钣金工艺流程定制概要设计V323.docx

目录
1 引言 1
1.1 编写目的 1
1.2 参考资料 1
1.3 术语定义 1
2 需求分析 2
2.1 产品描述 2
2.2 钣金工艺流程定制系统的内容需求 2
2.3 钣金工艺流程定制系统的功能需求 3
2.4 钣金工艺流程定制系统的用户界面需求 3
3 总体设计 4
3.1 总体架构设计 4
3.2 工艺制造系统操作过程 4
3.3 子流程的架构及界面设计 10
3.3.1 橡皮囊成形工艺 10
3.3.1.1 开始模块 11
3.3.1.2 创建模具 12
3.3.1.3 模具导入： 13
3.3.1.4 导入毛料 14
3.3.1.5 创建橡皮、工作台模块 15
3.3.1.6 设置约束条件与边界条件模块 17
3.3.1.7 成形求解分析模块 23
3.3.1.8 模具的回弹补偿模块 24
3.3.1.9 后处理查看结果模块 25
3.3.1.10 报告文档输出模块 26
3.3.1.11 结束模块 27
3.3.2 充液成形工艺 27
3.3.2.1 开始模块 28
3.3.2.2 创建模具 29
3.3.2.3 模具与压边圈导入： 30
3.3.2.4 导入毛料 35
3.3.2.5 设置约束条件与边界条件模块 37
3.3.2.6 成形求解分析模块 43
3.3.2.7 后处理查看结果模块 44
3.3.2.8 报告文档输出模块 45
3.3.2.9 结束模块 46
3.3.3 冲压成形工艺 46
3.3.3.1 开始模块 47
3.3.3.2 创建模具 48
3.3.3.3 模具与压边圈导入： 49
3.3.3.4 导入毛料 54
3.3.3.5 设置约束条件与边界条件模块 55
3.3.3.6 成形求解分析模块 61
3.3.3.7 模具的回弹补偿模块 62
3.3.3.8 后处理查看结果模块 63
3.3.3.9 报告文档输出模块 64
3.3.3.10 结束模块 65
3.3.4 落压成形工艺 66
3.3.4.1 开始模块 66
3.3.4.2 创建模具 67
3.3.4.3 模具导入： 68
3.3.4.4 导入毛料 70
3.3.4.5 设置约束条件与边界条件模块 72
3.3.4.6 成形求解分析模块 77
3.3.4.7 模具的回弹补偿模块 78
3.3.4.8 后处理查看结果模块 79
3.3.4.9 报告文档输出模块 81
3.3.4.10 结束模块 82
3.3.5 热成形工艺 82
3.3.5.1 开始模块 83
3.3.5.2 创建模具 84
3.3.5.3 模具与压边圈导入： 85
3.3.5.4 导入毛料 89
3.3.5.5 设置约束条件与边界条件模块 90
3.3.5.6 成形求解分析模块 96
3.3.5.7 模具的回弹补偿模块 97
3.3.5.8 后处理查看结果模块 99
3.3.5.9 报告文档输出模块 100
3.3.5.10 结束模块 101
3.3.6 超塑成形工艺 101
3.3.6.1 开始模块 102
3.3.6.2 创建模具 103
3.3.6.3 模具导入： 104
3.3.6.4 导入毛料 108
3.3.6.5 设置约束条件与边界条件模块 110
3.3.6.6 成形求解分析模块 115
3.3.6.7 后处理查看结果模块 116
3.3.6.8 报告文档输出模块 118
3.3.6.9 结束模块 118
3.3.7 反算下料工艺 119
3.3.7.1 开始模块 119
3.3.7.2 毛料反算模块 120
3.3.7.3 结束模块 126
3.4 接口设计 127
3.4.1 与CATIA接口 127
3.4.2 与材料数据库接口 127
3.4.3 其他接口模块 128
3.5 功能设计 128
3.5.1 钣金工艺流程模板 128
3.5.2 钣金冲压仿真分析报告的自动生成 128
3.5.3 新建钣金工艺流程模板 129
4 PAM-STAMP 2G汉化设计要求 129
4.1 汉化版本 129
4.2 汉化的设计要求 129
4.3 PAM-STAMP 2G 2011实现的中文界面 129
5 系统运行设计 130
6 开发工具 131
6-1 开发工具拟定及开发方法 131
6-2 软件编码特征 133
6-3 用户特点 133

