（机械工程专业论文）冷冲模模架cad系统.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 随着我国社会主义市场经济的逐步建立和完善，经济的全球化，以及计算 机技术的普及，各行各业正面临着越来越严峻的挑战为了适应新形势下各模 具生产企业发展、增强竞争力的需要，本文全面探讨了在a u t o c a d 2 0 0 5 环境下 自动生成冷冲压模具模架零件的零件图及其三维图形技术。 阐述7 市场经济条件下各模具生产企业模具设计手段正发生着的变化，产 品生产企业对模具生产企业提出的新的要求，市场竞争的加剧使模具生产企业 面临的严峻形势。指出现代意义上的模具生产实际上是设计模具过程、加工过 程的全面自动化。在新的形势下，模具生产企业要想求生存、图发展，就必须 运用先进的技术手段缩短模具的生产周期。 分析了传统的模具设计模式，以及我国现阶段大多数企业所采用的设计模 式，指出这些设计模式在当今经济全球化的环境下已经不再适应了提出在冷 冲模具设计还不能完全实现自动化的情况下，应率先在模架零件的零件图及其 三维图形技术方面实现自动化设计的新见解，制定了在a u t o c a d 2 0 0 5 环境下冷 冲压模具模架c a d 系统的开发策略，拟订了冷冲压模具模架c a d 系统的系统 功能、总体结构及运行模式 在分析了模具设计领域的知识特点、类型的基础上，选用基于逻辑的知识 表示方法完成其形式化表示，并用v b a 语言实现其代码设计。 最后，通过工程示例的运行，证明了系统开发技术路线的正确性、开发策 略的可行性 关键词：模架v b ac a d 系统零件图三维图 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 i 页 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n ta n dc o n s u m m a t eo ft h em a r k e te c o n o m yi no u rc o u n t r y , g l o b a le c o n o m y , a n dw i d eu t i l i - a t i o no ft h ec o m p u t e rt e c h n o l o g y , g r e a tc h a l l e n g e s a r ee n c o u n t e r e di nv e r yw a l ko f l i f e i no r d e rt om e e tt h er e q u i r e m e n t so f t h em o u l d e n t e r p r i s ed e v e l o p m e n t , t h i sp a p e rm a k e sac o m p l e t e l yd i s c u s s i o no ft h em e t h o d s t e c h n i q u e so fi na u t o c a d 2 0 0 5a u t o m a t i cg a i np r e s s i n gd i e sm o u l db a s e dp a r t so f t w o - d i m e m i o n g a la n dt h r e e d i m e u s i o n g a l t h ep a p e re x p a t i a e st h ec h a n g i n go ft h ed i ed e s i g nm e t h o d si nt h em a r k e t e c o n o m y , t h en e wr e q u i r e m e n t si ss e tf o r t ht od i e sm a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e sb yt h e p r o d u c em a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e ，b e c a u s e o fm a r k e tc o m p e t i t i o ni n t e n s e ，d i e s m a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e s a r ef a c i n gs e v e r es i t u a t i o n , p o i n to u td i e sm a n u f a c t - u r i n go f m o d e m m e a n i n gi sf u l l a u t o m a t i co ft h ep r o c e s so fm o u l dd e s i g na n dm a n u f a c t u r i n g u n d e rt h en e ws i - t u s i t u a t i o n , t oe x i s ta n dd e v e l o p m e n td i e sm a n u f a c - t u r i n ge n t e r p r i s e sn e c e s s a r yu s e s a d v a n t a g et e c h n