模具标准件设计新思维：承压板参数化实战

序言

标准件库是为CAD软件创建标准件模型的插件，可以提高企业设计效率。针对UG标准件库开发复杂、成本高昂以及通用性差的问题，提出基于UG开发工具的标准件库制作系统，通过T-Mold平台减少标准件库制作成本，使得标准件库的制作更加快捷和方便。

本文通过对用户的需求分析，在UG平台上采用参数化的设计思路，建立了三维标准件库系统。该标准件库在企业模具设计中得到了充分应用，取得了预期的满意效果，大大提高了产品的设计效率和设计质量。该方法使开发周期大大缩短，能开发复杂结构的标准产品系列，适合于企业建立自己的标准件库。

标准件参数化设计

产品说明

此案例以承压块为例，详细讲解标准件的建构。承压块在建模时要特别注意到的点，一个是四个螺丝随着板长度的改变，数量随之变更；另一个是板四个角的地方，有真假体转角形式四种类型的变化。（如图1）

图1：标准件样式

标准件的建构是在NX装配模式下进行的，并且为了方便数据之间的关联，承压块具体尺寸的更改以表达式的方式呈现。特别留意一下，字母符号分别代表的是什么地方的尺寸。（如图2）

图2：标准件参数信息

参数化标准件的构建

第一步新建图档，建立装配图档，并为图档命名。完成后，在PL图档内建立表达关系式，并在PL_MAIN内链接PL图档的表达式，这一步的目的是，顶层与下一级能数据联动，更改一个数据，底部图文件随之变动。

接下来在PL_MAIN图档内接着操作，建立新基准坐标系，可以在图档内建立草图，绘制出底板的尺寸形状，拉伸实体，并为体创建一个假体，作为修剪逼空的功能。根据要求，需创建假体逼空的表达关系式，使用偏置面的功能在抽取体上，偏置出避空值的假体，此时使用由表达式抑制为假体创建表达式关系，创建的表达关系式“IF(F==0)(0)ELSE(1)”，这个关系式意思是当F为0时，避空不显示，当F不为0时，避空显示并且避空的大小为F值。

对真假体四个角创建转角形式。TYPE==1的形式，真假体都为直角，样式不用改变。最主要的是后面三种样式的创建，当TYPE==2时，使用实体倒C角和圆角的指令，分别对真假体进行创建，因为需要借助关系式来控制转角形式，所以在模型历史记录内，把倒C角和圆角分组重命名为TYPE=2，并由表达式抑制创建变量关系式，在表达式页面内把表达式写入“IF(TYPE==2 && C>0 && FR1>0)(1)ELSE(0)”。

同理，为TYPE=3创建转角，表达关系式为IF(TYPE==3 && R>0 && FR2>0)(1)ELSE(0)，TYPE=4的关系式为IF(TYPE==4 && FR3>0)(1)ELSE(0)，如图3。创建完成后，返回到PL图档测试表达式是否关联正常。

图3：转角形式

首先把螺丝显示或调出来，复制螺丝到合适位置，根据要求用装配约束固定到面板上，四个螺丝到位时用装配求差把面板剪出螺丝孔。在固定螺丝位置时，以面板坐标为基准，移动螺丝。剪螺丝孔时要以拉伸的面板为目标体，螺丝以假体为工具体。

接下来通过表达式对螺丝数量进行抑制和表达，在PL图档内的表达式设为M_NUM=2，是把同一侧的两个螺丝，通过由表达式抑制“IF(M_NUM==4)(1)ELSE(0)”。然后抑制螺丝孔，在历史记录内找到创建螺丝孔的指令，创建新的特征集，在表达式页面内把表达式写入“IF(M_NUM==4)(1)ELSE(0)”。把孔抑制后，修改另外两个螺纹位置变量，希望通过表达式控制两个螺丝的位置，修改变量为IF(M_NUM==2)(W/2)ELSE(Y1)。

在PL_MAIN图文件里，用格式引用集指令新增面板的TRUE和FALSE（如图5）。

图5：真假体引用集

回到PL图档内选中面板和螺丝，使用替换引用集指令把整体调到TRUE设置整体的TRUE，关闭引用集页面，接着用替换引用集把整体调到FALSE设置整体的FALSE。完成后，把面板和螺丝用替换引用集指令调整到整个部件保存。在PL图档内，用工具表达式TYPE检查面板倒角之间的相互转变、M_NUM检查螺丝数量和螺丝位置的改变，若面板和螺丝能随着公式的改变而变换，那么承压块建模部分设置成功。

