冲压模具设计及标准导柱图库开发

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冲压模具设计及标准导柱图库开发第1章绪论1.1课题研究的意义1.1.1参数化设计的意义参数化设计是Revit Building的一个重要思想，它分为两个部分：。

Revit Building中的图元都是以构件的形式出现，通过参数的调整反映出这些构件之间的不同，参数保存了图元作为数字化建筑构件的所有信息。

在参数化设计系统中，设计人员根据工程关系和几何关系来指定设计要求。

如果想要满足这些要求，不仅仅要考虑尺寸或工程参数的初值，还要在每次改变这些设计参数时来维护这些基本关系，即将参数分为两类：一类是各种尺寸值，称为可变参数；另一类是几何元素间的各种连续几何信息，称为不变参数。

参数化设计的本质是在可变参数的作用下，系统能够自动维护所有的不变参数。

[1]1.1.2冲压模具设计生产的意义冲压加工是金属板料的重要成型方法，它具有生产效率高、尺寸精度良好、重量轻、成本低和易于实现机械化、自动化等优点，在汽车、机械、家电、电器、仪表、日常生活用品以及国防等各个工业生产部门中占有十分重要的地位。

随着生产技术的发展和各类新产品的不断问世，人们的冲压件的品种、数量以及质量都提出了更高的要求。

成批和大量生产各种机电与家电产品必备的基础是模具的基础工艺装备，是进行少或者无切削加工的主要工具，是发展制造业的前提。

随着我国正在向世界制造业中心和国际模具市场与制造基地逐步发展，国内模具产业将获取更大的发展机遇和更广阔的发展空间。

近年来，据汽车、电器、农机、仪表仪器等行业的统计，以达到经济生产规模的产品，其中 6 5 % 为冲模， 2 0 % 为塑料模，锻压模约 5 % ，其他 1 0 % 。

冲模比例最大，使用最广。

可见，冲模对我国的制造业的发展有着举足轻重的作用。

1.2国内外研究现状1.2.1参数化设计的国内外研究现状早在20世纪80年代，参数化技术公司便推出了以变量化、参数化、特征设计为基础的新一代实体造型软件。

PRO/E,CAD由此认识到了参数化设计的真正威力，并纷纷仿效。

常用的参数化设计CAD软件中，主流的应用软件有U G 、Pro/Engineer、CATIA和Solidworks这四大软件，这些软件各自有不同的特点并在不同的领域分别占有一定的市场份额。

参数化设计的鼻祖就是P r o / E n g i n e e r 了，正是由Pro/Engineer最先实现了参数化设计，正因为她参数化的特点，在其横空出世后迅速抢占了传统C A D 软件巨头U G 和 C A T I A 的部分市场份额，其主要应用于小家电和日用品、消费电子、发动机设计等行业；U G 和 C A T I A 两个传统的软件巨头也不甘落后，紧随其后便也加入了参数化设计的功能，在传统的制造行业比如汽车、航空航天等行业上两个软件还依然占据绝对的市场份额。

反观国内，我国的许多企业虽然引进了国外知名的C A D 系统，但往往没有得到充分的利用，企业对C A D 的巨额投资，并没有全面的达到提高设计质量、缩短实际周期的目的，也没有带来其应有的效益。

究其原因，是因为没有进行产品应用和管理方面的二次开发，据抽样调查和外商统计，国内已引进的CAD/CAM系统利用率高、效益好的单位仅在2 0 % 左右。

所以，不夸张的说我国在参数化设计中是远远落后于国外的。

而且，机械设计的未来趋势就是参数化设计，我国必须改善这点才能在机械设计制造行业有着突破性的进步。

1.2.2冲压模具的国内外研究现状欧美模具企业大多数规模不大，员工人数超过百人的都比较少，一般模具企业人数都在 2 0 ～ 5 0 人。

企业各类人员的配置十分精简，一专多能，一人多职，企业内部看不到闲人。

精益生产、“瘦”型管理的思想得到了很好的体现。

在欧美的模具制造业中， C A D / C A E / C A M 已经成为普遍应用的技术。

在 C A D 的应用方面，早已甩掉图板、二维绘图的初级阶段，目前的 3 D 设计的使用率已达到了 70%～89% 之高。

UG、PRO/E等软件的使用更是普遍现象。

使用这些软件不仅可完成 2 D 设计，同时还可以获得 3 D 模型，为 N C 编程和 C A D / C A M 的集成给予了保证。

应用 3 D 设计，还可以进行装配干涉的检查，从而保证了设计和工艺的合理性。

又因为普遍应用了数控机床，模具零件的加工精度和质量都得以保证。

随着科学技术的进步与国民经济发展对各类通过模具生产的零件的广泛需求，模具技术正向高精度、高效率、长寿命的方向迈进。

由于这是一项综合性技术，所以其发展必然涉及很多领域的共同配合。

必须要分析、总结、思考，这样才能更有发展。

当前，我国模具技术还不是很先进，经济效益也不是很高，主要是因为一下几点原因： 1 、冲压基础与成型理论落后； 2 、模具标准化程度相对较低； 3 、模具设计方法和手段、模具制造工艺以及设备相对落后； 4 、模具专业化水平低等等因素。

