刘辉强，安鲁陵

(南京航空航天大学 机电学院，江苏 南京 210016)

0 引言

在航空零件如复合材料曲面构件和钣金曲面零件的制造过程中，模具是一种必不可少的工艺装备。它主要利用自身的外形，通过一定的方法使得一些具有流动性或塑性变形的坯料成形，得到要求的形状和尺寸。与零件相接触的模具型面需要在零件曲面的基础上向外延拓，以布置与成形工艺相关的结构，如图1所示。延拓曲面为零件曲面的自然延伸，要求与零件曲面光滑过渡。

图1 模具延拓曲面示意图

图2 分段延拓的缺陷

零件曲面多是经过多种操作得到的组合曲面，而模具型面是由工装设计人员对零件曲面进行延拓、裁剪、拼接后得到。在进行曲面延拓的过程中，经常会出现零件曲面无法直接延拓、分段延拓时多张延拓面之间有缝隙、过渡连接不光顺甚至自交等情况，如图2所示。通常工装设计人员就需要反复试凑，得到延拓曲面，整个过程十分繁琐，处理起来耗时耗力。为解决这个难题，许多研究人员做了大量的工作[1-4]。文献[1-2]是对三角网格曲面进行延拓，文献[3]是通过程序自动调用CATIA软件的曲面延拓命令对零件曲面进行分段延拓，代替了人工操作，但仍无法避免分段延拓时多张延拓面之间出现缝隙，过渡连接不光顺甚至自交的情况；文献[4]是通过对零件曲面进行重构以达到延拓的目的，但是由于零件曲面被更改可能导致零件外形不准确，零件曲面内部信息也参与重构导致曲面延拓速度慢。……