李潤泉 郭俊卿

摘 要：? 為提高模具設(shè)計的效率，在Creo平臺下對模具標準零件的參數(shù)化設(shè)計進行研究，結(jié)合參數(shù)關(guān)系以及Programma相結(jié)合的方式，并依托Creo/Toolkit開發(fā)工具，在VC環(huán)境下，實現(xiàn)模具零件的參數(shù)化變型設(shè)計，現(xiàn)以澆口套的參數(shù)化變型設(shè)計為例，探討其實現(xiàn)方法并驗證。結(jié)果表明該方法避免了設(shè)計者重復(fù)勞動，提高了模具設(shè)計的效率。

關(guān)鍵詞：? 參數(shù)化設(shè)計;模具;Creo/Toolkit;二次開發(fā)

中圖分類號：? TH132.417??????? ??文獻標識碼：? A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.12.002

0 引言

Creo是目前最流行的三維CAD軟件之一，具有互操作性、開放性和易用等特點，在模具設(shè)計中的應(yīng)用十分廣泛。該軟件集成了多個可互操作的應(yīng)用程序，能夠輕松實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，極大地提高了模具設(shè)計的效率。

在模具設(shè)計中，有不少零件存在變型設(shè)計，特別是一些常用的標準件，而針對這些標準件，利用Creo/Toolkit二次開發(fā)工具進行二次開發(fā)，優(yōu)化設(shè)計過程，早已成為模具設(shè)計發(fā)展的趨勢。

1 參數(shù)化變型設(shè)計

1.1 參數(shù)化變型設(shè)計介紹

CAD圖形大都是由拓撲關(guān)系、幾何參數(shù)，以及圖形結(jié)構(gòu)參數(shù)所構(gòu)成的，參數(shù)化技術(shù)，就是以圖形的變量信息去記錄這些參數(shù)，用程序代碼，去表達這些幾何參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的相互關(guān)系，從而構(gòu)建一個參數(shù)化幾何模型。在繪圖軟件中需要插入所需圖形時，只需修改這些參數(shù)的值，就可以迅速獲得與基礎(chǔ)模型相似或類似的不同尺寸大小或結(jié)構(gòu)的新模型。是模具設(shè)計高度自動化的體現(xiàn)。因此，參數(shù)化技術(shù)也是一種智能化圖形技術(shù)。

通?？梢酝ㄟ^尺寸控制，變量幾何法，或者約束和自由度的限制來實現(xiàn)參數(shù)化模型的建立。針對于模具設(shè)計中經(jīng)常用到的標準件或通用件，我們可以利用參數(shù)化編程的方法，制定相應(yīng)標準圖形的程序庫，保存參數(shù)化模型的參數(shù)關(guān)系信息，而這些信息，正是參數(shù)化設(shè)計進行二次開發(fā)中的核心內(nèi)容。

1.2 參數(shù)與關(guān)系結(jié)合方式

根據(jù)模具零件的結(jié)構(gòu)特點和設(shè)計信息，編制一組相對獨立的參數(shù)，運用Program等手段，使這些參數(shù)可以表達并控制模具零件的形狀尺寸，并保存這些參數(shù)關(guān)系信息。在調(diào)用時，通過Creo/Toolkit程序檢索，修改這些參數(shù)值中的一部分，系統(tǒng)會自動檢索這些幾何元素的相互關(guān)系，在約束不變的前提下，按照新的值重新生成模型，從而達到參數(shù)化變型設(shè)計的目的。

2 二次開發(fā)輔助工具

Creo/Toolkit 是Creo軟件自帶的二次開發(fā)工具包。它為用戶提供了大量的底層API函數(shù)，如菜單類、參數(shù)類、模型類、族表類等。通過對這些函數(shù)進行封裝，用戶可自己定制開發(fā)各種基于Creo的內(nèi)嵌程序。模型類代碼可實現(xiàn)對代碼的重復(fù)利用，便于Creo模型的管理，參數(shù)數(shù)據(jù)類設(shè)計的目的是為模型中的參數(shù)與界面中數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換提供方便的接口，參數(shù)類CProParameter類的目的是建立模型參數(shù)與界面參數(shù)之間的橋梁。

同步模式和異步模式是目前Creo軟件進行二次開發(fā)常用的兩種工作模式，其中在異步模式下，程序無需啟動Creo就可單獨運行調(diào)試，實用性很強，但是開發(fā)過程繁瑣，效率低下，本文采用同步模式中的DLL模式進行程序開發(fā)。

3 零件參數(shù)化變型設(shè)計的實現(xiàn)

零件參數(shù)化設(shè)計方法是簡化零件設(shè)計的重要方法。設(shè)計人員依據(jù)用戶提出的設(shè)計需求，以參數(shù)和關(guān)系為基礎(chǔ)，建立零件的模板，通過修改參數(shù)，再完成零件的變型設(shè)計。這種方法對于系列化產(chǎn)品設(shè)計具有重要的意義。設(shè)計人員依據(jù)參數(shù)編寫相應(yīng)的設(shè)計界面，供用戶實現(xiàn)快速設(shè)計。其流程，如圖1所示。

3.1 創(chuàng)建參數(shù)模型

實現(xiàn)模具零件的參數(shù)化設(shè)計，首先要對該零件進行尺寸分析，確定不變尺寸，可變尺寸以及對應(yīng)的工程約束關(guān)系，并將可變尺寸設(shè)定為可變參數(shù)，將工程約束關(guān)系設(shè)定為導(dǎo)出參數(shù)，本文以澆口套為例確定參數(shù)關(guān)系，在創(chuàng)建澆口套參數(shù)化模型的過程中，依次添加關(guān)系如下所示：

if TYPE==“A型”

DD=50 d1=D d0=L-H d3=DD d2=H

else

DD=40 d1=D d0=L-H-5 d3=DD d2=H-5

endif

d5=P d6=A d10=B/2 d24=DD-4 d23=5 d27=SR

3.2 Program參數(shù)化方式

結(jié)合前面參數(shù)化澆口套模型的創(chuàng)建過程，對其模型進行修改，主要是將不同的特征分配為不同的類型。即將孔特征和鏡像孔特征分配為A型，將所創(chuàng)建的小臺階特征分配給B型。

這樣就可以通過修改參數(shù)TYPE為A型或者B型，實現(xiàn)對模型特征的刪除與添加。進而生成兩種不同規(guī)格，參數(shù)不同的澆口套模型。

3.3 參數(shù)化模型的運用

在建立澆口套的參數(shù)化設(shè)計模型后，通過二次開發(fā)設(shè)計提供用戶界面，如圖2所示。首先選擇工作目錄，然后設(shè)置文件名稱，創(chuàng)建文件。然后可通過界面修改模型的參數(shù)，最終生成需要的模型。通過界面可以實現(xiàn)參數(shù)的快速設(shè)置，并且得到不同的參數(shù)化模型，大大節(jié)約開發(fā)時間。

4 總結(jié)

本文研究了參數(shù)化設(shè)計的基本原理，并對開發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)進行了介紹，并對所開發(fā)的應(yīng)用程序進行了功能展示，以澆口套為例驗證了新方法在參數(shù)化變型設(shè)計中的可行性。拓展了Creo二次開發(fā)的功能，提高了模具設(shè)計的效率。

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