：默认方式。（建议使用此模式。）

    特点：此模式首先用小平面进行预处理，再用实体方式完成分析。如果要建立并保存干涉实体。

    Use Solids ：此模式利用实体几何体计算精确的结果，这种方式精确但是慢。

5 实例简介

    下面就结合实例介绍一下干涉检查在模具设计方面的使用方法和注意事项.（图7所示为某冲孔模具）

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黄志安

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