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GB／T 39334.5-2020 机械产品制造过程数字化仿真 第5部分：典型工艺仿真要求.pdf简介：

GB/T 39334.5-2020《机械产品制造过程数字化仿真 第5部分：典型工艺仿真要求》是一个国家标准，它详细规定了机械产品在制造过程中进行数字化仿真时所需满足的要求。该标准的第五部分着重于典型工艺的仿真，旨在帮助机械制造企业通过数字化技术提高生产效率，降低制造成本，优化工艺流程，减少错误和废品，以及提升产品质量。

具体而言，该标准可能包括以下内容：

1. 仿真软件和工具的选择和使用：规定了适用于机械产品制造过程的仿真软件和工具的技术要求，如应具备的仿真功能、精度、兼容性等。

2. 仿真的建立：要求企业建立详细的工艺，包括机械部件的几何结构、材料特性、加工步骤等，以便准确模拟实际制造过程。

3. 工艺仿真流程：定义了从设计到生产的整个流程中，如何通过数字化仿真进行工艺评估、优化和决策，例如工艺路线选择、设备参数设定、工装设计等。

4. 数据管理和结果分析：强调了仿真数据的管理以及对仿真结果的分析，以支持持续改进和决策。

5. 安全与合规性：确保数字化仿真过程满足安全标准和法律法规要求，如数据保密、知识产权保护等。

通过遵循这个标准，企业能够提升其制造过程的智能化水平，推动制造业的转型升级。

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下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T4863一2008机械制造工艺基本术语 GB/T35022一2018增材制造主要特性和测试方法零件和粉末原材料 GB/T39334.1机械产品制造过程数字化仿真第1部分：通用要求 GB/T 39334.4 机械产品制造过程数字化仿真第4部分：数控加工过程仿真要求

63—2008和GB/T39334.1界定的术语和定义适

4.1仿真内容包括但不限于产品或零件制造工艺过程设计的可制造性、可装配性、有效性、准确性、制 造质量等。 4.2仿真应保留工艺设备、工艺装备工作特性信息。 .3设备、工装、工具应能适应工序/工步作业内容要求。 4.4虚拟操作者在作业过程中应具备合理的视角， .5应依据产品或零部件制造工艺过程确定仿真目标，可以为独立工序工艺目标，也可以为多工序相 关联的工艺目标，依据各个工艺目标设计仿真算法，并使用工艺数据或生产数据驱动仿真分析。 4.6仿真结果评价与优化工作可以反 代进行GB∕T 15306.3-1994 陶瓷可转位刀片 无孔刀片尺寸(U级)，直至获得合理的工艺过程设计结果

工艺仿真通常包括仿真方案制定、仿真构建、仿真运行分析、结果评价与优化4个阶段（见 体如下： 仿真方案制定。应依据工艺方案、工艺路线、仿真目标、标准规范以及资料收集情况，如产品信 息、制造资源等信息制定验证工艺设计的工艺仿真方案。在仿真方案中，仿真平台搭建具体内

典型工艺仿真通常包括仿真方案制定、仿真构建、仿真运行分析、结果评价与优化4个阶段 1），具体如下： a）仿真方案制定。应依据工艺方案、工艺路线、仿真目标、标准规范以及资料收集情况，如产品 息、制造资源等信息制定验证工艺设计的工艺仿真方案。在仿真方案中，仿真平台搭建具化

GB/T39334.52020

b）完善产品的装配顺序和装配路径，优化装配工艺 c） 进行装配干涉与碰撞检测及分析： d）对装配方案进行人机工效评估； 生成可视化装配文件，指导实际装配过程； f）对装配线方案进行生产线平衡评价

装配工艺仿真输人对象通常包括装配、装配环境及装配流信息等。 装配工艺仿真可以是针对装配工艺全过程装配、单个装配操作或单个装配操作中的某次运动开展 仿真活动。

6.2.2仿真构建

6.2.2.1组成

小境 应包括但不限于： a 装配工具一一 装配仿真环境下表达装配过程中所使用的力具、量具、辅助工具、工装及相 关设备信息的； b） 装配空间一一描述装配工具、装配操作者以及装配在进行装配仿真活动中所形成的 包络空间的；

