基于UG二次開發的沖壓模智能設計系統研究

2013-04-09 06:57:32殷棟

機械工程師 2013年4期

殷棟

（萊蕪鋼鐵集團技改工程指揮部質量監督站，山東萊蕪 271104）

1 引言

UG是全球主流MCAD系統，是計算機輔助設計、輔助制造、輔助工程和產品數據管理（CAD/CAM/CAE/PDM）一體化的軟件系統之一。它所提供的應用開發語言UG/OPEN API功能強大，能通過高級語言接口，使UG的圖形功能與高級語言的計算功能緊密結合，便于用戶開發專用CAD系統。

本文以UG NX 5.0為CAD平臺，以Microsoft Visual C++6.0為集成環境，以Windows XP為操作系統，通過Visual C++6.0與UG/OPEN API函數編譯生成的DLL（動態鏈接庫）文件供UG軟件啟動后調用，從而實現了沖壓模智能設計系統功能，并達到了與UG界面的無縫集成。

2 系統流程

本系統為基于UG軟件的沖壓模具智能設計系統，由三個功能模塊組成，分別為鈑金沖壓件特征識別模塊、鈑金沖壓件CAPP模塊和模具生成模塊。鈑金沖壓件特征識別模塊的功能為讀取并識別用戶輸入的三維實體零件；鈑金沖壓件CAPP模塊的功能為接受來自鈑金沖壓件特征識別模塊的數據，進行鈑金工藝決策以及工藝路線的顯示；模具生成模塊接受來自鈑金沖壓件CAPP模塊所生成的工藝數據，根據工藝數據和用戶選擇模具參數來實現模具的自動生成和顯示。系統流程如圖1所示。

圖1 基于UG的沖壓模具智能設計系統流程圖

2.1 鈑金沖壓件特征識別模塊及關鍵函數

當用戶輸入零件后，計算機如何來區分零件的種類和參數是特征識別的中心問題?？紤]到用戶輸入零件的形式以實體零件居多，因此識別零件時首先要獲取的是實體零件的標志符，也就是零件的TAG值。在UG中，每個實體都有自己唯一的TAG值。擁有標志符的對象包括實體、特征、點、線，面、鏈表、表達式等。獲取標志符即獲取了這個對象的數據的入口，然后利用其他函數查詢所需要的具體參數。在鈑金沖壓件特征識別模塊中所使用的關鍵函數主要包括：（1）循環查找對象函數。（2）循環查找對象點、線、面函數。（3）提取幾何要素參數函數。表1列出了鈑金沖壓件特征識別模塊中所使用的關鍵函數及函數說明。

表1 特征識別關鍵函數

2.2 鈑金沖壓件CAPP模塊

鈑金沖壓件CAPP模塊是在鈑金沖壓件特征識別模塊運行結束后運行，它在獲取特征號及特征參數后進行綜合運算并得出工藝路線安排。由于工藝計算中并不涉及UG/OPEN API函數，故工藝計算時用C++語言即可。

2.3 模具生成模塊及關鍵函數

模具的自動生成和顯示是系統最后完成的工作。模具生成模塊需要利用特征識別模塊和CAPP模塊生成的數據來進行。模具生成模塊關鍵函數主要包括：（1）加載模型函數。（2）模型表達式函數。（3）模型生成函數。（4）模型更新函數。表2給出了模具生成模塊關鍵函數及函數說明。

3 拉深、翻孔復合特征運行實例

表2 模具生成關鍵函數

系統在開始運行前已使用UG/OPEN MenuScript技術將菜單內嵌到UG的菜單欄里，實現和UG界面的無縫集成。在點擊“沖壓模具智能系統”菜單后，系統彈出“運行”子菜單，界面如圖2所示。在點擊運行菜單后，系統彈出主界面如圖3所示。輸入相關參數后，系統特征識別模塊運行，提取相關特征，顯示特征為“無凸緣拉深+翻孔特征”，提取并顯示相關特征參數，并提示用戶選擇模具類型，如圖4所示。

選擇模具類型為“復合模具類型”，系統顯示工藝路線為落料、沖孔、拉深、翻邊復合模工藝路線，并提示用戶選擇是否生成模具，選擇“生成模具”。接下來逐步選擇“滑動導向”、“后側導柱模架”，模架尺寸選擇250×200。系統首先自動生成翻邊凹模，界面如圖5所示。接下來系統會依次生成“翻邊凹模固定塊”、“拉深凸模”、“落料凹?！?、“沖孔凸模”，最終生成復合模具如圖6所示。