o l o g ym e t h o d st os h o r t e np e r i o do fm o u l dm a n u f a c t u r i n g t h ep a p e ra n a l y z e st h et r a d i t i o n a ld i ed e s i g nm e t h o d s ，a n da tp r e s e n to u rc o u n t r y e n t e r p r i s e sp o p u l a rd e s i g nm e t h o d s ，i tp o i n to u tt h e s ed e s i g nm e t h o d st h a ti sn o t a d a p tu n d e rt h es i t u a t i o no fg l o b a le c o n o m i c i tp u tf o r w a r dt h en e wv i e w p o i n td i e b a s ep a r t sa n di t st h r e e - d i m e u s i o n g a lm a p t e c h n o l o g yr e a l i z ea u t o m a t i cd e s i g nw h e n p r e s s i n gd i ed e s i g nc a nn o tf u l l yr e a l i z ea u t o m a t i cd e s i g n , a n dw o r ko u td e v e l o p m e n t p r e s s i n gd i ef l a m ec a ds y s t e mt a c t i c su n d e ra u t o c a d 2 0 0 5s i t u a t i o n ，a n dd r a wu p p r e s s i n gd i eb a s ec a ds y s t e mf u n t i o n , g e n e r a ls t r u c t u r ea n dw o r k i n gm o d e b a s e do nt h ea n a l y s i so ft h ek n o w l e d g ef e a t u r e sa n dt y p e so ft h em o u l dd e s i g n f i e l d ，t h ep a p e rc h o o s e st h el o g i c - b a s e de x p r e s s i o nm e t h o df o ri t sf o r m a ta n du s e v b a l a n g u g et or e a l i z ei t sc o d ed e s i g n f i n a l l y , t h er u n n i n go ft h ee n g i n e e r i n gi n s t a n t i a t i o np r o v e st h ea p p r o p r i a t e n e s s o f s y s t e md e v e l o p m e n t t e c h n i c a lm u t ea n dt h ef e a s i b i l i t yo f d e v e l o p m e n ts t r a t e g y k e yw o r d s ：d i ef r a m ev b ac a d s y s t e mp a r tm a pt h r e e - d i m e u s i o n g a lm a p 独立完成与诚信声明 我保证该篇论文是在黄松和老师的指导下我独立完成，没有抄袭他人只 言片语如有不实，愿意接受学校给予的任何惩罚 声明人：胡兆国 2 0 0 6 年3 月3 日 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 1 1 模具生产概述 第1 章绪论 1 1 1 模具生产在国民经济中的地位 模具是工业生产的基础工艺装备，国民经济中各大产业的发展都离不开模 具，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几倍甚至几十倍、 上百倍。模具生产水平的高低，已经成为衡量一个国家产品制造水平高低的重 要标志，在很大程度上决定着产品的质量、企业的效益和新产品的开发能力。 振兴和发展模具工业也日益受到国家的重视和关注因此国务院颁布的关于 当前产业政策要点的决定把模具列为机械工业改造序列的第一位、生产和基 本建设序列的第二位。所以，模具工业是我国的主要产业，是国民经济的重要 组成部分在国民经济中发挥着基础和先导作用，对我国经济的发展起着重要 的作用。 建国以来，特别是改革开放以来，模具产业占g d p ( 国内生产总值) 的比 重越来越大，保持着良好的发展势头，“行业规模不断扩大，生产效率不断提高， 产业结构不断升级，技术水平不断进步”模具产业在国民经济中的地位愈加显 著和突出。 目前，模具产业正处于前所未有的大好形势下，一是随着我国模具设计、 生产技术水平的提高，在国际市场上的竞争力越来越强，出i = 1 模具的数量越来 越多、档次越来越高；二是在经济全球化的进程中，世界制造中正逐步向我国 转移，国内模具的用量也越来越大、档次越来越高，这都有利于我国模具产业 的进一步发展和壮大。 