1 引言
1.1 编写目的
编写本概要设计说明书的目的旨在为“钣金工艺流程定制”系统的开发：
(1) 提供完整的数据库设计思路、原理、方法的说明书。
(2) 可以作为数据库开发人员进行设计和编码的基础。
(3) 为将来的数据库维护和扩充提供技术资料。
(4) 帮助用户进一步理解、消化、吸收这一部分工作。
(5) 作为验收的依据，即作为选取测试实例和进行形式验证的依据。
1.2 参考资料
本概要设计说明书依据以下文件提出：
(1) “钣金工艺流程定制”合同书（合同编号：司科（10）-008）， 2010年；
(2) “钣金有限元分析系统流程定制”技术协议
(3) “钣金有限元分析系统流程定制”开发计划
(4) “钣金有限元分析系统流程定制”需求规格说明书
(5) 《软件质量保证计划编制规定（HB 6466-1990）》，中华人民共和国航空航天工业标准，1991年2月1日实施；
(6) 梁炳文，《冷冲压工艺手册》，北京：北京航空航天大学出版社，2004；
(7) 吴伟仁，《军工制造业数字化》（修订版），北京：原子能出版社，2007；
(8) 《航空制造技术》2010年第7、18期，北京：北京航空制造工程研究所。
1.3 术语定义
(1) 流程：多个人员或多个活动的有序组合。
(2) 工艺流程：从原料到制成品的各项工序安排的程序。
(3) 模板：英文名称template；模板是实现代码重用机制的一种工具，它可以实现类型参数化，即把类型定义为参数， 从而实现了真正的代码可重用性。
(4) 参数化：是CAD技术在实际应用中提出的课题；它不仅可使CAD系统具有交互式绘图功能，还具有自动绘图的功能。
(5) 交互式：人机交互（Human Computer Interaction）是计算机学科中最年青的分支学科之一；它是计算机科学和认知心理学两大科学相结合的产物。
2 需求分析
2.1 产品描述
系统名称：钣金工艺流程定制。
PAM-STAMP 2G的主要的特点：
(1) 钣金成形模拟解决方案是至今世界上在钣金成形模拟领域应用最成熟、最广泛、最专业的模拟解决方案，是钣金成形模拟的最新技术的领导者，是钣金成形模拟解决全过程的求解方案，从模具几何设计、快速下料估计、模具的可行性评估与优化、快速模具生成与修改、成形精确模拟分析到回弹自动补偿过程以及输出回弹补偿后的模具的CAD模型等全部整合到了我们钣金成形模拟方案中。
(2) 钣金成形模拟解决方案的软件使用方便简单、上手快，经过我们简单的软件培训，的工作人员就可以将软件用起来，能快速应用到实际钣金件模具设计和生产过程中去，尽快为钣金件设计和生产发挥作用。
(3) 钣金成形模拟解决方案的软件能全面地解决的所有的实际钣金成形的问题包括冲压成形，冲压成形，橡皮囊液压成形，型材拉弯成形，蒙皮拉伸成形，热成形，超塑性扩散连接成形，导管弯曲成形，导管内高压胀形以及相应的多步成形和局部成形等。
(4) 钣金成形模拟解决方案能全面的结合的实际的设备工艺参数、软件模拟时输入的参数就是实际设备生产的主要的工艺参数和材料的机械性能参数，基于此软件模拟的结果与实际物理试模的结果可以得到最大程度结合，能够快速与实际生产过程相结合，为把模拟结果应用到实际设计和生产过程打下了坚实的基础。
