模具紧固件(冷冲压模具标准件库的开发研究)
Posted
篇首语:拍照的好处,是可以在人生微凉时,用回忆取暖。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了模具紧固件(冷冲压模具标准件库的开发研究)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
模具紧固件(冷冲压模具标准件库的开发研究)
作者:北京航空航天大学 饶天辰 来源:
《CAD/CAM与制造业信息化》杂志
- 本文研究了基于SOLIDWORKS的模具设计开发方法。以冷冲压快速三维建模为研究对象,突出了SOLIDWORKS的二次开发功能与优点,对使用Visual Basic.NET程序语言对SOLIDWORKS进行二次开发生成零件库的方法及过程作了具体的描述。建立标准零部件的三维图库,可以大大减少模具设计的工作量。
模具设计与制造技术水平的高低,是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一,在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。冷冲压模具,是指在冷冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备冲压模具,是用于制造加工冲压产品的一种成形工艺装备。
在进行冲压模具结构设计时,设计人员除了应具有冲模设计知识和实践经验之外,还需要查询相应的技术设计手册和材料手册资料,也会频繁地用到标准零部件和进行相应的3D图形建模工作。
建立此类标准零部件的3D图库,可以大大减少模具设计的工作量。常用的NX、Pro/ENGINEER和SOLIDWORKS等通用三维C A D/C A M软件尚未能提供模具标准件图库,采用二次开发技术定制适合企业实际需要的专业标准件、常用零部件3D图库是一件十分有意义的工作。
一、建立标准件库的技术基础
在机械零件的设计中,同类型的零件通常具有类似的结构特征,只是在特征的数量和尺寸的大小方面有所不同。因此,对于形状相似的同类型零件可以采用参数化设计,即用一组参数约束该零件的结构尺寸,使参数与设计零件的控制尺寸相对应,当赋予其不同的参数值时,便可生成新的零件模型。
参数化为产品模型的可变性、可重用性和并行设计提供了丰富的技术手段,使设计人员可以利用以前的模型方便地建立新的模型,并可在遵循原设计意图的情况下便捷地改动模型,生成系列产品,提高设计效率,不少设计人员通过SOLIDWORKS的“系列零件设计表”来实现参数化设计,这种方法具有一定的实用意义。
通过分析论证,在SOLIDWORKS中有必要添加这样一个基于参数化驱动的三维零部件库。
(1)它具有课程设计中用到的冷冲压模具库,在后续开发中,可以再进一步增加机械设计常用标准件及通用件。
(2)零部件代码少而精,采用的技术利于实现与其他系统的集成。
(3)具有良好的人机交互界面,易学易用。
(4)有好的移植性,能在不同的系统环境中运行,适应性强。
通过SOLIDWORKS的二次开发功能,将冷冲压零件库集成到SOLIDWORKS中,以工具条的形式成为其绘制工具中的一部分。
在界面设计时要做到以下几点。
◎提供给用户一个看起来美观、使用起来简单、直观的界面。
◎提供尽可能多的保护措施,使输入信息符合标准。
◎提供尽可能多的查询方式,尽量符合不同操作人员的操作习惯。
◎尽量将相似标准件信息在相同的界面下导入,以减少界面冗余。
◎在输入界面提供对应零件图片,方便使用者判断类型。
在模型结构建立中我们力求做好每一个工程实际的处理,其中包括:压缩弹簧两端面应为平面,且弹簧整体是两端紧密、中间疏松,有外螺纹的各处均装饰螺纹线并附上对应的注释,以及按要求做上圆角与倒角等。
导入所需模型后,使用者还可以根据自己的具体要求对模型进行直接修改,或对于频繁使用的特殊模型可以在对应的绘图语句中更改,并通过再次导入刷新建模过程,使之实现快速导入、自主修改及自主定义等个性化操作。
二、实现原理
在SOLIDWORKS环境下,程序员可以使用SOLIDWORKS提供的数百个API方法对其进行二次开发。这些API即为SOLIDWORKS的OLE或COM接口,因此支持OLE或者COM技术的编程语言都可以作为SOLIDWORKS的开发工具。笔者在此使用的是VB语言来对其进行二次开发,构建所需要的、专用的SOLIDWORKS功能模块,完成造型过程。
1.SOLIDWORKS api SDK