6.2.2.2建模要求

装配工艺仿真构建应符合以下要求： a）所有的装配单元应具有唯一性和稳定性，无数据几余； b） 应合理划分零部件的装配层级，每一个装配层级对应着装配现场的一道装配环节： c） 装配有形变的零部件（例如弹簧、锁片、铆钉、开口销、橡胶密封件等)通常应以变形后的工作状 态进行装配； d） 装配前，应将装配单元内部的与装配无关的基准面、轴、点及不必要的修饰进行消隐处理， 只保留装配单元在总装配时需要的参考基准： 装配应包含产品完整的几何信息、约束信息和工作属性； 应根据仿真内容，选择合适层级的仿真

6.2.3仿真运行分析

6.2.3.1装配顺序生成

装配顺序生成的内容通常包括但不限于 a) 确定合理的装配单元装配方向； b) 装配单元装配顺序的几何可行性检查； c）产品重点装配协调部位的装配工艺性分析； d）装配单元装配的可操作性分析

装配顺序生成的内容通常包括但不限于： a）确定合理的装配单元装配方向； b）装配单元装配顺序的几何可行性检查； c）产品重点装配协调部位的装配工艺性分析； d）装配单元装配的可操作性分析

6.2.3.2装配路径生成

装配路径生成的步骤通常包括但不限于：

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a）确定待装配的零部件： b) 给定装配起点与终点； C 分析、判断与其他零部件之间的位置关系； d）利用相关技术求解出一条从装配起点到装配终点的无碰撞运动路径。

6.2.3.3干涉与碰撞分析

干涉与碰撞分析的内容通常包括但不限于： a）零件外形尺寸不合理导致装配干涉； b）装配路径规划不合理导致装配干涉； c）装配顺序协调规划不合理导致装配干涉

6.2.3.4人机工效分析

人机工效分析的内容通常包括但不限于： a）可达性、可视性分析一一通过对产品各个零部件装配顺序的仿真、装配路径对人体操作可达性 的影响，利用对人体各种极限姿态的模拟，检查零部件是否处于极限姿势下的操作范围之内， 哪些零部件处于操作范围之外。 b）作业空间开散性分析一一检查装配操作空间是否能满足人体作业需要，相关设备布局是否合 理，装配操作是否符合舒适性要求等。 C 装配作业姿态分析一一判断装配人员是否能够处于最舒适的作业姿势，运用最佳作业动作进 行装配，并判断各种作业方式是否会引起装配人员工作效率下降和产生疲劳。 标准化作业分析一一判断装配人员取料路径和方式、运转路径、装配方法和工具等是否采用标 准化作业，确保运用最佳的运动路径、装配方法和工具，从而提高装配人员工作效率。 e 生产线平衡分析一一对装配生产线的全部工序进行工作负荷分析，识别瓶颈工位，调整作业负 荷，消除作业间不平衡的效率损失以及生产过剩

6.2.3.5仿真结果输出

装配工艺仿真完成后，生成相应的三维装配可视化文件和装配工艺仿真报告，装配工艺仿真报告的 内容通常包括但不限于： a） 仿真任务； b） 仿真对象； 5ZC ） 仿真依据； d） 仿真目的； e） 仿真工具； f) 装配操作过程仿真分析； g） 装配顺序和装配路径分析； h） 干涉和碰撞分析； 1） 人机工效分析； j） 仿真评价结论： k） 仿真结果优化意见

6.2.4结果评价与优化

装配工艺仿真结果评价与优化应符合以下要求 ）装配工艺仿真结果评价指标包括不仅限于技术指标、成本指标、生产指标等单个或多个内容

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易于输送、便于挑取、定位防错等特性 c）装配工艺仿真报告可通过产品数据管理系统进行存储和管理，便于设计人员根据装配仿真报 告优化设计，提高产品的可装配性