(5) 钣金成形模拟解决方案能够把的钣金设计经验和工艺设计经验固化到对应的钣金成形的流程中去，相当于建立自己的钣金设计经验的专家库，建立一个钣金设计生产的模拟平台。
(6) 钣金成形模拟解决方案能够明显缩短钣金件模具的开发周期，提高模具设计水平，提高模具设计效率，缩短钣金产品的研发时间，提高钣金件的市场竞争力。
虽然PAM-STAMP 2G有如上的的特点，但没有一个针对各工艺流程而定制的标准流程模板，致使新来分析人员上手困难，且具有大量重复手工操作，浪费时间，降低分析效率；同时不同的分析人员的分析流程不一致，致使分析结果不同，降低分析的可信性。
本流程系统将各个工艺流程模板化，对于不同的分析人员，提供一个一致的分析流程，简化分析操作和输入，使分析人员能够快速上手，减少大量手工重复操作，获得可信的分析结果，提高分析效率，节省工作时间。
本系统是金航数码科技有限公司受成都飞机工业公司的委托而进行研制开发的。成飞典型的钣金制造工艺主要有7种，分别是：
(1) 橡皮囊成形
(2) 冲压成形
(3) 热成形
(4) 超塑成形
(5) 落压成形
(6) 充液成形
(7) 反算下料
该系统分别针对7种典型钣金工艺定制出了7种固定流程及软件操作界面。
2.2 钣金工艺流程定制系统的内容需求
钣金工艺流程定制 应具有的主要内容如下：
(1) 橡皮囊成形工艺流程
(2) 充液成形工艺流程
(3) 冲压成形工艺流程
(4) 落压成形工艺流程
(5) 热成形工艺流程
(6) 超塑成形工艺流程
(7) 反算下料成形工艺流程
(8) 与CATIA软件的接口
(9) 与钣金钣金工艺流程定制软件的接口。
(10) 汉化的PAM-STAMP 2G软件
2.3 钣金工艺流程定制系统的功能需求
钣金工艺流程定制 应具有的主要功能如下：
(1) “钣金工艺流程定制系统”应具有完整的体系，形成一个飞机钣金材料所有重要属性的有限元分析、仿真数据存储和应用的统一平台，能够支撑飞机钣金材料零件的有限元仿真、工艺设计、材料文件及数据管理等功能
(2) 系统基于网络构建，授权用户能够基于网络进行实时全程控制和数据共享。
(3) 系统要求具有高度的安全性，保证系统敏感信息不被人所截获，同时保证整个系统不被人所侵犯，特别是机密数据的安全性
(4) 系统要求具有高度的稳定性
(5) 系统与甲方的CATIA软件有相应的软件接口
(6) 系统与甲方已有的钣金钣金工艺流程定制 中应该有相应的软件接口
(7) 系统的结构具有高柔性，具有开放、通用、可扩展和可升级等特性
(8) 软件界面的设计要考虑易用性，用户操作方便，风格统一、美观
2.4 钣金工艺流程定制系统的用户界面需求
本系统采用Windows软件操作系统，要求如下：
(1) 系统在甲方企业内部供相关专业人员、管理人员使用；
(2) 系统实行网络浮动的许可证（license）权限管理，且必须由系统确认许可证（license）正确后，方能继续使用本系统；
(3) 用户界面应简洁美观；
(4) 用户界面上的文字说明应准确无误；
(5) 对话框控件的使用应有弹出说明信息；
(6) 用户误操作应有解释说明信息。
3 总体设计
3.1 总体架构设计
钣金工艺流程定制总体架构组成见图1所示。系统分别针对7种典型钣金工艺定制出了7种固定流程及软件操作界面。