API SDK是SOLIDWORKS向开发者提供的软件开发工具包(Software Development Kit),用它可以开发与SOLIDWORKS软件整合的插件程序。SDK提供了在Visual Studio 2010环境下建立SOLIDWORKS插件的向导程序,同样也提供了可用于API程序项目的样例程序。使用该工具无需对COM技术很了解,只要对VC、VB或其他OLE开发程序中的一种程序比较熟悉,就能方便地对SOLIDWORKS进行二次开发。
为了使用SDK,必须从SOLIDWORKS安装光盘中运行安装程序,可以在API SDK文件夹中找到安装程序。一旦安装成功,用户就可以在Visual Studio 2010中找到SOLIDWORKS Add-in向导程序。
Add-in程序编译成功会生成一个可以加载到SOLIDWORKS中的DLL程序,Add-in程序和SOLIDWORKS程序运行在同一进程空间,成为SOLIDWORKS中的一个插件。Add-in程序比宿主程序有更大的控制力,菜单、工具栏及属性控制页都可以用插件在SOLIDWORKS中实现。将零件库作为Add-in程序加载到SOLIDWORKS软件中,可以更有效更方便的使用。
通过SOLIDWORKS API SDK,我们可以简便地生成二次开发所需功能的模板,通过任何一种.NET语言创建SOLIDWORKS应用程序。其中,我们选择使用的是Visual Basic.NET。
2.SOLIDWORKS提供的API函数介绍
SOLIDWORKS系统中提供了数据库的API(Application Programming Interface),即应用编程接口。设计的宏是用来检查SOLIDWORKS API对象模型的层次结构,必须先访问层次结构中的高级对象,才能访问层次结构中的低级对象。
3.SOLIDWORKS的对象模型
SOLIDWORKS的对象模型是一个多层次的对象网络:最顶层的对象是SOLIDWORKS(宏录制器声名变量swApp为此类型),提供对API中所有其他对象的访问。它同样也作为一个接口提供应用程序操作的函数集。它的连接方法将在下面进行讨论。
在我们的绘制过程中最重要的就是ModelDoc2对象,这是因为很大部分的绘图操作都是在ModelDoc2对象里面,如SelectByID2(选取)、CreateCircle(画圆形)、CreateLine(画直线)。ModelDoc2中又派生出了Part Doc、Assembly Doc、Drawing Doc等子类,其中很大部分的实体建模操作基本上都是在Part Doc对象中,如FeatureExtrusion(拉伸操作)、FeatureRevolve(旋转操作);而与之相关联的装配操作像AddComponent(插入零部件)、AddMate(插入配合)等也都是在AssemblyDoc对象中实现。
三、冷冲压模具库研究
典型的冷压模具包括:模座(上模座、下模座)、导柱、导套、模柄、冲裁凸模、冲裁凹模、挡料销、定位销、导正销、限位柱、限制器、带肩推杆、顶杆、顶板、圆柱螺旋压缩弹簧、螺钉和销钉。其中,每一个模型的设计程序主要由三部分组成:ABushingPMPage(界面设计)、ABushingHandler(赋值连接)和SwAddin(绘图语句)。其中“界面设计”部分是固定模式,针对不同模型的参数要求进行更改。而“赋值连接”部分可看作是一个数据库,它执
行给绘图语句中用到每一个参数赋值的功能,并实现输入端(即界面)、赋值及绘图语句三部分的连接,是桥梁作用。三者之中“绘图语句”是操作量最大、各异性最强的部分。
四、开发结果
本文系统采用SOLIDWORKS提供的二次开发工具API-SDK进行开发,借助于VB.NET为开发语言,从技术角度看冷冲压模具零件库具有以下特点。
(1)具有模块化分层结构。每种类型的零部件都应具有基本输入模块和图形绘制模块。
(2)图元参数化。一般情况下,不应把图元作成BLOCK类,而应作成参数化的绘图程序或参数化动态模型。
(3)界面形象直观。DLL类型程序会与SOLIDWORKS程序连接,成为SOLIDWORKS程序的一部分,所以操作界面的设计需要符合使用者的习惯。
以A型导套为例,操作步骤为:在下拉菜单中选择“A型导套”选项,然后参考插图选择合适的参数(图1),再建立A型导套模型(等轴测图)(图2),最终形成模型剖视图(图3)。
五、结语
对于程序的语言,我们希望能把它做得更简洁、更容易理解,以达到能绘制更复杂的模型和实现更便捷的修改功能,最后计划实现整体模块化结构,让更多人群能够使用该软件,并且提高兼容性,期望达到无版本差异,实现同类三维造型软件无条件嵌入。
相关参考
今天我们来了解一下紧固件的冷成型工艺,干货满满,赶快收藏!01冷锻定义及概念1、冷锻定义冷锻(coldforging),又叫冷体积成形,是一种制造工艺也是一种加工方法。与冲压加工工艺基本上一样,冷锻加工也是由材料、模具...
