基于CATIA的參數(shù)化模具結(jié)構(gòu)全自動設計的實現(xiàn)

劉凱云

摘要：基于 CATIA 的參數(shù)化實現(xiàn)三維模具設計自動化解決方案，提供從產(chǎn)品分型、加載模架、加載標準件、快速開腔、自動 BOM 和自動出圖一整套的解決辦法，利用模塊化、標準化、自動化的思路，簡化模具設計師的建模過程，自動處理統(tǒng)計零件信息，提高模具設計效率，降低出錯率，節(jié)約設計成本。

關鍵詞：CATIA；程式化；模具；結(jié)構(gòu)設計

前言

Catia定義：CATIA是法國達索公司的產(chǎn)品開發(fā)旗艦解決方案。作為PLM協(xié)同解決方案的一個重要組成部分，它可以通過建模幫助制造廠商設計他們未來的產(chǎn)品，并支持從項目前階段、具體的設計、分析、模擬、組裝到維護在內(nèi)的全部工業(yè)設計流程。

參數(shù)化定義：參數(shù)化設計基本原理：建立一組參數(shù)與一組圖形或多組圖形之間的對應關系，給出不同的參數(shù)，即可得到不同的結(jié)構(gòu)圖形。參數(shù)化設計的優(yōu)點是對設計人員的初始設計要求低，無需精確繪圖，只需勾繪草圖，然后可通過適當?shù)募s束得到所需精確圖形，便于編輯、修改，能滿足反復設計的需要。

斯貝茲軟件科技有限公司有一款軟件TMOLD，是基于NX的三維建模軟件，將提供從產(chǎn)品分型、加載模架、加載標準件、快 速開腔、自動 BOM 和自動出圖等功能集成到具體的操作命令上，類似于二次開發(fā)的形式。在設計過程中，到了什么設計階段，便使用相應的操作命令來實現(xiàn)這些功能。通過豐富的模架庫（LKM，HASCO，DME，F(xiàn)UTABA 以及其他模架），確保在設計時，可以直接 調(diào)用模架，后續(xù)還有方便的功能加載二次頂出板，熱 流道板，倒裝模，雙色模，實現(xiàn)模架加載一鍵化。通過完備的標準件庫以及配套的修改編輯機制，保證在設計過程中，可以向搭積木一樣，選擇合適的 標準件，放到合適的位置來完成設計。

其軟件簡化了設計過程，更多地利用已建立好的標準模板及標準件模板來實現(xiàn)模具的標準化快速化設計，但是其中涉及到人為參與的工作量還是有很多，調(diào)用標準模架庫的模架之后，要使其滿足機床，滿足該模具的結(jié)構(gòu)，調(diào)用標準件之后的位置選擇，安裝面避讓面的生成，都需要認為去操作使其完成。人為操作不僅增加工作量，而且容易產(chǎn)生錯誤，所以如果能減少人為操作的內(nèi)容，對于模具結(jié)構(gòu)設計的圖紙質(zhì)量，以及人員效率提升帶來的節(jié)約成本 都是大有好處的。

因為NX不帶參數(shù)設計，導致無法將一套圖紙中所有的部件通過參數(shù)關系聯(lián)系在一起。

而CATIA的參數(shù)化設計很大程度上能解決這個問題。

①參數(shù)（Parameter）是作為特征定義的 CATIA文檔的一種特性。參數(shù)有值，能夠用關系式（Relation）約束。

② 關系式（relation）是智能特征的一般稱謂，包括：公式（formulas）、規(guī)則（ rules）、檢查（checks）和設計表（design tables）。

③公式（formulas）是用來定義一個參數(shù)如何由其他參數(shù)計算出的。

④零件設計表：設計表是 Excel或文本表格，有一組參數(shù)。表格中的每列定義具體參數(shù)的一個可能的值。每行定義這組參數(shù)可能的配置。零件設計表是創(chuàng)建系列產(chǎn)品系列的最好方法，可以用來控制系列產(chǎn)品的尺寸值和特征的激活狀態(tài)，表格中的單元格通常采用標準形式，用戶可以隨時進行修改。

⑤配置（Configuration）是設計表中相關的參數(shù)組的一組值。

⑥超級副本（PowerCopy）：超級副本是一組經(jīng)過分組以用于不同上下文的特征（幾何元素、公式、約束等），它提供了在粘貼時根據(jù)上下文重新指定特征的能力。超級副本可捕獲設計者的設計意圖和知識技能，因此可以提高重用性和效率。

⑦ 用戶特征（UDF）：在常規(guī)設計工作中，經(jīng)常會有類似相同的設計，只是設計所用數(shù)據(jù)不一樣；對于這種情況，可以用數(shù)據(jù)表控制數(shù)據(jù)源，在需要某數(shù)據(jù)時，指定相應數(shù)據(jù)；將以上重用數(shù)據(jù)表設計過程封裝成 UDF，并發(fā)布相應數(shù)據(jù)，達到重用設計的效果。

將以上7種CATIA所支持的特征定義方式有效的結(jié)合起來即可實現(xiàn)簡單的零件設計到最后的整套模具的產(chǎn)品設計。

參考文獻：

[1]斯貝茲軟件科技有限公司www.spacesolution.cn