图 1系统总体架构
另外，系统与CATIA软件有双向接口。
系统与钣金材料数据库有单向导入接口。
3.2 工艺制造系统操作过程
根据钣金成形工艺制造系统的界面需求，操作步骤及界面如下：
(1) 流程入口：用户可以在桌面点击钣金有限元分析系统的快捷方式启动系统，见图2与图3：

图 2 系统入口

图 3 系统启动后主界面

(2) 用户主界面：用户点击钣金工艺流程，选择一项工艺流程并启动，启动钣金工艺流程的界面见图4：

图 4 启动钣金工艺流程
(3) 流程图界面：流程启动后会在左侧显示流程图见图5：

图 5 工艺流程图
(4) 流程启动界面：用户右键点击流程界面空白处，在弹出的菜单选择开始，运行流程见图6：

图 6 启动工艺流程
(5) 流程参数输入界面：工艺流程提供交互向导式界面供用户使用，用户可以根据界面提示输入流程所需参数见图7：

图 7 参数选择
(6) 向导式操作界面：工艺流程系统提供向导式的执行界面，同时提供用户交互式操作方法见图8：

图 8 向导界面
(7) 结果后处理界面：工艺流程系统提供结果后处理功能，自动在系统中显示工艺后处理结果见图9：

图 9 结果后处理界面
(8) 报告生成及查看界面：工艺流程提供报告自动生成功能，生成报告后自动打开供用户检查见图10：

图 10 报告生成及查看界面
3.3 子流程的架构及界面设计
特别注释：为了充分体现模板的向导作用：
出错提示信息应当较为充分全面地反映；而且出错提示信息应当有中文、粗体显示；
每一步操作的回退功能也非常重要，本系统将尽可能满足此需求；
交互式对话框应当较为充分全面地反映。
3.3.1 橡皮囊成形工艺
橡皮囊成形工艺流程图见图11：

图 11橡皮囊成形工艺流程图
下面按照软件使用流程，各个步骤逐一阐述其详细设计。
3.3.1.1 开始模块
(1) 功能要求说明：
l 启动橡皮囊成形子流程，设置工作路径。
(2) 输入说明：
l 工作路径：用户点击浏览或输入确认。
(3) 输出说明：
l 无。
(4) 界面操作说明
l 通过点击菜单中的“航空钣金流程”按钮，选择橡皮囊成形，启动橡皮囊成形子流程；设置工作路径见图12：

图 12设置工作路径示意图
3.3.1.2 创建模具
(1) 功能要求说明
l 进入Catia V5界面，根据工件Part进行模面（模具）设计；针对含销钉孔类零件，其含销钉的模具由工艺设计所人员完成设计，但一定要注意销钉与销钉孔的对应、协同关系。
(2) 入说明
l 输入零件模型：*.igs或*. CATPart。
(3) 输出说明
l 输出模具模型：*.xml或*.igs。
(4) GUI界面说明
l 模面（模具）设计方式选择的界面见图13：

图 13 模面（模具）设计方式选择的界面示意图
3.3.1.3 模具导入：
(1) 功能要求说明
l 导入模面形状及划分进行网格划分；
l 根据模面形状创建坐标系；
(2) 输入说明
l 输入零件模型：*.igs；
(3) 输出说明：
l 输出模具模型：*.mif；
(4) GUI界面说明
l 导入模面形状及进行网格划分（调用Deltamesh）见图14：

图 14导入模型及划分网格面示意图
l 根据模面形状创建坐标系见图15：

图 15创建坐标系面示意图
3.3.1.4 导入毛料
(1) 功能要求说明
l 导入毛料形状及划分进行网格划分或者直接导入毛料网格文件；
(2) 输入说明
l 输入毛料文件：*.igs或者*.mif；
(3) 输出说明：
l 输出毛料网格文件：*.mif；
(4) GUI界面说明
l 导入毛料选择界面示意图见图16：

图 16毛料导入选择界面示意图
l 导入毛料及进行网格划分(调用Deltamesh)见图17：

图 17导入毛料及划分网格示意图
l 导入毛料网格文件见图18：

图 18导入毛料网格示意图
3.3.1.5 创建橡皮、工作台模块
创建橡皮模块：
(1) 功能要求说明
l 根据工件毛料，创建能完全覆盖住毛料的橡皮，并把橡皮定位于在毛料正上方，距毛料0.1倍料厚的位置，并设置橡皮囊的网格法向向上。
(2) 输入说明
l 输入参数1：“调整为板料的倍数”
l 输入参数2：“长度”
l 输入参数3：“宽度”
l 输入参数4：“每次旋转角度”
l 输入参数5：“每次变化长度”
l 输入参数6：“每次调整距离”
l 输入参数7：“网格单元尺寸”
(3) 输出说明
l 产生橡皮的网格
l 产生橡皮的边界，即将橡皮边界的节点捕捉并命名为“Blank_Bound_Nodes”。
(4) GUI界面说明
l 点击“预览网格”，即可预览所生成的橡皮网格；
l 具备长度规整功能；
l 点击“完成橡皮”，完成创建橡皮的操作；
l 创建橡皮示意图见图19：