今天我们来了解一下紧固件的冷成型工艺,干货满满,赶快收藏!01冷锻定义及概念1、冷锻定义冷锻(coldforging),又叫冷体积成形,是一种制造工艺也是一种加工方法。与冲压加工工艺基本上一样,冷锻加工也是由材料、模具...
汽车模具冲压模标准件(汽车模具挣钱:主要还是汽车冲压模具,分析一下他的市场)
汽车制造中60%~70%的金属零部件需冲压加工成形,据统计,制造一辆普通轿车平均需要约1500个冲压件。冲压是最基本、最传统、最重要的金属加工方法之一,车身上各种覆盖件,车内支撑件,结构加强件,还有大量的汽车零部件...
1模具铸造工艺流程介绍冲压模具是在冷冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成汽车覆盖件成品(或半成品)的一种专用工艺装备,其主体结构(模座、压料板、凹模、凸模等)主要由铸造成型,如图1所示。冲压模具从设...
标准上下模具((上)冲压模具初学者必备学习资料,工厂实战案例分享)
冲压模具装配图_冲压模具结构图图解上面是一副普通的落料模具,产品为一个长方形,中间冲了三个小圆孔;下料冲孔复合凸模为长方体,作用就是下料,把产品的外形从材料上卸下来的意思。下料冲孔复合凸模的四周也是刀...
消失模用什么泡沫(汽车覆盖件冲压模具铸造工艺研究,值得一看)
1模具铸造工艺流程介绍冲压模具是在冷冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成汽车覆盖件成品(或半成品)的一种专用工艺装备,其主体结构(模座、压料板、凹模、凸模等)主要由铸造成型,如图1所示。冲压模具从设...
消失模用什么泡沫(汽车覆盖件冲压模具铸造工艺研究,值得一看)
1模具铸造工艺流程介绍冲压模具是在冷冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成汽车覆盖件成品(或半成品)的一种专用工艺装备,其主体结构(模座、压料板、凹模、凸模等)主要由铸造成型,如图1所示。冲压模具从设...
模具弹簧标准(冲压模中标准件之:各弹簧的选取原则与压缩量的计算,值得收藏)
...原件,弹簧。而在这些弹性原件中,包含各种不同的弹性标准件、优力胶、氮气弹簧等等,依照不同的需求选用不同的弹性原件。比如像折弯、冲孔,用一般常见的矩形弹性原件就够了。举个例子:按颜色说棕色弹簧,也能称为...
...强度高的运动件齿轮、轴等需要用中碳调质钢,比如精密冷冲压模具需要用高强韧性冷作模具钢。数控加
汽车塑料配件模具(【浩鑫精密】五金冲压模具和塑胶加工模具的区别)
五金冲压模具和塑胶加工模具广泛应用于工业生产中。五金冲压模具是工业生产中安装在冲压机上的各种冲压机和常用工具,通过压力将金属材料制成所需形状的零件或产品。塑胶加工模具是一种用于压缩成型的塑料模具,吹塑...