基于SolidWorks二次开发的精冲模设计系统 - 文章

基于SolidWorks二次开发的精冲模设计系统

作者：姚敏敏陈昊哲许树勤

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1 引言

精密冲裁是一种先进的精密成形加工技术。它以金属板材为原料，通过精冲模具，在专用l力机上采用较少或无切削的塑性加工方法，使板料在三向压应力作用下，沿着所需的轮廓进行纯剪切和挤压分离，一次成形即可得到断面光洁、垂直、冲切面平整度好、尺寸精度高、剪切而粗糙度低的板类冲裁零件川。由于精冲模具结构复杂，设计工作量繁重，因此，针对精冲模具而开发的软件将起到十分重要的作用。

本文基于SolidWorks。对精冲模零件进行三维建模，应用程序语言Visual Basic 6.0实现参数化设计，并在此基础上实现了零件的自动建模、模具的自动装配及工程图的自动生成，有效地提高了模具的设计效率。

2 SolidWorks二次开发原理概述

2.1 SolidWorks二次开发接口API

SolidWorks API (Application Programming Interface，应用程序接n)是SolidWorks的OLE ( ObjectLinking and Embedding，对象链接或嵌人)编程接口，提供了大量功能完整的开发工具。SolidWorks，支持ActiveX Automation技术，用户可以通过调用VB.VBA.VC提供的函数开发、建立适合用户需要的模块，并在此基础上实现零件及模具的参数化驭动。SolidWorks基于OLE可开发生成exe形式的程序，基于COM的可以生成**.dll格式的文件，作为插件使用冈。由于VB易学易用，满足基本设计要求，因此.本文采用VB做为开发语言。

2.2 VB环境下程序的编写

SolidWorks二次开发中最重要的是程序的编写。由于SolidWorks API函数繁多，函数功能较大，因此，一个简单实用的方法是先录制用户执行的操作即录制宏.获得宏操作代码，将其复制到VB环境下程序所需部分，然后编辑修改以达到程序要求。

2.3 参数化设计的实现

在模具设计中参数分为两类:一类是在同一系列型号的各个模具中始终保持不变的参数，如导柱的直径、上模座的厚度等，此类参数占多数;另一类是具体到某一个模具设计中，根据零件的尺寸要求而确定的参数，如顶杆的个数、推板的形状等，此类参数占少数。

对于第一类参数，运用Access建立数据库，其中包括各系列精冲模中各零件所需要的参数，在程序运行时，利用数据控件的访问技术与特定的数据表相连，可以轻松的实现参数化设计对于第二类参数，从程序界面直接输人参数，引用到程序中，直接实现参数化设计。

3 精冲模开发实例

3.1 总体设计思想及程序界面设计

在模具的设计过程中，最容易出错的地方是零件在尺寸、布局等方面的各种关联性。例如，在精冲模中，锁模销的布局就要考虑到对原料的干涉问题。因此，在应用程序的开发中，必须考虑设计者的设计习惯，让设计者能够根据实际情况更好地实时控制整个精冲模的造型设计过程和进度。

基于此，本设计采用了基于OLE技术开发生成的.exe形式的独立程序。在程序中采用了多界面的输人形式，在每个界面上均采用对话框、命令按键等形式来完成人机交互。使设计者能够从整体到局部的把握精冲模的设计，依次输入零件参数。同时，对全部零件的参数进行优化组合，使从程序界面输人的参数个数达到最少。既照顾到了零件之间的关联性，又不至于使设计者顾此失彼，疲于纠正各种关联性错误。另外，在程序内部，通过逻辑编程发现并提醒设计者参数形式是否正确及参数间是否相互冲突，有效避免了因设计者主观因素造成的失误。程序界面之一如图1所示。

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程序界面

3.2 零件的自动建模

在零件的建模过程中，针对要建立的实休，先分析其结构，使所建立的特征尽可能简单，参数尺寸尽可能少。利用SolidWorks。建立模型，并利用宏录制其建模过程，建立宏文件。然后复制宏代码到VB中并对其进行再编译，删除无用语句，用变量代替代码中的具体数值。

程序运行时，首先链接Access和程序界面的文本框，为变量赋值。然后在内部自动执行编译好的程序，无需人工干预，即可实现模型的建立和更新。值得注意的是，模型中零件的空间放置情形应尽量与实际的情形相一致，以便于零件的装配。以下模座为例，程序运行结果如图2所示。

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源程序主要代码如下：

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3.3 模具的自动装配

运用程序实现模具的装配时必须用程序协调两个问题:一是指定插人的零件文件必须在调用函数之前就已经在内存中加载了，否则零件模型将无法添加;二是零件模型在添加到装配空间后必须转化为安全实体，否则在装配空间内将无法对零件及特征进行选择，进而无法装配。

模具装配有三种方法:一是利用选择和遍历技术选中零件上带有所需要特征的表面进行配合;二是利用零件的参考几何体进行配合;三是利用坐标直接选中所需要的零件表面进行配合。三种方法各有利弊，例如，第一种方法是最可靠的，但也是程序最复杂的。实际编程中应根据情况的不同进行选择。程序运行结果如图3所示。

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3.4 工程图的自动生成

SolidWorks将工程图分为三个层面:工程图纸、图纸格式、工程视图。设计程序时，设计者应预先根据图纸要求建立图纸模板，选择好图纸幅面，绘制好图纸格式，然后保存在SolidWorks目录下的某一文件夹中。绘制工程图时，首先用程序引用模板，设置文件属性，然后把零件或装配体引用到工程图中，生成工程视图，派生所需视角的视图并进行定位，最后添加适当的标注和注释等。

4 结束语

本软件系统是以Visual Basic 6.0为基本开发语言，以SolidWorks，为基本设计平台开发的。运行时，只需进行简单的人机交互，即可实现模具零件的自动建模、模具的自动装配及工程图的自动出图，实现了精冲模的参数化设计。从而使设计人员从繁重的重复性绘图工作中解放出来，集中精力进行设计工作，极大地提高了模具的设计效率。

本文用于程序设计的基本原理、总体思路和开发过程，对SolidWorks，的二次开发工作，具有一定的参考价值。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (6/6/2009)


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