比较而言,第一类方式简单易行,无需编写代码,但自动化程度不高,对于大量零件设计的管理不便。第二类方式建立了交互式用户界面,用专用数据库管理软件管理数据,通过出错处理和输入数据合法性校验能有效保证参数化驱动的稳定可靠,并能建立符合专业人员设计习惯的界面,以方便专业人员使用。
因此,本CAD系统综合以上两类方法,采用Visual Basic 6.0作为开发工具,用Access2003作为设计参数数据库管理工具,以SolidWorks2004为平台进行二次开发。
三、系统总体设计
计算机辅助设计(CAD)的功能在于能协助工程技术人员完成产品设计各阶段的工作。本系统主要是针对粉末冶金拉下式成形模的辅助设计,仔细分析拉下式成形模的传统设计过程,可以发现,对于同种类型压坯的模具,在设计过程中有许多雷同之处,即使不同类型压坯的模具设计也有共用的部分,比如压坯件工艺分析准则、成形零件尺寸计算公式、通用零件(如模架)的选用、各种强度校核与压力计算公式等,如能将这些设计过程中的通用部分程序化、规程化,让设计人员只是简单地输入参数和选择参数,交由计算机完成一些重复的工作,便能大大减轻设计人员的重复劳动,提高设计效率,达到计算机辅助设计的目的。值得特别注意的是,对于那些受现场工艺条件影响较大的参数(如成形阴模的型腔尺寸),必须作人工干预处理。其方法是采用交互式对话方式直接在设计平台中修正,这就使得设计系统的灵活性大大增强。
总之,通过分析粉末冶金拉下式成形模传统手工设计流程,可将其中具有固定设计流程的部分提取出来,转变为计算机能自动完成其设计过程的模块,而不能通用的设计流程的部分采用交互方式在三维环境下进行人工交互设计。本系统主要针对五类其本类型的压坯进行模具设计,系统总体结构如图1所示。
本系统共分工艺分析模块,计算模块,零件设计模块,模具结构设计模块,绘图模块几部分。模块独立编程,模块之间通过参数数据连接,并编制相应的数据校验接口,保证数据的一致性和正确性。图中单箭头表示数据流向以及数据调用,双向箭头表示关联设计。
图1 系统总体结构
四、系统实现关键技术
1.标准件库建立及参数化设计
建立模具零件和结构的通用化和系列化的图形库,对提高模具结构的零件设计效率起着至关重要的作用。尽管目前粉末冶金模具设计还没有一个统一的国家标准,但通用化、标准化无疑是粉末冶金模具发展的方向。本系统将拉下式成形模中的常用零件(如上模板、阴模板、导柱、导套等)列为标准件。标准件事先建立模型库,所谓模型库,顾名思义就是某种样式的模型,只有形状而未赋予具体尺寸参数。分别在SolidWorks中将标准件做成三维零件模型,将其存储于模型库中,并把相关尺寸参数系列用Access存储于尺寸参数库中。通过SolidWorks API 的调用和提取函数直接将尺寸参数赋给模型,如此一来,不但代码量小,而且程序也稳定可靠。这样,三维造型工作就由编制繁杂的API函数程序转变为模型库的建立,虽然建立过程需要花一定的时间,但模型库一旦建立完备,后续编程工作就变得简单轻松。