1 1 2 模具生产过程自动化的重要性及意义 1 模具生产过程自动化的重要性 一是随着我国模具设计、生产技术水平的提高，在国际市场上的竞争力越 来越强，出口模具的数量越来越多、档次越来越高；二是在经济全球化的进程 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 中，世界制造中正逐步向我国转移，国内模具的用量也越来越大、档次越来越 高、模具的精度要求越来越高，客观上要求模具生产企业必须提高技术装备水 平，实现模具生产过程的自动化，以提高生产效率、降低劳动强度 模具生产过程的自动化程度是衡量一个企业生产力发展水平的最重要的标 志。直接决定了能否签到更多的合同，决定了能否按期、优质、高效地执行合 同 模具生产过程主要包括设计和制造两个过程，而模具制造过程的自动化在 随着数控机床的普及、功能的完善及大型集成c a m 软件功能的完备和运行的 稳定在大、中型企业业已实现【2 卯 2 模具生产过程自动化的意义 ( 1 ) 模具生产过程自动化可大大降低劳动强度 从模具的生产过程来看，设计过程的自动化可以使工程技术人员从繁重、 重复的绘图工作中解放出来，能有更多的时间和精力去解决生产实际中出现的 各种问题，能有更多的时间和精力去设计模具方案，设计出更加先进的模具来 从模具的生产过程来看，模具制造过程的自动化可以使操作工人从繁重的 体力劳动中解放出来，使其有更多的时间和精力去提高自己的技术水平 ( 2 ) 模具生产过程自动化可大大提高生产效率 从模具的生产过程来看，设计过程的自动化，在设计模具时，只需填写少 量的参数即可设计出一副模具的大多数零件，这无疑绘大大缩短花在模具设计 上的时间。 从模具的生产过程来看，模具在制造过程中采用数控机床，按照数控加工 程序来自动加工模具零件肯定会比手动操作机床加工模具零件效率会高得很 多。 ( 3 ) 模具生产过程自动化可大大提高模具精度 模具最后的精度决定于两方面的因素； 构成模具的零件的加工精度，也是决定模具精度最主要的因素 只有构成模具的每一个零件精度高，整副模具的精度才可能高。按照数控 加工程序来自动加工模具零件肯定会比手动操作机床加工模具零件的精度会高 得很多。现在对模具零件的精度要求越来越高，不采用按照数控加工程序来自 动；b g - r 模具零件很难达到设计要求。 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 模具的装配精度 模具的装配精度对模具的最终精度起着重要的作用从下面的例子我们可 以体会到装配精度对模具的最终精度的重要性对于冲裁模具，假如凸模、凹 模的刃口尺寸计算、制造都没问题，如果在装配时不能保证凸模与凹模四周的 间隙均匀，结果生产出来的工件就会出现质量问题这完全是由于装配精度不 高造成的l s l 。 ( 4 ) 模具生产过程自动化可大大降低安全事故 当被加工零件一旦安装好后就无须操作工人参与其中，这样发生安全事故 的几率肯定比被加工零件安装好后还须操作工人参与其中大大降低了 ( 5 ) 模具生产过程自动化可大大提高企业的竞争力 模具生产企业只有拥有先进的设计和加工手段，才能承揽高、精、尖的模 具生产，市场才有竞争力，才能获得良好的社会信誉，拓展企业的市场空间， 取得理想的经济效益，最终形成良性循环，促进企业向前发展。 1 2 模具c a d 研究和应用概述 1 2 1 国外发展概况 在美国、日本、德国等发达国家，不仅塑料模具已经实现了从设计到加工 的全过程自动化，而且冷冲模具的设计、制造绝大多数企业也已直接使用三维 c a d 软件绘制模具零件的三维图形，然后直接根据三维图形生成数控加工程序 后按程序进行加工唧。 由于汽车制造业的飞速发展，以及冷冲压工艺本身的特点，c a d ( 计算机 辅助设计) 在冲压生产中较早地得到了应用国外一些飞机和汽车公司从2 0 世 纪6 0 年代起便致力于飞机和汽车c a d 的研究。在此基础上复杂曲面的设计方 法得到发展，c a d 技术也随之引入冲压模具的设计中例如，美国通用汽车公 司建立的c a p i 系统，不但可以设计汽车车身零件，还可以对模具迸行整体 设计。目前，世界上著名的几个大型汽车公司，如福特汽车公司、丰田汽车公 司等，都有可用于冲压模具设计与制造的c a d c a m 系统福特汽车公司在汽 车覆盖件模具的设计方面进行了大量的研究工作，取得了显著的成果，他们的 辅助设计系统可交互地进行工艺设计，模拟金属板料的成型过程，并能完成模 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 具的设计。 由于模具的制造周期比较长，不利于产品的更新换代。所以，许多模具公 司很早就开始重视模具c a d c a m 技术。下面是世界上著名公司及研究机构在 冷冲模具c a d 方面的一些研究成果： 1 9 7 3 年美国的d i e c o m p 公司研究成功p d d c 连续模具c a d 系统。 1 9 7 7 年捷克金属加工工业研究院研制成功a k t 系统，可以用于简单、复 合和连续冲裁模具的设计 1 9 7 7 年美国o b e r g 公司报道采用c a d 系统，设计制造复杂精密的冲压模 具，同时应用计算机数控编程 1 9 7 8 年日本机械工程实验室建立的m e l 连续模具设计系统，次年日本旭 光工业公司研究成功的设计冲孔和弯曲模的p e n t a x 系统。 