标准件参数化信息注册

标准件管理器信息注册

标准件承压块建模完成后，接下来注册标准件信息，需要借助标准件管理器来进行注册，并且把制作完成的标准件图文件放到指定位置（如图6）。

图6：标准件信息注册表

按照规则把图文件放在“\T-Solution\TMOLD_STD\00_General\STD\C3”，PL_1为承压块建模文件及数据文件的总文件名称，在里面又有两个文档，一个data文文件存放数据文件，bitmap文文件存放图片，图片文件命名规则是与PL.prt顶层文文件名称一样，否则会程序读取错误（如图7）。

图7：图文件路径存放

明白了数据存放的规则，接着注册数据库。点击「运行标准件管理器」打开存放在\T-Solution\TMOLD_STD\00_General，文件后缀.xml的文件，就出现模型树进行数据注册。可以看到模型树和标准件库的排列是一样的，所以这两个是一一对应的关系。这里面的数据通过右侧来进行编辑，“Label”是名称填写、“Location”是文文件存放的位置、“Address”填写的相当于图档的标识符，为了区别其他图档，保证名称不重复（如图8）。

图8：数据库信息填写

接着对承压块进行详细的数据注册，“Label”对应着详细列表的名称，“Lddress”填写图档名称，“Data”填写数据库路径(\00_General\STD\C3\PL_1\data)，“Data File Name”填写数据库名称。”Part Path”填写图文件路径（\00_General\STD\C3\PL_1），“Part File Name”填写图档名称。“Bitmap Path”填写图片路径（\00_General\STD\C3\PL_1\bitmap_chinese），“Bitmap File Name”填写图片名称。“Parent Attribute Title”填写装配节点的属性，“Position”填写插入方式。“Symbol Name”填写针对顶针轴类属性归类码，2D批量生成可以用。

接着“index”填写规格，后面把表达式中的变量数据填写到表格内，注意变量TYPE和M_NUM中有多种形式，填写的规则是数据之间用逗号隔开，标准件库中就会显示下拉框多种形式

以上操作完成后，可以打开标准件库，初步对承压块标准件进行测试是否成功，注意测试真假体、转角形式TYPE、螺丝控制M_NUM变量之间的转换。数据库信息填写完成，标准件可以进行加载和使用了，（如图11）。

图11：注册完成，标准件库界面

BOM信息注册

这一块的填写对应BOM信息表，为每个标准件创建BOM信息，并且为了与标准件文件的区分，BOM信息文件位置存放在\T-Solution\NX10_64bit\T-MOLD\C_Bull\bom，如图12。

图12：BOM信息文件

明白了BOM信息存放的位置和所对应的用途，接下来对BOM信息进行详细的填写。第一步找到Preference下拉框BOM，把第一个“Search Part List(NX)”勾选上，点击“Edit BOM”，系统自动搜寻出BOM填写的对话框，如图13。“Is BOM”填写是否出BOM，出BOM选择YES，反之NO。注意一下，PL是节点，不需要出BOM。

图13：启动BOM信息

“RENAME_NAME”是重命名的意思，一般不与更改。“RENAME_TYPE”填写编码问题，填写1为尾数递减，填写2为尾数递增。“PART_LAYER”填写节点，“PART_DESC”、“BOM_TYPE”、“SIZE TO EXCEL”、“SIZE TO EXCEL FILE”这几个一般不需要填写数据。“PART CLASS”，填写分类，根据“MOLDBASE\STANDARD\CORE\SCREW”选择填写。“P NAME”填写中文名称，“MATERIAL”填写材料，“CLASS1”填写用途，“SIZE”填写尺寸，“QTY”填写数量，如图14。标准件的BOM信息可以一起导出，和ERP和MES系统无缝对接。

图14：BOM信息填写

技术方案综述

以快速生产为目标的企业信息化管理系统中，为提高产品的设计效率，根据企业要求的标准件库的建立必不可少。以CAD软件UG为平台，通过对其二次开发方法的分析选择，根据企业的特点提出了一种建立射出模三维参数化标准件库的方法，分析了各功能模块的功能和特点，对射出模设计中用到的部分零件进行了实现。实现结果表明利用这种方法方便灵活，设计不良减少50%以上，设计效率提高30%以上。缩短模具设计周期及交货周期，并且软件可以积累设计师的设计经验，打造属于公司重用性很强的知识库，实现软件Know-how设计。该标准件库在企业射出模具设计中得到了充分应用，取得了预期的满意效果。

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