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1、第15卷 第1期上 海 工 程 技 术 大 学 学 报Vol.15No.12001年3月 JOURNALOFSHANGHAIUNIVERSITYOFENGINEERINGSCIENCEMar.2001冲裁模CAD系统参数化设计廖秋慧 赵中华 李名尧(上海工程技术大学材料工程学院 上海 200336)摘 要阐述了基于AutoCAD2000所开发的冲裁模CAD系统包含的主要内容。详细说明了如何利用内嵌VBA语言作为编程工具,结合EXCEL表格存储数据,开发参数化辅助设计软件的过程,并介绍了装配图参数化生成的方法。关键词
2、冲裁 参数化设计 装配模型 计算机辅助设计中图分类号TG386.2TP391.72文献标识码 B0 引 言冲裁模是冷冲模模具设计的主要组成部分之一,尤其是在电子行业的应用更为广泛。冲裁模设计主要包括零件冲压工艺性分析、冲裁模类型选择、工艺参数计算、排样方案选择和模具设计等。为了简化设计过程,减少设计人员的重复劳动,发挥计算机辅助设计的优势,在AutoCAD2000平台上,利用其内嵌的VBA语言编写应用程序,并结合Excel表格存储数据,实现了数据的查询与调用、冲裁零件的工艺性判别、模具零件的参数化绘图与装配图生成等多
3、项功能,构成了一个有实用价值的冲裁模CAD系统。在装配图设计过程中,根据装配模型与零件模型的一致性原则,实现了装配图的自动生成。1 系统的结构组成根据冲裁模设计的内容及流程,其程序主要由5个功能模块组成,各模块中都使用了许多VBA函数来实现系统的各项功能。各模块间关系如图1所示。图中,模块Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ处于并行图1 冲裁模CAD系统中各模块间关系收稿日期:2000-06-13©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.·22·上海工程技术大学
4、学报第15卷 位置,一般按其排列顺序依次执行。但是,如果冲裁件比较简单时,往往无需进行冲裁件工艺性判别,那么就可跳过模块Ⅱ,直接运行后面的模块;如果冲裁件排样不需在计算机上进行,或模具不需要用计算机辅助制造,那么就可直接进入方案设计,然后绘制出模具图纸。2 各模块作用的分析2.1 冲裁件尺寸输入模块冲裁件图纸是进行冲压模具设计的依据,包含了符号信息和图形信息。符号信息包括文字和数字,有零件尺寸、尺寸公差、板料厚度、材料以及零件名称、图号、设计日期等。图形信息是零件形状方面的信息。为分别实现这两类信息的输入,该模块对应分
5、为冲裁件尺寸输入子模块和冲裁件图形输入子模块。尺寸输入子模块应用VB编辑器中的控件,利用VBA语言编制人机交互输入界面(见图2),可以比较直观、方便地输入零件材料等符号信息。图形输入子模块则利用基础图形软件AutoCAD直接绘入零件形状,并以此为基础,计算出模具刃口尺寸和模具间隙,确定模具刃口形状。2.2 工艺性判别模块工艺性判别主要是检查冲裁件的冲压工艺适应性。主要有冲裁件的外形、冲孔直径、凸出悬臂和凹槽图2 冲裁件尺寸输入界面宽度、孔与孔之间和孔与冲裁件边缘间的距离等形状和尺寸方面的检查。此外,还对冲裁件的精度和粗
6、糙度方面的一些指标进行规定,如冲裁件内外形的经济精度不高于GB1800-79IT11级。2.3 排样方案选择模块根据搭边值、条料宽度和送料步距,利用Auto2CAD的等距线功能或进行优化函数计算,可以确定出材料利用率最高的排样方案。该模块可基本实现单排、多排、调头排等常见排样方式。2.4 方案设计模块该模块为正式绘制模具特征完成必要的准备工作:计算冲裁力和压力中心、选择模具典型结构、选择模具标准件等。根据冲裁件图形,调用VBA编写的公式计算子程序,可实现冲裁力和压力中心的计算。模具类型和标准件选择则应用交互输入界面完成
7、(见图3)。通过鼠标点击可图3 方案设计选择输入界面获得绘图所需的必要数据,以此作为参数控制图形输出。©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved. 第1期廖秋慧等:冲裁模CAD系统参数化设计·23·2.5 图形输出模块绘制模具零件图和装配图。3 参数化绘图3.1 建立参数化模型模具图形中有许多标准件及半标准件,如模板、垫板、卸料板、固定板等。它们大都形状类似,对于同一付模具而言,零件的外形尺寸都由凹模周界决定其长度和宽度,只是高度有所不同
8、。在方案设计模块运行后,模具的基本结构已经确定,这时零件上的装配孔可根据板类所处位置预先确定。因此,可编制一通用的子程序,调用时只需输入高度、孔的位置等有限个必要参数,就可实现所需要的模板零件图形。同样还可以将众多模具零件归类,为相同或相近形状的零件建立参数化模型,编写统一的通用程序,利用形状特征建立模具零件图形库。用户在输入参数