1 9 8 2 年日本日立公司建立的冲模c a d 系统使一副连续模具的设计时间由 平均2 0 天缩短为5 天 英国p s f 公司较早采用c a d 技术设计形状复杂的车身零件和模具。 1 2 2 国内发展概况 我国也很重视对冷冲模具c a d 技术的研究与开发工作。许多高校，如华中 理工大学、上海交通大学、东南大学、洛阳工学院等，早在2 0 世纪8 0 年代初 就开始从事此方面的系统研究工作。到目前为止，先后通过国家有关部门鉴定 的有： 1 9 8 4 年华中理工大学建成的精冲模具c a d c a m 系统。 1 9 8 5 年原北京机电研究院建成的冲裁模具c a d c a m 系统。 1 9 8 6 年华中理工大学、上海交通大学建成的冲裁模具c a d c a m 系统。 1 9 9 0 年洛阳工学院建成的冲裁模具、复合模具c a d c a m 系统。 在企业应用方面，国内塑料模具的设计、制造有实力的企业已经实现了从 设计到加工的全过程自动化；但在冷冲模具的设计、制造方面，其自动化的水 平远不如塑料模具，其情况如下： ( 1 ) 一部分的企业只是使用c a d 软件绘制二维冷冲模具零件图和装配图； ( 2 ) 很少一部分的企业使用三维c a d 软件进行冷冲模具设计，就是在这 一部分企业中，还有相当多的企业要将三维图转化成二维图后才依图加工，只 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 有极少部分企业直接根据三维图形生成数控加工程序后按程序进行加工； ( 3 ) 很大部分的中小企业还是使用铅笔、图纸进行冷冲模具设计 从以上的情况来看，冷冲模具的设计还远远不能适应生产的需要。 1 2 3 发展趋势 从上面分析的情况来看，不论是国内还是国外只有塑料模具的设计、制造 已经实现了从设计到加工的全过程自动化，而冷冲模具只实现了某种产品从设 计到制造的全过程自动化或某种类型的模具从设计到制造的全过程自动化，并 未实现所有产品和所有种类的模具设计到制造的全过程自动化因此，这也是今 后的发展方向。 1 3 论文选题分析 1 3 1 论文选题考虑的因素 随着我国加入w t o ，经济的全球化，各行各业正面临着越来越严峻的挑战。 为了适应新形势下各模具生产企业发展、增强竞争力的需要，一方面，企业的 生产必须上档次，才有可能在更多的领域参与竞争，才能拓展更广阔的发展空 间，获得效益的空间也才更广阔；另一方面，企业必须提高生产效率，生产效 率的提高不外呼从两方面着手，一是缩短设计的时间，二是减少花在制造零件 上的时间。 当今计算机技术的发展日新月异，特别是计算机辅助设计( c a d ) 、计算机 辅助制造( c a m ) 技术在塑料模具的设计和制造中的应用，使各模具生产企业 取得了很好的经济效益旧 论文研究的出发点就是要利用计算机技术在冷冲模具的设计和制造中很好 地发挥作用，以提高企业的快速反应能力和市场竞争能力。 1 3 2 论文命题与主要研究内容 1 论文命题 对于模具生产企业来说，要提高经济效益、提高企业的快速反应能力和市 场竞争能力就是缩短设计时问和制造时间所以，本论文以在a u t o c a d 2 0 0 5 环 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 境下自动生成冷冲模具模架部分零件的零件图及其三维图为研究对象，以v b a 为开发工具，探讨开发建立冷冲模具模架部分的c a d 系统。论文题目定为冷 冲模模架c a d 系统 该论文题目为德阳市2 0 0 5 年重点科研课题，现已完成且已通过 了鉴定。 2 论文研究的主要内容 论文以典型的冷冲模具模架为结合领域，探讨建立冷冲模具模架部分c a d 系统的技术，其主要研究内容如下： ( 1 ) 研究冷冲模具模架c a d 系统的总体设计方案，即研究需求分析、功 能设置、系统组成、系统结构和系统运行； ( 2 ) 研究冷冲模具模架三维装配图的自动生成方法； ( 3 ) 研究冷冲模具模架零件三维图形的自动生成方法； ( 4 ) 研究冷冲模具模架二维装配图的自动生成方法； ( 5 ) 研究冷冲模具模架零件二维平面图形的自动生成方法： ( 6 ) 研究冷冲模具模架零件二维平面图形自动标注尺寸的方法； ( 7 ) 研究冷冲模具模架零件二维平面图形自动标注表面粗糙度的方法； ( 8 ) 研究冷冲模具模架零件二维平面图形自动标注尺寸公差的方法； ( 9 ) 研究冷冲模具模架零件二维平面图形自动标注形位公差的方法； ( 1 0 ) 研究冷冲模具模架二维装配图自动生成图框、标题栏及明细栏的方 法： ( 1 1 ) 研究冷冲模具模架零件二维平面图形自动生成图框及标题栏的方法； ( 1 2 ) 研究冷冲模具模架各零件尺寸自动匹配的方法； ( 1 3 ) 研究冷冲模具模架规格型号自动确定的方法。 1 3 3 论文研究的意义 先进的设计手段和制造方法，才能产生巨大的经济效益。计算机技术的飞速 发展和迅速普及，对模具行业的发展起着巨大的推动作用，将计算机技术用于 冷冲模的设计中，必将产生深远的影响论文研究的意义如下： ( 1 ) 利用该系统自动生成的冷冲模具模架部分零件的零件图能很好地满足 我国现阶段中、小模具生产企业的设计、制造需要。 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 ( 2 ) 利用该系统自动生成的冷冲模具模架部分零件的三维图能很好地满足 我国现阶段少数模具生产企业用三维图自动生成加工程序制造模具的需要 ( 3 ) 可大大降低劳动强度 ( 4 ) 可大大提高生产效率 ( 5 ) 可大大提高模具精度 ( 6 ) 可大大提高企业的竞争力 1 4 系统的开发环境 冷冲模模架c a d 系统的开发环境由硬件环境和软件环境构成。 