SolidWorks軟件采用了特征建模技術(shù)和設(shè)計(jì)過(guò)程的全相關(guān)技術(shù)，是目前領(lǐng)先的、主流的三維CAD軟件。它具有配置管理、協(xié)同工作、零件建模、裝配設(shè)計(jì)、全相關(guān)工程圖、鈑金設(shè)計(jì)、有限元分析和動(dòng)態(tài)仿真等多項(xiàng)功能，在機(jī)械制造業(yè)的應(yīng)用非常廣泛。該軟件為用戶提供了功能強(qiáng)大的API接口，而且具有宏錄制功能，所以可以很方便地進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。本文所述的就是以SolidWorks軟件為平臺(tái)開(kāi)發(fā)的一套擠壓模具CAD系統(tǒng)。

　　基于SolidWorks平臺(tái)的擠壓模具CAD系統(tǒng)將大量的專(zhuān)家知識(shí)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)存儲(chǔ)于模具結(jié)構(gòu)和零件模型中，通過(guò)選用不同模具組件的結(jié)構(gòu)形狀，來(lái)達(dá)到擠壓模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)。此外，它還能利用模具零件間的裝配形式和裝配關(guān)系實(shí)現(xiàn)擠壓模具的自動(dòng)裝配，生成模具零件工程圖和裝配體工程圖，從而提高了擠壓模具設(shè)計(jì)的智能度，減少了設(shè)計(jì)人員的工作量，并保證了設(shè)計(jì)質(zhì)量，加快了設(shè)計(jì)速度。

　　該系統(tǒng)以VisualBasic為開(kāi)發(fā)工具，利用VB的面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言、模塊化和組件共享等技術(shù)，建立擠壓模具CAD系統(tǒng)的用戶界面及程序代碼;利用SolidWorks建立模具各部分組件的模型;還可以通過(guò)對(duì)SolidWorks提供的API接口函數(shù)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)模型庫(kù)的調(diào)用;并利用ADO數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)零件模型的參數(shù)化驅(qū)動(dòng)，最終生成模具零件工程圖和模具總裝配圖。

圖1擠壓模具CAD系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)程

　　1.系統(tǒng)的功能和應(yīng)用

　　首先選擇合適的模架，然后選擇擠壓類(lèi)型，包括正擠壓、反擠壓、復(fù)合擠壓和鐓擠壓等。在不同的擠壓類(lèi)型里提供模具的凸模、凹模、頂出、預(yù)應(yīng)力及料等不同部分組件的結(jié)構(gòu)形狀，用戶選擇后可以組成一套完整的擠壓模具裝配體結(jié)構(gòu)，然后進(jìn)行單個(gè)模具零件的設(shè)計(jì)。用戶可以在模具設(shè)計(jì)對(duì)話框中更改模具零件的參數(shù)尺寸以滿足實(shí)際需求，還可以對(duì)模具零件的工程圖進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷囊赃_(dá)到最滿意的效果。最后系統(tǒng)將所有設(shè)計(jì)好的模具零件按照預(yù)定的裝配關(guān)系自動(dòng)裝配起來(lái)，生成總裝配圖。

　　2.功能模塊和設(shè)計(jì)流程

　　擠壓模具的CAD系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由四個(gè)模塊組成，如圖1所示。

　　(1)模架選擇模塊

　　系統(tǒng)模架庫(kù)里存儲(chǔ)了許多不同類(lèi)型的模架結(jié)構(gòu)，通過(guò)選擇不同的模架名稱(chēng)，在架構(gòu)選擇對(duì)話框的右邊將出現(xiàn)該模架的模型圖片。選擇模架的主要零件名稱(chēng)，可以調(diào)出該零件的模型圖片和參數(shù)信息，選取三維圖按鈕和工程圖按鈕則可以分別打開(kāi)對(duì)應(yīng)的SolidWorks模型文件和工程圖文件，如圖2所示。

圖2模架選擇界面

　　(2)擠壓類(lèi)型選擇模塊

　　擠壓類(lèi)型包括正擠壓、反擠壓和復(fù)合擠壓等，通過(guò)選取左邊的按鈕確定擠壓類(lèi)型，在右邊就會(huì)出現(xiàn)該種類(lèi)型的示意圖和擠壓件類(lèi)型示意圖，如圖3所示。

圖3擠壓類(lèi)型選擇界面

　　(3)模具組件結(jié)構(gòu)選擇模塊

　　模具組件可分為凸模組件、凹模組件、頂出組件、預(yù)應(yīng)力組件和料組件等，系統(tǒng)建立了模具組件庫(kù)供用戶選擇選擇使用。在該模塊中用戶可以選擇不同組件結(jié)構(gòu)的任意一種形狀，點(diǎn)選放大組件按鈕可以查看對(duì)結(jié)構(gòu)的詳細(xì)介紹和使用場(chǎng)合，點(diǎn)擊其他組件按鈕可以選擇其他組件，如圖4所示。

圖4模具組件選擇界面

　　(4)裝配體結(jié)構(gòu)確認(rèn)模塊

　　通過(guò)上一步選擇模具各部分的組件結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)將會(huì)按照組裝關(guān)系將組合起來(lái)的裝配結(jié)構(gòu)圖輸出并讓用戶加以確認(rèn)，如果用戶覺(jué)得不夠滿意，可以點(diǎn)返回上層按鈕重新選擇各部分組件結(jié)構(gòu)。如果選擇的模具各部分組件不能組成一套裝配圖，系統(tǒng)將彈出一個(gè)提示框提示用戶返回重選。確認(rèn)后右邊會(huì)出現(xiàn)該裝配結(jié)構(gòu)的零件清單，通過(guò)點(diǎn)選不同的零件名稱(chēng)按鈕將出現(xiàn)模具零件設(shè)計(jì)模塊，如圖5所示。

