王 倩，李穎芝，霍志毅

（1. 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電工程系，邢臺(tái) 054035；2. 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 汽車工程系，邢臺(tái) 054035）

基于Pro/E的板狀件沖裁模二次開發(fā)技術(shù)的研究與應(yīng)用

王 倩1，李穎芝1，霍志毅2

（1. 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電工程系，邢臺(tái) 054035；2. 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 汽車工程系，邢臺(tái) 054035）

0 引言

板狀件是指板料厚度小于4mm的零件，它是模具加工中最普遍、應(yīng)用最廣的一類零件。隨著產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快，對板狀件沖裁模的設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率提出了更高的要求，為減少模具設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的重復(fù)性勞動(dòng)，縮短開發(fā)周期，提高模具設(shè)計(jì)質(zhì)量，需要對板狀件沖裁模進(jìn)行二次開發(fā)。

1 板狀件沖裁模結(jié)構(gòu)分析

板狀件沖裁模是冷沖模的一種，是指通過—定工序?qū)⑴髁蠜_裁成形的模具，它可為彎曲、拉深、成形等沖壓工序準(zhǔn)備毛坯，也可直接制作零件[1]。板狀件沖裁模結(jié)構(gòu)如圖1所示，沖彎后的零件如圖2所示。

圖1 板狀件沖裁模的典型結(jié)構(gòu)

圖2 沖裁彎曲后的板狀零件

沖裁模主要由上模座、下模座、模柄、凸模、凹模、固定板、墊板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、卸料板以及標(biāo)準(zhǔn)件等部分組成。上模安裝在曲柄壓力機(jī)的滑塊上，下模安裝在工作臺(tái)上，工作時(shí)，上下兩部分模具閉合即可完成沖裁。沖裁模具標(biāo)準(zhǔn)件主要包括：凸凹模固定板、模柄、擋料銷、彈簧、墊板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、標(biāo)準(zhǔn)模架等。

2 板狀件沖裁模整體設(shè)計(jì)思路

二次開發(fā)采用交互式設(shè)計(jì)方法，將標(biāo)準(zhǔn)化高、重復(fù)性大的工作交給計(jì)算機(jī)完成，減輕設(shè)計(jì)者的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高模具設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)任務(wù)的應(yīng)變能力，縮短模具開發(fā)周期[2]。板狀件沖裁模的設(shè)計(jì)流程包括：工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算、模具總體設(shè)計(jì)、模架設(shè)計(jì)或選擇、模具主要零件設(shè)計(jì)、模具其它零件設(shè)計(jì)、生成零件圖和裝配圖。主要設(shè)計(jì)方案如表1所示。

表1 板狀件沖裁模系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

3 二次開發(fā)技術(shù)

3.1 開發(fā)工具

3.1.1 Pro/Engineer Wildfire軟件

Pro/E（Pro/Engineer操作軟件）是美國參數(shù)技術(shù)公司的重要產(chǎn)品。在目前的三維造型軟件領(lǐng)域具有重要地位，作為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)得到業(yè)界的高度認(rèn)可和極力推廣，它為用戶提供了多種二次開發(fā)工具。

3.1.2 Visual C++

Visual C++是Microsoft公司借助多年經(jīng)驗(yàn)推出的基于Windows系統(tǒng)平臺(tái)、可視化的集成開發(fā)環(huán)境，繼承并兼容C語言，能較好的與Windows平臺(tái)接合，實(shí)現(xiàn)高級程序設(shè)計(jì)要求，并加入了Microsoft公司提供的功能強(qiáng)大的MFC（Microsoft Foundation Class）微軟基礎(chǔ)類庫[3]。

3.2 建立三維參數(shù)化模型庫

參數(shù)化設(shè)計(jì)是指先確定某一產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)需要設(shè)定條件和參數(shù)，通過修改某些條件和參數(shù)設(shè)計(jì)出不同類型和規(guī)格的新產(chǎn)品。通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，只需設(shè)計(jì)人員在計(jì)算機(jī)上輸入零件的幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，系統(tǒng)會(huì)準(zhǔn)確、自動(dòng)的生成工程所需圖樣[4]。在Pro/E中，以導(dǎo)套為例，建立三維參數(shù)化原始模型的過程如表2所示。