1 4 1 硬件环境 本系统的硬件开发环境为p e n t i u m ( r ) 处理器。2 5 6 m 内存，4 0 g 硬盘。 1 4 2 软件环境 a u t o c a d 是美国a u t o d e s k 公司出品的软件，a u t o c a d 2 0 0 5 是其最新版本， 广泛用于机械、建筑、电子类等多个行业，它的绘图功能特别强大，不仅能绘 s q - 维平面图也能绘制三维图，它在世界上1 3 0 多个国家和地区流行使用，占 有二维平面图形软件7 5 的市场份额，在我国的各个模具企业几乎都使用 a u t o c a d a u t o c a d 不仅本身的绘图功能特别强大，而且也提供了非常完善的 二次开发工具其二次开发工具不断发展和完善，并由a u t o l i s p 到v i s u a ll i s p 再到v b a ( v i s u a lb a s i cf o r a p p l i c a t i o n ) ，v b a 是其最新的二次开发工具，作为 a u t o c a d 的一种二次开发工具，v b a 是在标准v i s u a lb a s i c 的基础上，结合 a u t o c a d 的特点发展起来的一种w i n d o w s 平台上的高效开发工具，它可以充分 利用w i n d o w s 操作系统提供的强大功能，且简单易用，非计算机专业人员也能 利用v b a 语言，高效快速地对a u t o c a d 进行二次开发 2 2 6 1 。 a u t o c a dv b a 的开发使用a u t o c a da c t i v e x 技术，这种技术使用户能够 从a u t o c a d 的内部或外部以编程的方式来操作a u t o c a d 。在a u t o c a d 中使用 a c f i v e x 接口具有两个优点： ( 1 ) 编程访问a u t o c a d 图形。在a c t i v e xa u t o m a t i o n 出现以前，开发人 员只能使用a u t ol i s p 或c + + 接口 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 ( 2 ) 与其它w m d o w s 应用程序( 例如m i c r o s o f te x c e l 和w o r d ) 共享数据 变得更加容易 与a u t o c a d 提供的其它二次开发技术相比，v b a 具有超出其它a u t o c a d a p i 环境的许多优点 ( 1 ) 速度：当与v b a 在同一进程空间中运行时，a c t i v e x 应用程序比a u t o l i s p 和a d s 应用程序运行速度快 ( 2 ) 易使用：其编程语言和开发环境易于使用，而且随a u t o c a d 安装。 ( 3 ) w i n d o w s 互操作性：a c t i v e x 和v b a 设计为与其它w i n d o w s 应用程 序共同使用，并为应用程序之间的信息交流提供了绝佳的途径 ( 4 ) 快速原型：v b a 的快速界面开发为原型应用程序提供了一个优良的 环境。 ( 5 ) 程序员基础：世界上有数百万的v i s u a lb a s i c 程序员。a u t o c a da c f i v e x 和v b a 技术为这些程序员以及将来更多学习v i s u a lb a s i c 的人员打开了自定义 a u t o c a d 和开发a u t o c a d 应用程序的途径脚】 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 第2 章冷冲模设计研究 2 1 冷冲模的组成 不管是什么类型的冷冲模具，一般由如下几类零件组成，如图2 一 l 所示： ( 1 ) 工作零件 如图2 一l ，凸模7 、镶拼凹模2 2 、2 3 ，它是直接进行冲压工作的零件，是 冲模中最重要的零件 ( 2 ) 定位零件 如图2 一l ，导料销2 4 ，它是确定材料或工序件在冲模中正确位置的零件 ( 3 ) 压料、卸料和出件零件 如图2 1 ，压料、卸料弹簧4 ，压料、卸料螺钉5 ，压料、卸料板1 2 一起 构成压料、卸料装置。顶块2 、顶板2 0 、弹簧1 8 、螺钉1 9 一起构成顶料装置。 这类零件起压料作用，并保证把箍在凸模上和卡在凹模孔内的废料或冲件卸掉 或推( 顶) 出，以保证冲压工作能够继续进行 ( 4 ) 导向零件 如图2 1 ，导套1 3 、导柱1 4 ，它能保证在冲压过程中凸模与凹模之间间隙 均匀，保证模具各部分保持良好的运动状态 ( 5 ) 支承零件 如图2 1 ，上模座1 0 、下模座2 5 ，它将上述各类零件固定于一定的部位上 或将冲模与压力机连接，它是冲模的基础零件 ( 6 ) 紧固零件 如图2 一l ，螺钉6 、螺钉1 6 ，将各个零件连接在一起。 ( 7 ) 其它零件弹性件和自动模传动零件等 上述各类零件在冲压过程中相互配合，保证冲压工作的正常进行，从而冲出 合格的工件。 应该指出，不是所有的冲压模都具备上述7 类零件，尤其是简单的冲模。