本发明涉及一种计算机辅助设计系统及方法，尤其是涉及一种零件深度设计系统及方法。
背景技术：
目前毡类零件被广泛应用到我们身边很多产品中，尤其是汽车零件中。由于毡类的软性好，故在零件设计时，产品工程师为了产品的整体性能和美观性，往往在零件设计时整合的特征比较多，进而把零件设计的比较复杂，这样势必会给模具的设计和加工的难度加大，大大增加了模具的研发成本；同时也给零件的生产工艺和生产操作性难度加大。针对以上两方面存在的问题情况，需要对针对此类零件进行改进设计。
中国专利CN101446989公开一种零件设计方法，该方法包括：设置零件的标准特征参数及复杂信息参数；根据设置的标准特征参数建立标准特征；查找所要生成的零件特征的参考基准；获取复杂信息；设置尺寸；及在零件模型中生成零件特征。该方法可将零件的复杂信息加入到零件特征中，从而使设计出来的零件具有更加完备的信息，但该方法对复杂零件的模具设计还是存在较大难度。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种降低模具开发成本、缩短开发周期、同时简化产品生产工艺、提高产品生产效率、应用广泛的零件深度设计系统及方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种零件深度设计系统，运行于计算机中，包括：
获取模块，用于获取待设计零件的原始3D结构图及性能要求参数；
转换模块，用于对所述原始3D结构图进行转换操作，基于性能要求参数降低待设计零件的模具设计难度，获得转换后的3D结构图；
修正模块，用于根据待设计零件的实际结构对所述转换后的3D结构图进行修正操作，获得最终3D结构图；
导出模块，用于导出所述最终3D结构图。
所述转换模块包括：
剪切单元，用于对所述原始3D结构图沿设定轴线进行剪切；
旋转单元，用于对剪切后的3D结构图沿设定轴线旋转展开设定角度。
所述设定角度为75°～85°。
所述修正操作包括在中轴剪切处设置铰链结构或重叠结构。
一种零件深度设计方法，应用于计算机中，包括以下步骤：
1)获取待设计零件的原始3D结构图及性能要求参数；
2)所述原始3D结构图进行转换操作，基于性能要求参数降低待设计零件的模具设计难度，获得转换后的3D结构图；
3)根据待设计零件的实际结构对所述转换后的3D结构图进行修正操作，获得最终3D结构图；
4)导出所述最终3D结构图。
所述转换操作具体为对所述原始3D结构图沿设定轴线进行剪切，并对剪切后的3D结构图沿设定轴线旋转展开设定角度。
所述设定角度为75°～85°。
所述修正操作包括在中轴剪切处设置铰链结构或重叠结构。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
一、经本发明深度处理后，零件的模具研发成本降低，机加工难度等级降低，因此本发明具有模具开发成本低，周期短的特点，同时简化产品生产工艺、提高产品生产效率。
二、本发明可以应用到汽车轮胎挡泥板隔音毡模具，汽车地毯模具、汽车覆盖件等零件及其模具设计中，应用广泛，具有良好的市场前景。
附图说明
图1为本发明设计方法的流程示意图；
图2为本发明实施例中零件结构的示意图；
图3为实施例中零件结构的俯视图；
图4为实施例中转换操作后的结构示意图；
图5为实施例中最终获得的零件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
本实施例提供一种零件深度设计系统，运行于计算机中，包括获取模块、转换模块、修正模块和导出模块，其中，获取模块用于获取待设计零件的原始3D结构图及性能要求参数；转换模块用于对所述原始3D结构图进行转换操作，基于性能要求参数降低待设计零件的模具设计难度，获得转换后的3D结构图；修正模块用于根据待设计零件的实际结构对所述转换后的3D结构图进行修正操作，获得最终3D结构图；导出模块用于导出所述最终3D结构图。转换模块还包括：剪切单元，用于对所述原始3D结构图沿设定轴线进行剪切的剪切单元和用于对剪切后的3D结构图沿设定轴线旋转展开设定角度的旋转单元。设定角度为75°～85°。修正操作包括在中轴剪切处设置铰链结构或重叠结构。
如图1所示，本实施例还提供一种零件深度设计方法，应用于计算机中，包括以下步骤：
步骤S101，获取待设计零件的原始3D结构图及性能要求参数；
步骤S102，所述原始3D结构图进行转换操作，基于性能要求参数降低待设计零件的模具设计难度，获得转换后的3D结构图；转换操作具体为对所述原始3D结构图沿设定轴线进行剪切，并对剪切后的3D结构图沿设定轴线旋转展开设定角度。设定轴线可为中轴线等，设定角度为75°～85°，本实施例采用80°，也可根据实际需要设定为70或85°。
步骤S103，根据待设计零件的实际结构对所述转换后的3D结构图进行修正操作，包括在中轴剪切处设置铰链结构或重叠结构，获得最终3D结构图；
步骤S104，导出所述最终3D结构图。
本实施例就某个零件进行说明一下，其他产品均可触类旁通，举一反三，深度设计之前的零件结构为：特征Z向拉伸较大(Z向一般在XYZ坐标系中都为垂直拉伸方向，XYZ坐标系是我们常用的3D空间位置关系的一种方法。为了说明质点的位置、运动的快慢、方向等，必须选取其坐标系。在参照系中，为确定空间一点的位置，按规定方法选取的有次序的一组数据，这就叫做“坐标”)，模具设计难度大、模具上的运水、模具的机加工等等难度都比较大，其零件形状如图2-图3所示；进过深度设计之后的零件特征明显简化，Z向拉伸明显减小，模具研发难度大大减低。其深度设计后的零件形状如图5所示；深度设计的原则是不改变零件的性能要求，因此在进行深度设计之前，有个过渡设计结构，如图4所示。具体步骤如下：
1)将如图2所示零件的结构的3D数据，通过割断方式延A线剪切，如图3。
2)以A线为旋转轴将零件展开80°得到图4结构；
3)得到图4结构时，当我们把零件复原为图2时，发现被切割的部分不能得到以前的零件形状，故需对零件进行修正，包括铰链结构设计和重叠结构设计，铰链结构设计的目的是为了让零件可以旋转到原结构位置；重叠位置设计是为了使零件便于焊接或者装订，进而使得零件复原为图2结构。
这种深度设计的原则是：不能改变零件的性能要求，比如说隔音毡零件，深度设计原则不能改变其吸音和隔音性能。即我们在对零件深度设计时，不能改变零件的性能要求。采用本发明的零件深度设计，经过验收和实践应用不但没有影响其隔音要求，反而提高了其局部吸音性能和零件的强度、增加了零件的使用寿命。也就说这种深度设计时必要的，也是具有一定意义的，同时也有市场前景的。