表2 原始模型建立過程

圖2 導(dǎo)套創(chuàng)建過程

3.3 板狀件沖裁模二次開發(fā)程序設(shè)計(jì)

3.3.1 菜單規(guī)劃及程序設(shè)計(jì)

通過對Pro/E系統(tǒng)菜單欄進(jìn)行修改，將模具設(shè)計(jì)模塊集成到菜單欄菜單中。具體規(guī)劃為：在菜單欄“工具”后添加“模具”字樣的菜單，其下拉菜單項(xiàng)包括“排樣”、“沖孔設(shè)計(jì)對話框”、“落料設(shè)計(jì)對話框”、“模架設(shè)計(jì)對話框”和“標(biāo)準(zhǔn)零件設(shè)計(jì)對話框”五部分，如圖4所示。

圖3 三維參數(shù)化模型庫

圖4 程序菜單

菜單的創(chuàng)建過程包括：信息文件編寫、主菜單創(chuàng)建、主菜單下拉菜單創(chuàng)建、命令按鈕添加四個(gè)部分[5]。菜單程序可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的初始化功能，為菜單動(dòng)作設(shè)置對應(yīng)的動(dòng)作函數(shù)，其部分源代碼如下：

3.3.2 對話框程序設(shè)計(jì)

使用VC++中的MFC可以充分利用VC開發(fā)環(huán)境提供的先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)程序界面的可視化設(shè)計(jì)，更容易進(jìn)行對話框的布局、修改以及調(diào)試工作[6]。用戶對話框除了能方便調(diào)用三維參數(shù)化模型外，還能實(shí)現(xiàn)對參數(shù)化模型的參數(shù)變量進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和修改，其部分源代碼如下：

圖5 二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)

3.3.3 實(shí)現(xiàn)目標(biāo)

點(diǎn)擊主菜單下的“標(biāo)準(zhǔn)零件設(shè)計(jì)對話框”命令，彈出對話框，選定導(dǎo)套零件，修改尺寸參數(shù)單擊“確定”按鈕，得到對應(yīng)的三維導(dǎo)套零件模型，如圖5所示。

4 結(jié)論

板狀件沖裁模二次開發(fā)技術(shù)的成功研發(fā)，是計(jì)算機(jī)技術(shù)在模具生產(chǎn)中成功應(yīng)用的一個(gè)新的飛躍，板狀件沖裁模二次開發(fā)技術(shù)的高度發(fā)展，軟件和硬件水平的進(jìn)一步提高與完善，為模具工業(yè)提供了強(qiáng)而有力的技術(shù)保障，為企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)水平的發(fā)展也帶來了新的機(jī)遇。

[1]段清.CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的發(fā)展與應(yīng)用[M].山西:山西科技出版社,2010:35-37.

[2]Robert Light David Gossard.Modification of Geometric Models Through Variational Geometry.Computer Aided Design,2009:72-73.

[3]盧險(xiǎn)峰.沖壓工藝模具學(xué)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008:14-17.

[4]張繼春.Pro/Engineer二次開發(fā)實(shí)用教程[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009:23-24.

[5]周四新,和清芳.Pro/Engineer Wildfire高級設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008:61-63.

[6]JanGolinski.Pro/Toolkit Wildfire4.0 User's GuideMenus[M].Parametric Technology Corporation,USA,2009:95-96.

Research and application of plate component punching die’s further development based on Pro/E

WANG Qian1, LI Ying-zhi1, HUO Zhi-yi2

為提高板狀件沖裁模的設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率，減少模具設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的重復(fù)性勞動(dòng)，提出了板狀件沖裁模二次開發(fā)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)思路，利用Visual C++和Pro/E軟件技術(shù)，實(shí)現(xiàn)板狀件沖裁模二次開發(fā)的目標(biāo)。

板狀件沖裁模；Pro/E；二次開發(fā)

王倩（1977 -），女，講師，主要從事機(jī)械制造與設(shè)計(jì)工作。

TH162

B

1009-0134(2011)4(上)-0131-03

10.3969/j.issn.1009-0134.2011.4(上).41

2010-11-29