计算机辅助设计软件Pro/E是一个参数化的实体造型软件,不但能生成真实的几何形体,还可进行精确的模型分析,运动分析,干涉检查等。Pro/E的参数化特征造型技术大大减轻了设计人员的绘图工作量,提高了产品设计的效率和质量,利用Pro/E相应的开发工具及技术开发冲压模具计算机辅助设计(CAD) 系统,可实现零件设计、装配设计、加工设计等同时进行,从而达到缩短模具的生产制造周期,提高产品质量的目的。
2 冲压模CAD 系统的构成
冲压模具按工艺性质可分为冲裁模、弯曲模、拉伸模、成形模等,无论何种模具,基本上都需要上、下模体、导向装置、压料装置、定位装置等,因此冲压模具CAD 系统是集冲压模具设计系统、冲压模具加工仿真、冲压模具工作仿真为一体的方便易用的设计系统.
3 Pro/E参数化技术在冲压模具CAD 系统中的应用
Pro/E软件在提供强大的设计、分析、制造功能的同时,也为用户提供了多种参数化设计开发工具。冲压模具中既包含大量的标准件和常用件,也包含一些专用件,在对零件进行设计和应用时,应用Pro/E 的二次开发工具,如族表( Family Table) , Pro/Pro2gram ,Pro/Toolkit 等进行开发,可以高效快速地进行设计。
3. 1 基于Pro/E的参数化设计开发步骤
基于Pro/E的参数化设计开发一般有3 个步骤:①利用Pro/E的实体造型及参数驱动功能,进行零件的建模; ②对所建的模型进行参数、以及参数间关系设定,从而满足参数驱动的需要—利用工具菜单中的关系下拉菜单进行; ③利用Pro/E提供的工具进行参数化设计开发。
3. 2 参数化设计开发及应用
(1) 族表技术的应用
在零件设计时,如果某些零件结构一样,只是尺寸不同,那么这些零件就不必一一单个建立,可建立一个父零件,定义各个控制零件形状大小的参数,在设计时通过改变各个参数的值来得到所需要的衍生件,从而建立一系列的零件,这些零件组成的集合称为族表。由于标准件的结构形状和尺寸都已经标准化,故模具设计系统中的标准件库采用族表技术开发,从而方便快捷地达到设计目的,图3 为利用族表设计零件的界面。在建立父零件时应注意以下2 个问题:
①父零件一般采用同类型标准件中尺寸最大的标准件。
②父零件应包含同类型标准件的所有特征。
3 Pro/E参数化技术在冲压模具CAD 系统中的应用
Pro/E软件在提供强大的设计、分析、制造功能的同时,也为用户提供了多种参数化设计开发工具。冲压模具中既包含大量的标准件和常用件,也包含一些专用件,在对零件进行设计和应用时,应用Pro/E 的二次开发工具,如族表( Family Table) , Pro/Pro2gram ,Pro/Toolkit 等进行开发,可以高效快速地进行设计。
3. 1 基于Pro/E的参数化设计开发步骤
基于Pro/E的参数化设计开发一般有3 个步骤:①利用Pro/E的实体造型及参数驱动功能,进行零件的建模; ②对所建的模型进行参数、以及参数间关系设定,从而满足参数驱动的需要—利用工具菜单中的关系下拉菜单进行; ③利用Pro/E提供的工具进行参数化设计开发。
3. 2 参数化设计开发及应用
(1) 族表技术的应用
在零件设计时,如果某些零件结构一样,只是尺寸不同,那么这些零件就不必一一单个建立,可建立一个父零件,定义各个控制零件形状大小的参数,在设计时通过改变各个参数的值来得到所需要的衍生件,从而建立一系列的零件,这些零件组成的集合称为族表。由于标准件的结构形状和尺寸都已经标准化,故模具设计系统中的标准件库采用族表技术开发,从而方便快捷地达到设计目的,在建立父零件时应注意以下2 个问题:
①父零件一般采用同类型标准件中尺寸最大的标准件。
②父零件应包含同类型标准件的所有特征。
用程序控制模型进行三维参数化设计的开发,主要包括3 项:参数对象的获取和显示;参数对象的更新修改;模型的再生。模型样板,可以改变其中一参数大小进行零件重生, 还可以从列表中选择参数系列值进行零件重生,图6 即为将厚度改为50 min 后重生零件情况。
4 结语
参数化设计是CAD 技术在实际应用中提出的课题,利用参数化设计手段不但可以开发专用产品设计系统,还可以进行产品的参数化设计,从而使设计人员从大量繁重而琐碎的设计工作中解脱出来,轻松实现零件设计、模具设计、装配设计