图 19创建橡皮示意图
创建工作台模块：
(1) 功能要求说明
根据橡皮和毛料，创建能完全覆盖住橡皮，并把工作台定位于模具正下方，距模具最底面0.1倍料厚的位置。
(2) 输入说明
l 输入参数1：“调整为橡皮的倍数”
l 输入参数2：“长度”
l 输入参数3：“宽度”
l 输入参数4：“每次旋转角度”
l 输入参数5：“每次变化长度”
l 输入参数6：“每次调整距离”
l 输入参数7：“网格单元尺寸”
(3) 输出说明
l 产生工作台的网格
(4) GUI界面说明：
l 具备长度规整功能；
l 点击“预览网格”，即可预览所生成的工作台网格；
l 点击“完成工作台”，完成创建工作台的操作。
l 创建工作台示意图见图20：

图 20创建工作台示意图
3.3.1.6 设置约束条件与边界条件模块
(1) 功能要求说明
l 定义材料Materials：
1) 2个对象：Blank、Rubber；
2) 定义复合材料Composites中的橡皮Rubber。
l 定义对象的类型Constraints：（不用在界面上设置，自动的写到att文件中）
1) 模具die为刚体；
2) 工作台workbench为刚体。
l 定义位移约束Loads：
1) 模具die的六自由度均锁定，为lock；（不用在界面上设置，自动的写到att文件中）
2) 工作台workbench的六自由度均锁定，为lock；（不用在界面上设置，自动的写到att文件中）
3) 橡皮边界节点只有+Z向为free，其余五个自由度均锁定为lock。
l 定义接触条件Contacts：
1) 橡皮与板料；
2) 橡皮与工作台；
3) 板料与模具。
l 定义附属（载荷加载）条件Auxiliaries：
1) 流量曲线
2) 压力曲线
3) 速度曲线
4) Fluid Cell液压积分方向
5) Fluid Cell油的弹性模量
6) Fluid Cell初始体积
l 定义板料网格自适应系数
1) 初始网格自适应系数；
2) 最大网格自适应系数。
l 定义回弹约束条件
1) 自动定义约束；
2) 手动定义约束：并有定义根据的提示信息。
l 定义输出Output：
1) 中间结果的数量；
2) 历史曲线点的数量；
l 定义控制条件Control：
1) 定义前处理文件名称（在对话框中显示）；
2) 定义计算终止时间（在对话框中显示）；
l 提交求解：
生成定义完整的前处理文件，并提交PAM-STAMP 2G求解器求解。
(2) 输入说明
l 定义材料Materials：
1) 板料Blank：通过文件*.psm的形式，更便捷地加载；
2) 橡皮Rubber：通过文件rubber.txt的形式，更便捷地加载；
l 定义对象的类型Constraints：（不用在界面上设置，自动的写到att文件中）
1) 模具die的类型为 (Simplified Rigid Body)；
2) 工作台workbench的类型为 (Simplified Rigid Body)。
l 定义位移约束Loads：
1) 模具die的六自由度均锁定，为lock；（不用在界面上设置，自动的写到att文件中）
2) 工作台workbench的六自由度均锁定，为lock；（不用在界面上设置，自动的写到att文件中）
3) 橡皮边界节点只有+Z向为free，其余五个自由度均锁定为lock；
l 定义接触条件Contacts：
1) 接触条件类型：Accurate
2) 摩擦系数friction：0.1（缺省值），用户可以在对话框编辑修改；
l 定义附属（载荷加载）条件Auxiliaries：
1) 流量曲线通过流量曲线模板文件，便捷地完成加载；
2) 压力曲线通过压力曲线模板文件，便捷地完成加载；
3) 速度曲线通过速度曲线模板文件，便捷地完成加载；
4) Fluid Cell液压积分方向IDIR设为3（Z direction）；
5) Fluid Cell油的弹性模量BULKQ设为2000（缺省值）；
6) Fluid Cell初始体积设为3.6E8（缺省值）；
7) 另外，可通过“查询及修改”，完成手动修改。
l 定义板料网格自适应系数
1) 初始网格自适应系数设为1（缺省值）；
2) 最大网格自适应系数设为4（缺省值）。
l 回弹约束条件
1) 自动定义约束：为勾选项；且一旦选中，则“手动定义”不可选（颜色变灰）；
2) 手动定义约束：提供“只显示板料”按钮；具有“约束节点选取推荐原则”的提示信息。
l 定义输出Output：
1) 中间结果的数量设为30（缺省值）；
2) 历史曲线点的数量设为300（缺省值）
l 定义控制条件Control：
1) RUNEND：Time=0.02s
l 提交求解：
1) 只输出前处理文件（*.pre）；
2) 输出前处理问文件（*.pre）并提交求解。
(3) 输出说明
l 定义材料Materials：无。
l 定义对象的类型Constraints：无。
l 定义位移约束Loads：无。
l 定义接触条件Contacts：无。
l 定义附属（载荷加载）条件Auxiliaries：无。
l 定义输出Output：无。
l 定义控制条件Control：无。
l 提交求解：
前处理文件：*.pre（名称由用户自定义）。
(4) GUI界面说明
l 定义材料Materials：完成材料的加载、厚度设置见图21：