圖5裝配體確認(rèn)界面

　　(5)模具零件設(shè)計(jì)模塊

　　系統(tǒng)建立了不同模具零件的尺寸數(shù)據(jù)庫(kù)，可以在尺寸屬性對(duì)話框中對(duì)零件的尺寸和公差進(jìn)行修改，選取修改按鈕后該零件的SolidWorks模型的尺寸和公差就會(huì)實(shí)時(shí)更新。在注解屬性對(duì)話框中可以輸入零件的其他屬性信息，這樣這些信息將在零件工程圖的標(biāo)題欄中顯示出來(lái)。當(dāng)用戶滿意后就可以選取保存按鈕對(duì)該模型文件進(jìn)行保存，如圖6所示。

圖6模具零件設(shè)計(jì)界面

　　(6)工程圖編輯模塊

　　如果工程圖上的信息不夠準(zhǔn)確、完整和規(guī)范，用戶可以通過(guò)本模塊對(duì)工程圖加以編輯修改，選擇保存按鈕可以實(shí)現(xiàn)工程圖的自動(dòng)保存，如圖7所示。

圖7工程圖編輯界面

　　7)自動(dòng)裝配模塊

　　系統(tǒng)按照預(yù)定的裝配結(jié)構(gòu)和裝配關(guān)系對(duì)設(shè)計(jì)好的各種模具零件進(jìn)行自動(dòng)裝配。系統(tǒng)輸出的模具裝配體和裝配體工程圖，如圖8和圖9所示。

　　此時(shí)已完成該系統(tǒng)的主要功能，使用該系統(tǒng)可以促進(jìn)擠壓模具的高效和快速設(shè)計(jì)，并且已經(jīng)在生產(chǎn)實(shí)踐中得到充分的檢驗(yàn)。事實(shí)證明，這套系統(tǒng)的工作效率很高，并且工作狀況。

圖8系統(tǒng)輸出的裝配體模型

　　二、系統(tǒng)模具零件設(shè)計(jì)模塊部分源程序

　　鑒于本系統(tǒng)的源程序比較龐大，所以本文只給出系統(tǒng)模具零件設(shè)計(jì)模塊部分的源程序。

　　DimssAsString

　　DimboolstatusAsBoolean

　　ss=App.Path&“圖形庫(kù)三維”

　　SetswApp=CreateObject("SldWorks.Application")

　　swApp.Visible=True

　　‘調(diào)用SolidWorks程序

　　SetPart=swApp.OpenDoc6(ss&“反擠壓6凸模.SLDPRT”,1,0,“”,longstatus,longwarnings)

圖9系統(tǒng)輸出的工程圖

　　SetPart=swApp.ActiveDoc

　　boolstatus=Part.Extension.SelectByID(“注解”,“DCABINET”,0,0,0,False,0,Nothing)

　　‘打開(kāi)對(duì)應(yīng)的模型文件

　　DimrsAsADODB.Recordset

　　DimconnAsADODB.Connection

　　‘定義ADO對(duì)象變量

　　ss=App.Path&"database"

　　Setconn=NewADODB.Connection

　　conn.ConnectionString="Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;"&“PersistSecurityInfo=False;”&“Mode=read;”&“DataSource=”&ss&“模具零件庫(kù).mdb;”

　　‘建立ADO連接，打開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)

　　newTableName=Str(2011)

　　Adodc1.RecordSource=newTableName

　　Adodc1.Refresh

　　SetDataGrid1.DataSource=Adodc1

　　‘打開(kāi)記錄集,讀取模具零件型號(hào)

　　DataGrid1.Row=0

　　Fori=1ToDataGrid1.Columns.Count1

　　D(i)=DataGrid1.Columns(i).Value

　　Next

　　DataGrid1.Row=1

　　Fori=1ToDataGrid1.Columns.Count1

　　tolMax(i)=DataGrid1.Columns(i).Value

　　Next

　　DataGrid1.Row=2

　　Fori=1ToDataGrid1.Columns.Count1

　　tolMin(i)=DataGrid1.Columns(i).Value

　　Next

　　‘存入模具零件尺寸值和公差值

　　Boolstatus=Part.Extension.SelectByID(“D1@草圖1@凸模.SLDPRT”,

　　“DIMENSION”,0,0,0,False,0,Nothing)

　　Part.Parameter(“D1@草圖1”).SystemValue=D(1)/1000

　　retval=Part.Parameter(“D1@草圖1”).SetToleranceValues(tolMin(1)/1000,tolMax(1)/1000)

　　‘驅(qū)動(dòng)模具零件尺寸和公差

　　三、結(jié)論

　　基于SolidWorks平臺(tái)的擠壓模具CAD系統(tǒng)通過(guò)集成大量擠壓模設(shè)計(jì)資料和專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)，形成了模具設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù)，為典型擠壓零件的模具設(shè)計(jì)提供了完整的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)手段，甚至連一些缺乏經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員也能夠利用本系統(tǒng)完成擠壓模具的設(shè)計(jì)，從而有利于擠壓技術(shù)的推廣和應(yīng)用。同時(shí)該系統(tǒng)也是對(duì)SolidWorks專(zhuān)業(yè)化應(yīng)用的開(kāi)拓與實(shí)踐，對(duì)其余專(zhuān)業(yè)從事SolidWorks本地化專(zhuān)業(yè)化的二次開(kāi)發(fā)具有重要借鑒意義。為了使本系統(tǒng)更加完整，目前正在補(bǔ)充模具強(qiáng)度校核部分。