基于SolidWorks冲模标准件参数化设计研究

    随着三维CAD技术的出现，极大地推动了模具工业的发展，使模具零件设计和模具结构设计可以在非常直观的三维环境下进行。作为一种简单、易用的三维设计软件，在我国模具企业中得到越来越广泛的应用。

    由于冲压模具属于标准化程度较高的工艺装备，如果各种模具标准件能够直接从CAD系统中建立的标准件库中直接调用，则可以缩短新产品的开发周期。在我国模具企业推广冲压模具标准件的参数化设计是实现模具标准化的有效途径。

    1 参数化设计的原理和方法

    1．1 参数化设计的原理

    对于某一种规格标准件建立起来的三维几何模型中包含着几何约束，这些几何约束又可以分为结构约束和尺寸约束。结构约束是指零件各几何元素之间的固定关系，如各几何元素之间的相对位置关系(平行、相切、对称等)、建模过程中的“拉伸”、“倒角”等特征关系，结构约束对于标准件的系列零件是均保持不变的。尺寸约束是零件各几何元素之间的数值关系，通过尺寸标注来表示，包括数值相同的不变尺寸和控制零件形状结构发生改变的尺寸，后者称为特征尺寸。参数化设计的原理是先建立标准件的初始几何模型，将特征尺寸设定为可以任意调整的变量参数，当变化一个参数值，系统将自动改变所有与它相关的尺寸；用户通过赋予变量参数不同的数值来修改和控制几何形状，自动实现整个零件模型的完全更新。动实现整个零件模型的完全更新。

    冲模标准件是国家标准规定的系列零件，如图1所示为在环境下创建后角导柱下模座的三维模型，完整过程包括：建立4个“草图”文件和2个“基准面”、3次“拉伸”、1次“拉伸一切除”和6次“倒角”，整个建模过程比较繁琐，共需要标注31个控制模型各部分形状结构的尺寸(其中包括有一部分尺寸是重复的)，但不是每一个尺寸在建立标准件库时都需要调用的。

    图1 后角导柱下模座的三维模型

    经过分析和换算，该实体造型的特征尺寸共有12个，如图2所示。参数化设计就是着眼于对这12个特征尺寸所对应的变量参数赋予不同的数值，后角导柱下模座零件结构就会随之改变，因此是一种高效的设计方法。

    1．2 参数化设计的方法

    1．2．1 传统的参数化设计方法及其不足