图 21完成材料的加载、板厚设置示意图
l 定义接触条件：完成接触条件定义见图22：

图 22接触条件定义界面图
l 定义附属（载荷加载）条件见图23：

图 23附属（载荷加载）条件定义界面图
l 定义板料网格自适应系数条件：完成网格自适应系数定义见图24：

图 24网格自适应系数定义界面图
l 定义回弹约束条件见图25与图26：

图 25回弹约束方案选择界面图

图 26手动定义提示界面图
l 定义输出设置见图27：

图 27定义输出设置界面图
l 生成前处理文件（*.pre）及提交求解：（在后台调用stamping的前处理界面，将*.att文件和*.mif文件合并成*.pre文件；调用stamping求解器），完成生成前处理文件（*.pre）及提交求解见图28：

图 28生成前处理文件（*.pre）及提交求解界面图
3.3.1.7 成形求解分析模块
(1) 功能要求说明
l 将前处理文件*.pre提交计算。
(2) 输入说明
l Case.pre前处理文件；
l Spbk.pre回弹前处理文件；
(3) 输出说明
l Case.i.res成形结果文件；
l Spbk.i.res回弹结果文件。
(4) GUI界面说明：求解器选择界面见图29：

图 29求解器选择界面图
3.3.1.8 模具的回弹补偿模块
(1) 功能要求说明
l 向用户提供选择，是否进行模具的回弹补偿；
l 由用户设定回弹补偿的前处理条件；
l 根据成形、回弹结果，完成模具网格的补偿；
l 生成新模面的Catia或*.igs格式文件。
(2) 输入说明
l 初始模面几何die.igs或die.prt；
l 初始模面网格die.nas（缺省名）；
l 成形后、回弹前工件网格forming.nas（缺省名）；
l 回弹后工件网格springback.nas（缺省名）。
(3) 输出说明
l 补偿算法前处理文件Compensation.opt_inp。
l 补偿后Case-Compensated.pre成形结果文件；
l 补偿后Spbk-Compensated.pre回弹结果文件；
l 补偿后新模面的网格文件die-Compensated.nas（缺省名）；
l 补偿后新模面的几何文件die-Compensated. igs（缺省名）或die-Compensated.prt。
(4) GUI界面说明：回弹补偿选择界面见图及回弹补偿约束条件界面见图30与图31：

图 30回弹补偿选择界面图

图 31回弹补偿约束条件界面
3.3.1.9 后处理查看结果模块
(1) 功能要求说明
l 该模块能够查看主要的后处理结果。
(2) 输入说明
l Case.pre成形计算结果文件；
l Spbk.pre回弹结果文件。
(3) 输出说明
l 成形厚度分布云图；
l 成形应变分布云图；
l 成形应力分布云图；
l 成形FLD成形极限曲线；
l 回弹贴模分布云图；
l 回弹2-D截面。
(4) GUI界面说明：后处理模板调用界面见图32与图33：

图 32后处理模板调用界面图一

图 33后处理模板调用界面图二
3.3.1.10 报告文档输出模块
(1) 功能要求说明
l 该模块能够输出仿真报告文件。
(2) 输入说明
l Case.res成形计算结果文件；
l Spbk.res回弹结果文件。
(3) 输出说明
l 《橡皮囊成形仿真报告》，为*.doc文件，模板由客户提供。
(4) GUI界面说明：自动生成报告界面见图34：

图 34自动生成报告界面
3.3.1.11 结束模块
(1) 功能要求说明
l 该模块能够结束所启动的工艺子流程，正常退出程序。
(2) 输入说明
l 无。
(3) 输出说明
l 程序运行的记录文件。
(4) GUI界面说明：子流程模块结束界面见图35：