因此，我国的模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等等方面与工业发达国家相比还是有相当一段的差距。

所以，我们应该不畏艰苦，不怕困难，将我国的模具事业、制造事业做强、做大。

1.3发展前景1.3.1参数化设计的发展前景目前，参数化设计已经成为了CAD中最热门的应用技术之一，能否实现参数化设计也成为评价C A D系统优劣的重要技术指标，这是因为它更符合贴近现代C A D中概念设计以及并行设计思想，工程设计人员在设计开始阶段时便可以快速草拟产品的零件图，通过对产品大小形状的约束最后精确成型，同一系列产品的第二次设计可以直接通过修改第一次设计来实现，设计参数不但可以驱动设计结果，而且还可以影响产品的整个开发周期，设计参数可以来自于其他系统。

参数化设计技术以约束造型为核心，更符合实际工程设计习惯，在设计初期，设计人员往往关心的是零件的大致形状及性能，对精确尺寸并不是十分关心，特别是在系列化设计中，参数化设计的优点就更加突出。

1.3.2冲压模具的发展前景现如今，信息化带动工业化发展，在经济全球化情况下，我国冲压模具一定要尽快提高水平。

通过改革与发展，采取了多种有效的措施，在冲压模具行业全体人员和专业人士的共同努力奋斗之下，我国冲压模具的水平也不断提高，逐渐缩短与世界先进水平的差距。

在“十一五”期间，在科学发展观的指导下，我们应该提高自主开发能力、重视创新、坚持改革开放、可持续发展、走新型工业化道路，将速度效益型逐步转变到质量和水平效益型轨道上来，我国的冲压模具的水平也一定会更上一层楼。

第2章标准导柱参数化设计2.1UG二次开发语言UG／Open GRIP简介UG／Open GRIP是UG软件包中的重要的二次开发模块的非常优秀的软件之一，具有易学、简单、交互性能强的优点。

是Simens 公司提供的用于UG二次开发的软件工具。

GRIP语言具备完整的语法规则、程序结构、内部函数，GRIP程序能够实现与Unigraphics的各种交互操作，例如几何体的创建、文件的管理、系统参数的控制、UG数据库的存取等。

（1：UG二次开发基础）2.2GRIP程序的具体开发过程(1)首先在你的E盘新建一个名为daotzhu的文件夹。

(2)单击【开始】—【程序】—Unigraphics NX 8.5—NX工具—NX Open Grip 进入GRIP开发环境GRADE,如图2-1所示。

图2-1GRADE界面图(3)在GRADE界面图中选择<4> change Directory 回车后出现Enter new Directory。

输入E:/daozhu。

（生成新的工作目录）。

紧接着进入GRADE界面。

(4)在Enter Option 中选择<1>Edit功能输入程序名称daozhu。

假如目录中存在daozhu文件名，则打开GRIP程序，如不存在则新建一个GRIP程序。

生成文件记事本。

(5)在记事本中输入你的程序代码保存，返回GRAIP界面(6)在GRADE界面图中选择<2>Compile程序编译功能。

编译成功将出现“GRIPPROGRAM COMPILED WITHOUT ERROE；而编译不成功，则出现错误代码提示，如图2-2、2-3.图2-2程序编译成功图2-3程序编译不成功(7)编译成功在GRADE界面中连续回车三次生成.gri、grx、grs三种文件。

(8)启动NX 8.5—文件—Excute UG/Open—Grip…选择目录中的daozhu.grx,单击就可以生成设计的导柱。

2.3标准导柱参数化设计2.3.1A型导柱设计（1）A型导柱零件图图2-4 A型导柱零件（2）建模思路A型导柱零件是轴类零件和A型导套配合，从A型导柱零件的结构具有一个圆柱和多个倒角。

编程建模顺序为先通过圆柱体函数的功能构造出圆柱体生成导柱，如图2-5所示。

再通过倒角命令对导柱进行倒角和倒圆角。

如图2-6所示。

图2-5导柱（3）编写程序源代码entity/obj1,obj2,obj3,obj4,obj5$$定义实体I10:param/'enter the options','d=',d,'L',L,respjump/I10:,trm:,resp$$参数输入I20:obj1=solcyl/origin,0,0,0,height,L,diamtr,d$$生成高度为L直径为d的圆柱体1obj2=point/0,0.5*d,L-3blend/obj1,radius,3,obj2delete/obj2$$倒角obj3=point/0,0.5*d,3blend/obj1,radius,3,obj3delete/obj3$$倒角trm:halt（4）执行程序启动NX 8.5—文件—Excute UG/Open—Grip…选择目录中的daozhu1.grx,单击，出现参数对话框。

在参数对话框中输入参数得到想要的导柱，如图2-6所示。

图2-6 A型导柱2.3.2B型导柱（1）B型导柱零件图，如图2-7所示。

图2-7 B型导柱零件图（2）建模思路B型导柱零件是轴类零件和B型导套配合，从B型导柱零件的结构具有一个圆柱和多个倒角，在导柱中部有一个定位槽。

编程建模顺序为先通过圆柱体函数的功能构造出三个不同的圆柱体，分别为Φd、Φ(d+1) 、ΦD的圆柱体。