冲裁模CAD系统软件排样模块设计(2)
4.5.2 对头单排 22
4.5.3 普通双排和对头双排 24
4.5.4 实例演示 29
4.6 简述板料的排样优化 31
总 结 34
致 谢 35
参考文献 36
附录A 程序清单 381 引言
模具计算机辅助设计与制造(Computer Adided Die Design and Manufacturing)，简称模具CAD/CAM，是以计算机为主要技术手段生成和运用各种数字信息和图像信息，以进行模具的设计和制造[1]。模具工业是国民经济的基础产业，模具工业的发展水平标志着一个国家工业水平及产品开发能力。模具 CAD 技术是改造传统模具生产方式的关键技术，是 一项高科技、高效益的系统工程。它以计算机软件的形式，为用户提供一种有效的辅助工具，使工程技术人员对产品、模具结构、成型工艺及成本等各方面进行设计和优化。如前所述，模具 CAD 技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量。因此，模具 CAD 技术得到了很大的发展，企业与研究单位对其进行了深入的研究，出现了各种形式的模具 CAD 软件，这项技术在企业一中的应用也日趋广泛。20世纪60年代末开始出现冲模CAD/CAM的研究,70年代初开始实际应用[2]。
1.1 冲裁模CAD/CAM系统概述
1.1.1 国外发展现状
1.1.2 国内发展现状
1.2 冲裁模排样的国内外发展现状
1.3 我国冲裁模CAD技术发展趋势
1.4 本文主要工作
本文的主要研究内容如下:
(1)研究冲裁模设计的内容和特点，用软件工程的方法建立冲裁模CAD及排样系统的总体框架、功能模型和信息模型。
(2)研究冲裁件毛坯的优化排样算法，以及条料几种基本排样方式的实现。
(3)研究冲裁模CAD及排样系统软件体系结构，开发出冲裁模CAD及排样系统的软件原型。
2 冲裁模CAD系统
2.1 引言
20 世纪 90 年代以来, CAD/ CAM 技术在模具设计和制造领域的发展日新月异, 发挥了得天独厚的作用, 促进了模具工业的发展[11]。本文以 Windows 为操作系统, 以VB6. 0为开发平台, 对冲裁模CAD系统进行了规划设计和开发研究。
2.2 冲裁模CAD系统的体系机构
一个完整的冲裁模 CAD 与排样系统一般应包含以下功能：
(1)．冲裁件图形及产品信息输入；
(2)．毛坯排样与工步排样设计；
(3)．刃口尺寸计算、压力与压力中心计算；
(4)．模具结构设计；
(5)．模具总装图、零件图生成。
用来完成冲孔模、落料模和冲孔落料复合模等的计算机辅助设计与计算机辅助制造[12]。图 2.1 为冲裁模设计与排样的一般过程。
图2.1 冲裁模设计过程
冲裁模CAD系统的基本输入信息是工件的形状尺寸、精度、材料等信息, 依据设计准则, 借助计算机、数据库、图形系统等软、硬件环境, 生成应用于实际生产的模具装配图、零件图或为CAM模块提供加工信息。系统由产品模型模块、工艺设计模块和模具结构设计模块三大部分组成, 其中, 工艺分析与设计主要包括冲裁工艺性分析判断、毛坯排样、工艺方案选择、工序设计、冲压力与压力中心计算、压力机选择等; 模具结构设计主要包括凸、凹模刃口尺寸计算、结构形式选择、装配图设计与零件图的绘制等。系统结构分析见图 2.2。
图 2.2 系统结构分析
2.3 冲裁零件图形表示模型
冲裁零件的图形输入是一个带有逻辑约束的平面图形输入问题, 要能对 AutoCAD 下用户所输入的图形进行有效处理, 必须建立一个冲裁零件图形的几何表示模型, 并定义其相应的数据结构。冲裁零件几何表示模型应包含以下信息: 组成该零件几何图形的各个几何元素( entity) ; 组成该零件的各几何元素之间的位置关系; 零件图形中必要的尺寸与公差信息。组成冲裁零件图形的几何元素一般有直线、圆、圆弧三种, 统称为边。任何冲裁零件都由外形轮廓和若干内孔 ( 不是必须的) 组成, 但无论是外形还是内孔,均用环来描述[13] 。外形轮廓称为外环, 内孔节点集称为内环。图形尺寸标注用尺寸标注实体来表示, 并与几何实体存在相应的对应关系。冲裁零件图形表示模型见图 2.3。
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