图 35子流程模块结束界面
3.3.2 充液成形工艺
充液成形工艺流程图见图36：

图 36充液成形工艺流程图
下面按照软件使用流程，各个步骤逐一阐述其详细设计：
3.3.2.1 开始模块
(1) 功能要求说明：
l 启动充液成形子流程，设置工作路径。
(2) 输入说明：
l 工作路径：用户点击浏览或输入确认。
(3) 输出说明：
l 无。
(4) 界面操作说明
l 通过点击菜单中的“航空钣金流程”按钮，选择充液成形，启动充液成形子流程；设置工作路径示意图见图37：

图 37设置工作路径示意图
3.3.2.2 创建模具
(1) 功能要求说明
进入Catia V5界面，根据工件Part进行模面（模具）设计；针对含销钉孔类零件，其含销钉的模具由工艺设计所人员完成设计，但一定要注意销钉与销钉孔的对应、协同关系。
(2) 输入说明
l 输入零件模型：*.igs或*. CATPart。
(3) 输出说明
l 输出模具模型：*.xml或*.igs。
(4) GUI界面说明：模具设计方式选择界面见图38：

图 38模面（模具）设计方式选择的界面示意图
3.3.2.3 模具与压边圈导入：
(1) 功能要求说明
l 对die进行网格剖分；
l 将die网格划分为压边圈源blankholder_source和凸模源punch_source两个部分；需实现多种方式的选择功能，描述如下：
1) 软件具有从某一单元向四周延展，并以网格单元之间一定的夹角作为终止条件的单元选择功能；从而准确选取压边圈源blankholder_source；
2) 软件具有“反向选取”的功能：针对显示中的所有网格单元，当选取其中一部分的时候，点击“反向选取”，软件自动选中其他网格单元，从而保证准确选取凸模源punch_source；
3) 软件具有将选中的网格单元，生成新的对象的功能。
4) 由压边圈源blankholder_source、凸模源punch_source分别对应生成压边圈blankholder、凸模punch。
(2) 输入说明
l 输入零件模型：*.igs；
(3) 输出说明：
l 输出模具模型：*.mif；
(4) GUI界面说明
l 导入模具：
1) 导入模面形状及进行网格划分（调用Deltamesh），导入模型及划分网格示意图见图39：

图 39导入模型及划分网格示意图
2) 根据模面形状创建坐标系示意图见图40

图 40创建坐标系界面示意图
3) 由die分别生成压边圈源blankholder_source、凸模源punch_source见图41~图44

图 41按某一单元延展，以生成压边圈源1（操作图）

图 42按某一单元延展，以生成压边圈源2（界面效果图）

图 43由凹模偏置，以生成凸模源1（操作图）

图 44由凹模偏置，以生成凸模源2（界面显示图）
4) 由压边圈源blankholder_source、凸模源punch_source分别对应生成压边圈blankholder、凸模punch见图45~图47。

图 45操作界面图1

图 46操作界面图2

图 47效果图
3.3.2.4 导入毛料
(1) 功能要求说明
l 导入毛料形状及划分进行网格划分或者直接导入毛料网格文件；
l 调整模具、毛料网格的法向方向，将毛料网格的法向方向与加压方向相反；
l 自动寻找毛料网格边界点；
(2) 输入说明
l 输入毛料文件：*.igs或者*.mif；
(3) 输出说明：
l 输出毛料网格文件：*.mif；
(4) GUI界面说明
l 导入毛料：料导入选择界面示意图见图48