但 是工作零件和必要的支承件总是不可缺少的f 1 1 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 0 页 厶划 上卫卫j _ 0 孓 = g l t h e n g l = “i ) e x i t f o r e n d i f 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 3 页 n e x t i f o r i = 0 t o1 2 i f b ( i ) 。g b t h e n g b = b ( ) e x i t f o r e n d i f n e x t i d i ms t r t y p e a ss t r i n g s 叽y p e = i n p u t b o x ( “请输入模架的类型。，。1 代表四导柱2 代表其它类型 i f s t r t y p e = 。”t h e n m s g s o x 味指定型号，请重新输入类型代号! ”，v b c r i t i c a l e x i t s u b e n d i f l f s t r l 哼p e = 2t h e n i f g l = 6 3 0 t h e n 0 b = 4 0 0 e n d i f m s g b o x “请记住应选择模座的l 值是；”s t r ( o l ) m s g b o x 。请记住应选择模座的b 值是：。& s t r ( g b ) e l s e i f g b 每4 0 0 a n d g b 3 1 5 t h e n g b = 4 0 0 e n d i f e n d i f e n d i f m s g b o x ”请记住应选择模座的l 值是：”s t r ( 6 l ) m s g b o x ”请记住应选择模座的b 值是：。& s t r ( g b ) 种类s h o w 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 4 页 e n d s u b 图4 _ 4 系统自动确定的模座型号 4 1 5 2 确定模架零件零件图的图幅 下面是确定模架零件零件图图幅的程序片段： 。获得导柱的几何参数 d i ms ，b ，r i ，d d ，e i ，e s a sd o u b l e s = a d o g s ( ”s ”) ：b 2 a d o r s ( ”b ：b 2 = a d o r s ( ”b 2 ”) ：r i = a d o r s ( ”r i ”) ：d d = a d o g s ( ”d ”) ：h 2 = a d o r s ( ”1 1 2 ”) ：e i = a d o r s ( ”e l “) ：e s = a d o r s ( ”e s ”) i f c h e e k b o x l v a l u e = t r u e t h e n d i ml a a sd o u b l e l a = b 2 + 1 1 2 + 1 0 0 i f l a 一- 2 8 7 t h m s g b o xs t r ( l a ) m s g b o x ”应选择的图幅是：a 3 ” e n d i f i f l a = 4 0 0 a n d l a 2 8 7 t h e n m s g b o x ”应选择的图幅是：a 2 ” e n d i f i f l a ，- 5 7 4 a n d l a 4 0 0 t h e n m s g b o x “应选择的图幅是：a 1 ” 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 5 页 e n d i f l f l a = 8 2 1 a n d l a 5 7 4 1 1 碡n m s g b o x 。应选择的图幅是：a o ” e n d i f t h i s d r a w i n g a c t i v e l a y e r = o b j l a y e r l e n d i f 图4 一5 系统自动确定的图幅 4 1 5 3 模座厚度的确定 1 一般情况下模座厚度的确定 先确定凹模板的厚度，然后取模座的厚度等于l 1 5 倍凹模板的厚度 2 该c a d 系统中下模座厚度的确定 根据国家标准，模架的规格型号一旦确定，下模座的厚度范围也就确定了。 从国家标准中可知，在同一规格型号中，下模座的厚度最厚与最薄之差，对 于小型号的模架是5 r m 、对于中型号的模架是1 0 m 、对于大型号的模架是1 5 m 。 为了计算的简便和运行速度的提高，模座的厚度一律取大值这样做，就大大 简化了确定模座厚度的过程。因为，按照国家标准中查出模座的厚度的方法除 了需要确定模座的规格型号外，还需确定整副模具的高度，而整副模具的高度 不仅与模具类型、结构有关而且还与很多个零件的厚度有关，要把与模具高度 有关的模具类型、结构以及所有零件的厚度等因素都考虑进去，是一个非常复 杂的问题，并且有少数零件还无法准确计算，因而也就无法准确确定整副模具 的高度，整副模具的高度无法准确确定，也就无法准确查出下模座的厚度。既 然这样，还不如对于每一规格型号的模架，其下模座的厚度一律取大值，这样 做，不但能大大简化确定下模座的厚度方法，即使下模座的厚度比需要的稍厚， 也能比较大地提高模座的刚度，而模座刚度的提高对延长模具的寿命、提高冲 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 6 页 压件的质量都有好处，何乐而不为 3 该c a d 系统中上模座厚度的确定 下模座的厚度确定后，按国家标准上模座的厚度= 下模座的厚度- 5 m m 。 