摘要：分析了在SolidWorks环境下进行级进模标准件、典型组件建库的方法和步骤，给出了通过二次开发建库的原理和实 现方法。
关键词：级进模 标准件 典型组件 建库
采用模具标准件不但能有效提高模具质量，而且能降低模具生产成本及大大缩短模具生产周期。有关统计资料表明：采用模具标准件可使企业的模具加工工时节约25%-45%，缩短模具生产周期30%-40%。在模具CAD中，根据国家标准、企业标准对标准件、通用件以及典型结构进行参数化建库可以缩短设计时间，使设计人员重点从事创造性的工作。
SolidWorks为设计人员提供了直观、方便、快捷的工作界面，其参数化设计确保了零件模型、装配模型、2D工程图和材料清单之间的全程关联，为保证设计一致性、减少设计错误和提高设计质量提供了强有力的途径。本文针对级进模标准件（国标以及企业标准），从应用SolidWorks本身功能以及二次开发两个方面进行了建库方法的研究。
1. 应用SolidWorks本身提供功能建立标准件库
1.1. 应用excel表驱动功能
SolidWorks提供了基于excel表驱动参数化建模功能，以图1所示企业标准的导正销凸模为例，建库的方法为：
1） 首先建立一种尺寸规格的导正销凸模的模型；
2） 点击“注解－显示特征尺寸”，然后点击菜单“工具”－选项－显示尺寸名称，模型显示出图2所示，特征尺寸名称同时显示；
3） 点击菜单“插入－系列零件设计表”，出现excel表格，点击模型上需要参数化的尺寸，尺寸名称进入表格，输入另外两个模型的数据，即可完成导正销凸模的建库。
这种采用这种方法建模适用于模型拓扑结构变化不大，数值固定的情况。通用的国标标准件如螺钉、螺母、销，和企业标准化的零件建库。
应用表驱动建立了三个模型之后，在特征设计树的配置栏目下出现了三种配置。
1.2. 应用配置功能
应用SolidWorks的配置功能，既可以进行零件建库，也可以进行组件建库。在完成各组成零件配置之后，在装配体环境下可以进行组件的建库设计。
如图3所示级进模用导向装置，根据上、下模座厚度不同，选取不同直径的导柱，导柱与相关的导套、衬套、导座、盖板、压缩弹簧、保持架、弹性挡圈、螺钉构成组件，如表1所示，这种组件的建库利用配置功能实现。
表1 可卸导向装置及其构成零件
利用组件建库方法：
1） 首先利用表驱动或手动设置添加各组成零件的配置；
2） 按照一种规格组件完成组件的一个装配体；
3） 在配置栏中添加配置，如图4所示；
4） 在完成的装配体中，针对每一组成零件，右键单击构成
零件后点取“零部件属性”，如图5所示，更改为需要的配置，对每一构成零件重复该步骤，直到按要求更改好所有零件配置。
1.3. 应用方程式
如果所设计的零件尺寸之间存在某种固有的数值关系、零部件之间存在某种数值的配合关系，可以通过方程式来实现其设计意图。
1）尺寸变量的使用
在零件模型尺寸之间可以使用尺寸名称作为变量来生成方程式；装配体中零件之间或零件与子零部件之间，也可以配合尺寸来生成方程式。被方程式所驱动的尺寸无法在模型中以编辑尺寸值的方式来改变。方程式由左到右，位于等号左侧的尺寸会被右侧的值驱动，多个方程式的求解按编辑方程式中所列顺序逐一解出。
2）方程式支持的运算符和函数
SolidWorks提供的方程式支持以下运算符和函数：“+”、“－”、“*”、“/”和“^”求幂运算符，sin(a)正弦、cos(a)余弦、tan(a)正切、atn(a)反正切、abs(a)绝对值、exp(n)指数、log(a)自然对数、sqr(a)平方根、int(a)取整和sgn(a)符号函数，同时还可以使用常数圆周率pi，其精度为文件系统选项指定的小数位数。
3）方程式中可以使用条件语句
语法格式为：“Dx@SketchY”=if((条件)，参数1，参数2)。当式中条件成立时，取值为参数1，否则取值为参数2。
针对图6所示圆凹模，凹模刃口尺寸为d，外径随d变化且取整数，可利用公式进行参数化建库。方法是：先建立圆凹模零件，然后插入公式，改变d值，D0自动变化。
图7为圆凹模零件的方程式以及d分别1.8、3、5.6mm时，由方程式驱动生成的不同模型。
2. 通过二次开发功能建库
由于级进模所应用的标准件及企业标准中的标准件多种多样，只应用Solidworks本身的功能难以满足实际需要，针对特定需求进行二次开发是解决各种标准件建库的有效途径。
SolidWorks通过OLE/COM技术为用户提供二次开发接口API，其中包括含有数以百计的功能函数，所有的函数都是有关对象的方法或属性，涵盖了所有SolidWorks的数据模型，通过这些对象属性的设置和方法的调用，用户可以在自己开发的DLL中实现与SolidWorks相同的功能。
以VC为平台，通过excel表进行任意标准零件的建库的程序框图如下：
采用Microsoft Excel的电子表格存储标准件的系列数据，不仅方便用户的管理，而且便于用户自行完成新的标准件建库。为便于程序对数据管理，采用表2所示目录管理。
表2 标准件库标准目录表
表2中的数据类型包括：
CLASSIFICATION：类型定义（国家标准、企业标准等）；
NAME：标准件的名称（如凸模、导正销、导柱等）；
DATA_PATH：标准件的数据表路径；
DATA：标准件的数据表名称；
MOD_PATH：标准件的模型路径；
MODEL：标准件的模型名称；
通过标准件的数据表路径又可以访问到每个零件的尺寸参数表；通过模型路径访问模型文件。这种结构方便数据的选取和添加。
下面以企业内部标准件——切气隙圆凹模为例图9，所对应的尺寸参数表如表3所示。下面说明利用二次开发功能建库过程。
1）建立切气隙圆凹模表尺寸参数表，如表4所示，程序中定义好“～”及“（）”的含义，分别表示取值范围以及变量；
2）建立零件的一个模型，同时将有关尺寸名称更改为d、D0、H。
3）按照参数数量定义用户界面，在装配环境下插入零件，如图10所示。
3. 结束语
大量的标准件及典型结构是级进模具设计经验的积累，将标准件的典型结构建库，使得模具设计人员将精力花费在排样等具有创造性的工作中，并以模具标准件库的功能为基础建立模具设计知识库，从而将模具设计人员从复杂、重复的标准件绘制和操作中解放出来，可以极大地提高模具的设计效率，对提高级进模设计质量、缩短模具设计周期具有重要意义。
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