图 48毛料导入选择界面示意图
l 导入毛料及进行网格划分(调用deltamesh)示意图见图49

图 49导入毛料及划分网格示意图
l 导入毛料网格文件示意图见图50

图 50导入毛料网格示意图
l 调整网格方向见图51：

图 51调整网格法向方向示意图
3.3.2.5 设置约束条件与边界条件模块
(1) 功能要求说明
l 定义分析步：
定义两个分析步：Holding与Stamping
l 定义材料Materials
1个对象：Blank；
l 定义对象的类型Constraints：（不用在界面上设置，自动的写到att文件中）
1) 模具die为刚体；
2) 冲头Punch为刚体；
3) 压边圈Blankholder为刚体。
l 定义位移约束Loads：
1) Holding与Stamping成形过程中，模具die的六自由度均锁定，为lock；（不用在界面上设置，自动的写到att文件中）
2) Holding与Stamping成形过程中，冲头Punch只有+Z向为imposed velocity，另外五自由度均锁定，为lock； （设置冲压速度）
3) 毛料边界节点只有+Z向为free，其余五个自由度均锁定为lock。
4) Holding成形过程中，压边圈Blankholder的六自由度均锁定，为lock；Stamping成形过程中，压边圈Blankholder只有+Z向为加力force，另外五自由度均锁定，为lock； （Stamping成形过程中，设置压边力）
l 定义接触条件Contacts：
1) 模具与板料；
2) 冲头与板料；
3) 压边圈与板料；
l 定义附属（载荷加载）条件Auxiliaries：
4) 流量曲线
5) 压力曲线
6) 速度曲线
7) Fluid Cell液压积分方向
8) Fluid Cell油的弹性模量
9) Fluid Cell初始速度
10) 定义板料网格自适应系数
11) 初始网格自适应系数；
12) 最大网格自适应系数。
13) 定义回弹约束条件
14) 提供选择：
15) 自动定义约束；
16) 手动定义约束：并有定义根据的提示信息。
17) 定义输出Output：
18) 中间结果的数量；
19) 历史曲线点的数量；
20) 定义控制条件Control：
21) 定义前处理文件名称（在对话框中显示）；
22) 定义计算终止时间（在对话框中显示）；
23) 提交求解：
24) 生成定义完整的前处理文件，并提交PAM-STAMP 2G求解器进行求解。
(2) 输入说明
l 定义分析步
定义两个分析步：Holding与Stamping
l 定义材料Materials：
1) 板料Blank：通过文件*.psm的形式，更便捷地加载；
l 定义对象的类型Constraints：（不用在界面上设置，自动的写到att文件中）
1) 模具die的类型为 (Simplified Rigid Body)；
2) 冲头Punch的类型为 (Simplified Rigid Body)
3) 压边圈Blankholder的类型为 (Simplified Rigid Body)。
l 定义位移约束Loads：
1) Holding与Stamping成形过程中，模具die的六自由度均锁定，为lock；（不用在界面上设置，自动的写到att文件中）
2) Holding与Stamping成形过程中，冲头Punch只有+Z向为imposed velocity，另外五自由度均锁定，为lock； （设置冲压速度）
3) 毛料边界节点只有+Z向为free，其余五个自由度均锁定为lock。
4) Holding成形过程中，压边圈Blankholder的六自由度均锁定，为lock；Stamping成形过程中，压边圈Blankholder只有+Z向为加力force，另外五自由度均锁定，为lock； （Stamping成形过程中，设置压边力）
l 定义接触条件Contacts：
1) 接触条件类型：Accurate
2) 摩擦系数friction：0.1（缺省值），用户可以在对话框编辑修改；
l 定义附属（载荷加载）条件Auxiliaries：
1) 流量曲线通过流量曲线模板文件，便捷地完成加载；
2) 压力曲线通过压力曲线模板文件，便捷地完成加载；
3) 速度曲线通过速度曲线模板文件，便捷地完成加载；
4) Fluid Cell液压积分方向IDIR设为3（Z direction）；
5) Fluid Cell油的弹性模量BULKQ设为2000（缺省值）；
6) Fluid Cell初始体积设为3.6E8（缺省值）；
7) 另外，可通过“查询及修改”，完成手动修改。
l 定义板料网格自适应系数
1) 初始网格自适应系数设为1（缺省值）；
2) 最大网格自适应系数设为4（缺省值）。
l 回弹约束条件
1) 自动定义约束：为勾选项；且一旦选中，则“手动定义”不可选（颜色变灰）；
2) 手动定义约束：提供“只显示板料”按钮；具有“约束节点选取推荐原则”的提示信息。
l 定义输出Output：
1) 中间结果的数量设为30（缺省值）；
2) 历史曲线点的数量设为300（缺省值）
l 定义控制条件Control：
1) RUNEND：Time=0.02s（缺省值）
l 提交求解：
1) 只输出前处理文件（*.pre）；
2) 输出前处理问文件（*.pre）并提交求解。
(3) 输出说明
l 定