基于以上不足,提出第二种思路,将装配体细分为几个子装配体。子装配体仍采用特征关联的建模方式。从拉下式成形模装配体特征不难看出,它实际上是一种板杆柱组合体(组成部分包括上模板、承压板、阴模板、芯棒板、拉杆、导柱等)。因此可将各模板和与其相配合的零件做成子装配体模型存储于模型库中,这种子装配模型存储的就是连接方式,可事先存储很多种连接方式,当设计时会弹出选择对话框,供用户选择连接方式,并且结构设计的每一步过程中都会与计算模块交换数据,保证成形零件的配合关系,当用户选择定制完所有子装配体,则可以在主装配体环境中人工拼装,在拼装的过程中能发现干涉或是设计不满意的地方,则可以重新选择或直接修改,由于子装配体采用特征联动建模,因此修改成形零件尺寸均不会改变连接方式。采用第二种思路进行模具装配结构设计大大地增加了灵活性,减少了模型存储量,并且易于交互修改,因此,本CAD系统采用了这种方式。 3.设计计算公式的程序化 在模具设计过程中,有大量的计算公式,将这些公式分类整理并进行程序设计,每个计算过程以函数的形式存储于VB源代码模块中,从而构建公式库,在设计过程中只需设计人员输入相关参数,计算过程交由计算机处理,有效地简化了设计人员的设计过程,实现了设计计算的自动化。 4.知识库的构建 工艺分析等设计步骤具有一定的灵活性,没有固定的公式和原则,并且很大程度上依赖于设计人员的经验和一些根据经验得出的近似公式。笔者查阅相关资料整理成电子文档,存入知识库,供设计人员使用系统时随时调用,以备参考。在设计过程中的一些经验积累可以随时更新入库,不断扩充知识库的参考价值。 五、运行实例 下面以Ⅰ类压坯模具设计的设计为例演示本系统的运行情况。 第一步:开启主界面,选择压坯类型,如图3所示(在此选Ⅰ类); 第二步:输入初始参数(包括压坯尺寸参数、村料性能参数、相关系数等),如图4所示; 图3 “压坯类型选择”对话框
图4 “参数输入”对话框
第三步:进行工艺分析,调用相应设计知识库,如果工艺参数不合理,则返回第二步; 第四步:进行相关计算,包括模具尺寸计算、压力计算、压力校核以及压机选择等。此结果数据作为模具参数化设计的基本依据,在后续步骤可交互修改直至满意,如图5所示; 图5 “计算模块”对话框
第五步:模具结构设计。选择成形零件结构,选择各子装配体连接方式等,如图6所示。系统将根据前述步骤计算结果数据传递给相关驱动尺寸,进行尺寸选定,然后进入SolidWorks主装配环境,同时调用自定义标准件库、模型库以及SolidWorks自带标准件库,以备在总装配体环境中进行零件拼装;
图6 “模具结构设计”对话框
第六步:装配设计。在装配体模块下采用交互的方式完成拼装。采用全关联模式,对装配体中的修改都将直接影响相关零件,用户可以在各零件窗口以及装配体窗口间相互切换,对比修改,将选定的各个子部件装配起来,总装过程如图7所示; 图7 模具装配设计
第七步:根据生成的总装配体生成装配图以及各零件图。 六、结束语
三维CAD软件在机械各领域的应用已越来越普及,这极大地提高了机械设计的效率和合理性,而在此基础上针对不同专业领域进行的有专业特点的二次开发能更进一步地提高设计人员的工作效率,缩短开发周期。经过实践,证明CAD技术能在粉末冶金模具设计领域得以应用。一个完善的CAD系统将能很好地辅助工程人员进行工作设计,粉末冶金模具种类繁多,如能更进一步针对其他种类模具开发相应的CAD系统模块,则将能使本系统更加完备。 |