4 1 5 4 导柱直径的确定 到目前为止，还没有任何理论计算公式来确定导柱的直径，一般都根据经验， 小模具用小导柱，大模具用大导柱，同时参考国家标准来确定导柱的直径鉴 于目前在设计模具时确定导柱直径的方法，以及国家标准所规定的导柱直径规 格和模座规格，从而在该c a d 系统中确立了导柱直径随模座规格而变化的导柱 直径确定方法，那么，又是如何做到导柱直径随模座规格而变化的昵? 假如说， 模座的规格有十个，导柱的规格有五个，就是两个模座规格对应于同一导柱直 径的规格。这样，在确定模座规格时，导柱的大小也确定下来了 4 1 5 5 导柱长度的确定 根据模具的结构可知，导柱的长度与从下模座到上模座之间所有零件的厚度 有关，也就是与整副模具的高度有关，而整副模具的高度不仅与模具类型、结 构有关而且还与很多个零件的厚度有关有关，要把与模具高度有关的模具类型、 结构以及所有零件的厚度等因素都考虑进去，是一个非常复杂的问题，并且有 少数零件还无法准确计算，因而也就无法准确确定整副模具的高度，整副模具 的高度无法准确确定，也就无法准确计算出导柱的长度。既然这样，还不如等 到整副模具的高度确定后再确定导柱的长度。所以，在该c a d 系统中导柱长度 的确定是通过人机交换信息来得到的 4 1 5 6 导套直径的确定 根据冷冲模具的知识可知，导柱与导套是相互配合，再根据公差与配合的知 识可知相互配合的两个表面，其基本尺寸是相同的，因而可以得出导套的基本 尺寸等于导柱的基本尺寸 4 1 5 7 导套长度的确定 根据冷冲模具的知识可知，导柱与导套相互配合的精度及配合的长度范围直 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 7 页 接决定了上模与下模的相互位置精度，从而也就决定了凸模与凹模之间的间隙 是否均匀，而凸模与凹模之间的间隙是否均匀又影响着工件的质量，从上述可 知，导柱与导套相互配合的长度直接决定着工件的质量因而，在该c a d 系统 中导套长度的确定采用了取国家标准中较大的一个值，其原因有二：一方面， 从提高产品质量来说，希望导柱与导套的相互配合长度长些。另一方面，从简 化计算过程来看，希望程序能直接从数据库中检索到需要的数据而不需要通过 繁琐的计算过程 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 8 页 5 1 适应性强 第5 章系统的特点 通过前面的介绍知道，目前，绝大多数模具企业设计模具主要还是只用c a d 软 件绘制全套模具零件的二维平面图形，工作量大，且按模具零件的零件图生产 同时，还有一少部分企业设计模具用c a d 软件绘制全套模具零件的三维图形， 工作量大，但按模具零件的三维图形编制数控加工程序来进行生产 该c a d 系统既可以出冷冲模具模架二维装配图和模架零件的零件图，也可 以出冷冲模具模架三维装配图和模架零件的三维图形，同时还可以在出模具零 件的零件图( 二维平面图形) 时配以其三维图形，便于想象出零件空间形状。 该c a d 系统出的冷冲模具模架零件的零件图，既可以满足绝大多数模具企 业设计模具主要还是只用c a d 软件绘制全套模具零件的二维平面图形且按模具 零件的零件图生产的需要，也既可以满足少部分企业设计模具用c a d 软件绘制 全套模具零件的三维图形，但按模具零件的三维图形编制数控加工程序来进行 生产的需要。 5 2 防止错误输入 该c a d 系统在工作时需要人机交换，在向计算机输入信息时，不管是谁， 都有可能输入错误，一般情况下，错误的输入会导致三种结果： ( 1 ) 产生错误的结果，这不是所希望的结果； ( 2 ) 所有工作从头干起，这也不是所希望的结果； ( 3 ) 系统不继续工作，这还不是所希望的结果。 在绘制导柱时，如果用户在图5 - - 1 所示的输入框没有输入任何信息就会出 现图5 2 所示的提示，提醒用户在输入框输入信息如果用户在图5 - - 3 所示 的输入框输入的是字母而不是数字就会出现图5 4 所示的提示，提醒用户在输 入框输入数字。如果用户在图5 5 所示的输入框输入是数字，但其值的大小不 在规定的范围之内就会出现图5 - - - 6 所示的提示，提醒用户在输入框输入规定范 围之内的数字 在绘制零件图时，需要在图5 7 所示中选择图幅和填写标题栏，如果未选 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 9 页 择图幅或者标题栏的内容未填写完整，就会出现图5 8 所示的提示，提醒用户 选择图幅或者将标题栏的内容填写完整 图5 1 选择导柱型号的界面 图5 2 没有输入导柱长度的提示 图卜3 在导柱长度输入框内输入字母 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 0 页 图 - 4 提示用户在导柱长度输入框内输入的不是数字 图5 - 5 在导柱长度输入框内输入数字 图5 - 6 提示用户在导柱长度输入框内输入的值不在规定的范围内 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 1 页 图5 - - 7 填写标题栏及选择图幅的界面 图5 8 提示用户有空没填写完 在图5 9 中指定模架类型时，如果未指定，就会出现图5 1 0 所示的提示， 