复合材料因具有优越的比强度、比模量、工艺性、耐热性、耐腐蚀性、耐疲劳性,而广泛应用于飞机制造领域。在复合材料模具设计过程中,模板的设计复杂且需要耗费大量时间。本文设计了一种复合材料模具模板快速设计方法,根据复合材料模具模板的设计特点,将模具模板的设计划分为曲面预处理、曲面延拓、曲面等距、模板生成四个过程。在CATIA平台上开发了复合材料模具模板快速设计工具,提高了模具模板的设计效率,缩短了生产周期。本文的研究内容与所做工作如下:1)通过研究模板工作面延拓过程,分析拓扑结构复杂的曲面不能在CAD软件中正常延拓的原因。通过简化曲面拓扑结构的方法使曲面延拓能够顺利进行,随后将曲面延拓的部分与原曲面进行桥接,从而完成对原曲面的延拓。解决了部分复杂曲面不可直接延拓的关键问题,提高了复合材料模具模板的设计效率;2)研究了基于离散点等距曲面的方法。通过控制曲面离散的精度对等距曲面的精度进行控制,随后等距离散点并剔除等距后的离散点中的自交部分,最后构建隐式等距曲面方程并通过隐式曲面网格参数化的方法完成等距曲面的重构。此方法提高了等距的效率和质量。解决了采用CATIA原始命令等距时可能出现的自交问题;3)依据复合材料模具模板的实际形状,提出了一种封闭曲面生成模板实体的方法。获得模板的上模面及其等距曲面之后,通过该方法可直接完成模板实体的生成;4)应用VS2005和CAITA/CAA开发工具在CATIA平台上开发了复合材料模具模板快速设计系统,现已成功应用于国内某航空制造企业中。