基于Pro_Engineer冲裁模CAD_CAM系统的研究与开发

1、制造业自动化基于冲裁模系统的研究与开发胡泽豪，庄进发（中南林业科技流变力学与材料工程研究所，长沙）要：针对目前我国冲裁模技术应用存在的一些问题，如：运作效率低等，本作者提出在应用范围较广的软件平台上，二次开发一套具有一定实用价值的冲裁模系统这一课题，使冲裁模设计达到一定的自动化与智能化。关键词：冲裁模；二次开发；自动化与智能化中图分类号：文献标识码：文章编号：（）摘Studying and development of die & mold CAD /CAM based on Pro/Engineer，（，）：，：；绪言冲裁是利用模具使板料产生分离的冲压工序，包括落料、冲孔、切口、剖切

2、、修边等。在模具系列应用中，冲裁模具的应用是相当广泛，同时，随着工业技术的发展，市场需求的增加，以及产品更新换代速度的加快，产品生产正向复杂、精密、多品种、高质量和交货期短的方向发展，这就要求模具生产具有更短的周期、更低的成本和更高的质量。传统的模具设计与制造方法已不能适应工业产品及时更新和提高质量的要求。而解决这一矛盾的关键方法是模具（）。（简称，）是（）公司研制一款具有使用范围较广、界面友好、单一数据库等特点的典型代表参数化通用软件。它集成了、等一些功能，在这个强大的功能平台上，二次开发一套专业冲裁模系统，使得冲裁模的设计达到一定的自动化与智能化。这也是通向模具的最直接和有效途径。冲裁模系

3、统的总体设计冲裁模系统生命周期根据软件工程学的方法，冲裁模系统的生命周期可分为系统分析、系统设计、程序设计、系统测试和系统维护个阶段。前个阶段称为开发期，最后一个阶段成为维护期。系统分析阶段的主要任务是对现行的工作流程进行调查，收集并分析有关资料，了解用户的需要。确定系统的总目标、功能、性能和接口，建立系统收稿日期：作者简介：胡泽豪，中南林业科技流变力学与材料工程研究所。【】第卷第期制造业自动化冲裁模系统功能模型建立冲裁模系统采用方法建立一个功能模型以表达系统的活动和数据以及它们之间的关系，从而全面地描述系统。功能模型的建立遵循建模的一般步骤。在这个功能模型中，把整个系统分为一系列的功能模块，

4、这一系列的功能模块构成一个层级结构。功能模块之间的数据流及其关系用方向线来表示。如图所示。从图中可以看出，冲裁模系统的总目标是：基于用户要求、冲裁件信息及相应的软硬件环境，生成冲裁模详细工程图和数控加工代码。把顶级功能严格按照自顶向下、逐步求精的思路逐层分解得到各级功能盒，就可以对模型中具体的功能模块进行详细描述。冲裁模总体结构的确定综上所述，建立冲裁模的总体结构如图所示。图冲裁模系统的顶级功能的总体逻辑模型。系统设计主要利用系统流程图作为基本工具，采用结构化的设计方法。在设计复杂的系统时，设计过程可分为概要设计和详细设计两个阶段。系统设计要将系统逐级向下分解成模块和子模块，进行模块划分。在模

5、块划分时应尽量降低模块之间的耦合度，增加每个模块的内集性。系统设计过程中要及时编写文档，系统完成后，这些文档资料就是系统的说明书。程序设计的主要任务是把系统设计方案加以具体实现，根据系统设计说明书进行程序设计，将各功能模块采用某种计算机高级语言实现。系统测试阶段是对系统分析、系统设计和程序设计最后审查，是保证软件质量的关键。按软件工程的方法，测试过程可分为单元测试、整体测试和有效性测试。单元测试即模块测试，整体测试是将模块总装在一起进行测试，其目的在于考察模块是否能够组装成有关符合设计要求的系统。有效性测试的目的是证实软件的功能与用户要求是否一致。冲裁模系统生命周期的最后一个阶段就是维护阶段。

6、系统维护的内容很广泛，但主要的是改正维护、适应性维护和完善维护。二次开发程序设计 第卷第期【】制造业自动化当冲裁模总体结构设计完成之后，就要对系统的实现进行编程。为用户提供了丰富的次开发工具。常用的有，族表（）、用户自定义特征（）、和等。其中是美国参数技术公司（）为产品系列提供的一个专用化的应用程序接口，是一个软件开发者的工具包。提供了大量的语言编程库函数，软件开发者利用这些函数可以开发出标准的程序并行或异步运行的各种应用程序。因此它给用户或第方提供了扩展功能的能力，这主要通过编写语言代码，然后编译生成应用程序，最后将应用程序与无缝集成来实现。的主要功能有以下几点：（）对己有菜单扩展或修改；（

7、）提供了传递信息、接受键盘输入、鼠标交互拾取图元的工具；（）直接访问数据库；（）获取特征类型，几何形体及尺寸；（）能组装和拆卸组件；（）能产生零件或装配体的截面和视图。程序结构程序主要包括个部分，即头文件包含部分、用户初始函数部分（）和用户结束中断结束函数（）。以下是本系统的部分程序：头文件包含部分“”“”用户自定义函数声明（）；凹模设计用户初始化函数“”（）；（，”）；在菜单条“”的左边添加菜单条【】第卷第期（“”，“”，“”，）；用户结束中断结束函数“”（）（）；冲裁模系统的数据库设计在零件的设计过程中，经常需要考虑零件的机械性能，通常的方法是查阅机械手册，浪费了大量的时间。在零件库系统中

8、利用数据库技术，将该零件的机械性能参数保存在数据库中，在需要时查阅，可以方便零件的设计。零件库系统中查阅标准零件的机械性能，要通过数据库来实现，它们之间的关系如图所示。图数据库的访问关系以下是与对话框的部分程序代码：；声明对话框变量（）定义对话框函数（）；（）；（）；（）（对话框创建失败）；制造业自动化图装配体生成图系统界面如图为本系统的运行界面，如图为本系统最后生成三维装配体。冲裁模系统的运行与结果在中运行应用程序，必须进行注册。注册文件的作用是向系统传递应用程序的信息，下面本系统的注册文件为例说明注册文件的结构：冲裁模： 【上接第页】结束语总之，通过建立该冲裁模系统提高了的运作效率，简化了的操作难度、优化了的操作界面，达到了预期的研究目的，系统在实例应用中，获得良好的效果。参考文献：肖景容，等冲压工艺学北京：机械工业出版社，张海藩软件工程北京：人民邮电出版社，庄进发基于冲裁模系统的研究与开发湖南长沙：中南林业科技大学研究生部，：茅顺仙，等用于二次开发的参数化零件设计 煤矿机械，（）：柯科峰，邵世煌，张珏基于的外贸管理信息系统的设计与实现东华大学学报（自然科学版），（）：蒋哲远，基于的企业资源计划系统建模的研究计算机工程与应用，（）：张大勇，徐晓飞，等基于的动态联盟企业建模方法计算机集成制造系统，（）：陈波，马孝江基于和的分布式故障诊断系统的研究计算机工程，（）：，宋来刚，张