提醒用户指定模架类型 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 2 页 图5 - - 9 输入模架类型代号的界面 图5 1 0 提示用户没有输入模架类型代号 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 3 页 第6 章冷冲模架c a d 系统运行示例 运行冷冲模架c a d 系统有两种方法： ( 1 ) 直接点击图标( 工具栏菜单) ，此种方法比较简单，但冷冲模架c a d 系统的程序一直在内存中，占用了大量的内存，影响计算机的运行速度； ( 2 ) 使用时才将冷冲模架c a d 系统的程序调入内存，此种方法操作较复 杂，但在不使用此系统时不占用计算机内存，不影响计算机的运行速度。 下面介绍第二种使用方法。 6 1 将c a d 系统的程序调入内存 将c a d 系统的程序调入内存的步骤如下： ( 1 ) 打开a u t o c a d 2 0 0 5 ( 2 ) 单击工具( 图6 - - 1 ) ( 3 ) 宏( 图卜1 ) ( 4 ) 单击v b a 管理器( 图6 1 ) ( 5 ) 单击加载( 图6 _ - 2 ) ( 6 ) 找到冷冲模架c a d 系统文件并打开( 图6 _ 3 ) ( 7 ) 单击启用宏( 图6 _ - 4 ) ( 8 ) 单击a c a d p r o j e c t ( 图卜5 ) ( 9 ) 单击v i s u a lb a s i c 编辑器( 图6 _ _ 5 ) 6 2 运行c a d 系统 运行c a d 系统的的步骤如下： ( 1 ) 单击模块前的加号，展开模块内的内容( 图p 喝) ： 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 4 页 图6 1 调入模架c a d 系统到内存的步骤1 ( 2 ) 双单击启动( 图6 7 ) ，打开启动模块的程序( 图6 - - 8 ) ： ( 3 ) 按下键盘上的f 5 键，运行启动程序。 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 5 页 图6 - - 2 调入模架c a d 系统到内存的步骤2 图6 _ - 3 调入模架c 佃系统到内存的步骤3 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 6 页 图6 _ _ 4 调入模架c a d 系统到内存的步骤4 图6 - 巧调入模架c a d 系统到内存的步骤5 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 7 页 图6 一_ 6 展开要绘制内容的窗体图6 7 选择要绘制的内容 图6 - _ 8 启动模块的部分程序 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 8 页 6 3 获取工件的长、宽尺寸 当在键盘上按下键f 5 时，系统会出现图6 - 哆、6 1 0 、6 1 l 、6 1 2 所示 的提示，提醒用户用鼠标捕捉工件的最高点、最低点、最左点和最右点。 图6 _ 9 提示捕捉工件的最高点 图6 一l o 提示捕捉工件的最低点 图6 _ 一l l 提示捕捉工件的最左点 图争一1 2 提示捕捉工件的最右点 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 9 页 6 4 自动显示模架型号 当系统获得工件的长、宽尺寸后会自动显示图6 1 3 所示的模架型号 图6 _ 一1 3 系统自动确定的模架型号 6 5 指定模架类型 系统自动显示图6 - - 1 3 ) 删模架型号后会出现如图6 1 4 所示的消息框要 求指定模架类型。 图卜1 4 输入模架类型代号 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 0 页 6 6 选择模架规格型号 当指定了模架类型代号后，系统会出现图6 1 5 所示的交互对话框，要求用 户选择具体的模架类型，选择了具体的模架类型后，系统会出现图6 一1 6 所示 的交互对话框，要求用户选择模架的规格型号，同时，还要确定是否出三维图 形，默认状态下是要出三维图形，如果不出三维图形，则在图6 - - - 1 6 所示的交 互对话框中不出三维图前的方框内单击鼠标左键。 图6 一1 5 选择零件类型界面 图6 一1 6 选择零件规格型号界面 6 7 获取绘制零件图的图幅 在确定了具体的模架( 或导柱、导套) 类型、模架( 或导柱、导套) 的规格 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 1 页 型号以及不出三维图后系统会出现图6 一1 7 所示的信息框，以告诉用户需绘制 图形要用的图幅。 图6 - 一1 7 系统自动确定的图幅 6 8 选择绘制零件图的图幅、填写标题栏 图卜1 8 选择图幅及填写标题栏内容的界面 当出现图6 一1 7 所示的信息框并用鼠标左键单击确定后，系统会出现图6 一 1 8 所示的信息框，要求用户选择绘制模座( 或导柱、导套) 零件图的图幅，填 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 2 页 写标题栏。如果未选择图幅或图6 - - 1 5 所示中的任何一个矩形内未填写相应的 信息，会出现