6.3.1仿真方案制定

6.3.1.1仿真目标

开展钣金工艺仿真前，应确定仿真目标，具体内容应包括但不限于 a）零件材料钣金展开可行性； b）零件加工特征可制造性； c）钣金工艺过程工艺路线可执行性

钣金折弯输人相关的工艺参数包括但不限于最小弯曲半径、弯曲件孔边距离、弯曲件直边高度 钣金工艺仿真预测成形过程中的缺陷，包括但不限于起皱、开裂、回弹等

6.3.2仿真构建

6.3.2.1几何构建

钣金工艺仿真几何构建应符合以下要求： 应与现场生产工艺一致，尤其不能忽略较小的圆角； b) 几何在CAD软件中进行初步线性分割时应选取适合弦高度及角度控制参数自由生成 儿何中不应有尖角、缝隙等； d) 用已有生成仿真时，不应产生多余面、线等特征； e 在保证仿真精度的条件下，可对进行简化处理； f 几何创建完成后，应进行检查

6.3.2.2网格划分

网格划分应符合以下要求： 组）最小网格应小于整个模具的最小圆角； b）生成体网格前需对面网格质量进行检查； c）关键模拟区域应采用较密集的网格，数据变化梯度较小且远离关键模拟区域可采用较稀疏的 网格； d） 网格应无自由节点、无重合节点； 网格单元应无重合、无断裂、无干涉； 面网格单元法线方向应一致； 单元尺寸过渡应平滑，粗细网格之间应有单元进行过渡

6.3.2.3材料属性定义

材料属性定义应符合以下要求： a）材料属性应包含热学性能和力学性能； b）材料力学性能应包含材料流动应力应变、弹性模量、泊松比、屈服应力、应变硬化和成形极阳 线（FLC)等：

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材料各项异性参数应包含板材 硬化指数）和产值（塑性应变

6.3.2.4参数设置

参数设置应符合以下要求： a）按实际相对位置关系对进行定位； b） 按实际工艺设置工件与模具、模具间相对关系及可能产生的接触关系，并定义基准模具： C） 冷成形时，不考虑模具的温度变化与变形，可将模具定义成刚性体； d 热成形时，考虑模具的温度变化，应将模具上相应部分离散成单元，并定义成允许传热的刚性 接触体；考虑模具的温度变化与变形时，应将模具离散成具有温度和位移自由度的有限单元， 并定义成可变形接触体； e 按工艺选取设备及设备参数，定义模具的运动方向和速度； 根据网格单元的尺度合理确定步长和步数； g）前处理完成后进行相应的检查

6.3.3仿直运行分析

6.3.3.1数值仿真分析

数值仿真分析的一般步骤应包括但不限于： a）通常以变形体的节点速度为求解变量； D 考虑成形过程中的某一时刻、当变形体的速度场解出以后DB14∕T 679-2012 公路桥梁检测数据采集技术规程，通过积分可以得到变形体的位移场 及变形体现时的各点坐标，据此由几何方程可进一步计算出变形体的应变率； C 用材料的本构方程由初始应变、应变率计算出应力； 由边界的应力可以求得模具所受到的压力以及所需要的压机载荷

6.3.3.2仿真结果输出

6.3.4结果评价与优化

钣金工艺仿真结果评价与优化的内容通常包括但不限于： a）钣金工艺仿真结果评价内容包括但不限于成形载荷、成形缺陷、尺寸精度等： b）依据钣金工艺仿真结果，对材料参数、设备参数、模具以及其他边界条件进行优化，直至仿真 果满足产品技术要求，并编写仿真结果分析与优化报告

钣金工艺仿真结果评价与优化的内容通常包括但不限于： a）钣金工艺仿真结果评价内容包括但不限于成形载荷、成形缺陷、尺寸精度等； b 依据钣金工艺仿真结果，对材料参数、设备参数、模具以及其他边界条件进行优化，直至仿真结 果满足产品技术要求，并编写仿直结果分析与优化报告

CJ∕T 103-1999 城市生活垃圾 全氮的测定 半微量开氏法6.4.1仿真方案制定

6.4.1.1仿直目标