副標題#e#    0引言
   
    模具行業(yè)是工業(yè)的基礎行業(yè)，汽車、電子、通訊器材等許多產品中的零部件是依靠模具來制造的，其技術水平?jīng)Q定著產品質量和市場的開發(fā)能力。在模具設計的過程中，利用先進的CAD技術會省時、省力，可以保證成型后制品的合格率，減少試模的次數(shù)，從而縮短模具設計及生產的周期。本文將要討論的是，CAD技術在首飾模具設計領域的應用。眾所周知，千百年來首飾行業(yè)大都是靠手工作業(yè)來完成的，效率極低。隨著科學技術的進步，我們沒有理由忽略CAD技術在這一領域的應用。現(xiàn)在，越來越多的人留意到這個問題，并逐步開始運用現(xiàn)代化的科技手段來促進這方面的技術進步。
   
    1背景知識
   
    市場上的金銀首飾和其它常見金屬流行飾品，例如:戒指、項鏈、吊墜、耳環(huán)，制作精良、花式品種繁多。它們的加工方法也很多，首飾制作的傳統(tǒng)工藝有手造法和鑄造法兩種。手造法加工是最原始的首飾制作方法，就是純手工作業(yè)，靠師傅用特制工具敲打成型;一件作品往往需要較長的時間才能完成。鑄造法現(xiàn)在用得比較多，它的流程是起板、壓膠、注蠟、澆鑄等。
   
    近年來，由于采用先進技術工藝裝備，我國首飾行業(yè)開始由傳統(tǒng)手工藝加工轉向精密鑄造方向發(fā)展，出現(xiàn)了許多專業(yè)制作首飾模具的企業(yè)。所謂首飾模具，就是利用CNC電腦雕刻機、高速電火花加工機床、精密線切割機床等各種設備進行模具制造，使用油壓機和沖床等生產設備生產首飾制品。運用先進的電腦輔助設計和CNC雕刻精加工，將人工技能與先進的技術設備完美結合，具有操作簡便、成型快捷、圖案精致、光澤度好、成功率高等特點。
   
    1.1什么是首飾模具:
   
    首飾的沖壓，適用于某些結構復雜但外型比較對稱或沒有曲面相交盲區(qū)的款式。模沖自然離不開模具，所以模具的設計十分重要，需要考慮貴金屬板材的塑性、拉伸壓縮極限以及模具組合和工作方式等因素。此外，模具本身的材質、制作和熱處理等需要較高的技術知識和技巧以及較高的制造條件(如數(shù)控機床等)。
   
    首飾模具大多是采用冷沖壓成形技術，用鉑金、黃金、K金、純銀等金屬以及其它常用首飾金屬材料進行產品的生產。和其他模具生產一樣，要歷經(jīng)產品的零件造型、沖壓工藝分析、模具結構設計、工藝設計、模具制造、裝配、試模等一系列開發(fā)過程。由于首飾零件的千差萬別，因而首飾模具的特點是單件小批量生產。
   
    1. 2首飾模具CAD系統(tǒng)
   
    傳統(tǒng)的模具設計需要經(jīng)過"概念設計-分析-樣品生產葉分析-設計-分析-生產"這樣繁雜的過程后才最終確定那些復雜的模具原形。隨著計算機的發(fā)展，CAD技術逐漸取代了傳統(tǒng)的模具設計理念和設計方法。應用相應的CAD軟件，可以根據(jù)要實現(xiàn)的功能、外觀和結構要求，先設計草圖，然后生成相應的實體，接著子裝配和總體裝配，仿真模具開模過程，檢查干涉情況，并進行真實渲染。整個過程也可以從上到下進行修改，每個過程的參數(shù)都可以改變，并可以設定參數(shù)間的關聯(lián)性。
   
    為了適應產品更新?lián)Q代的加快以及高質量、高效益的要求，在統(tǒng)一的軟硬件平臺上，需要建立計算機輔助設計系統(tǒng)，使首飾模具設計實現(xiàn)自動化;對快速、準確地完成整套模具的生產，意義十分重大。
   
    2首飾模具CAD系統(tǒng)的開發(fā)
   
    首飾模具屬單件小批量生產，制品形狀復雜、品種繁多，對冷沖模的需求量最大。沖裁時，落料凹模，凸模與凸凹模作用對坯料進行沖孔落料。在沖壓模設計過程中，需要考慮其可加工性與裝配問題，要預測模具與條料運動時可能產生的各種干涉。另外，沖壓模具按工藝性質可分為沖裁模、彎曲模、拉伸模、成形模等，無論何種模具，基本上都需要上、下模體、導向裝置、壓料裝置、定位裝置等等。
   
    本文所研究的首飾模具CAD系統(tǒng)主要是面向沖壓模的首飾模具設計。
   
    2.1首飾模具CAD系統(tǒng)的參數(shù)化設計開發(fā)思想
   
    首飾模具中既包含大量的標準件和常用件，也包含一些專用件。常用的首飾模具可以分成三類:單沖模、連續(xù)模(跳步模)、冷擠壓模。單沖模常用于制作耳釘、吊墜、配件以及開料模，連續(xù)模常用于制作手鏈、項鏈、耳墜，冷擠壓模常用于制作吊牌、男式方戒、女式蛇肚戒、耳環(huán)，等等。
   
    在對首飾零件進行設計和應用時，每一種首飾零件按要求不同，有一組或多組尺寸系列，但同一種首飾零部件的結構基本相同。因此，在首飾模具設計數(shù)據(jù)庫的建庫過程中，常采用參數(shù)化方法。參數(shù)化設計主要有程序驅動法和尺寸驅動法兩種。程序驅動法是在程序的控制下，順序執(zhí)行設計表達式，通過與用戶的交互完成設計工作，應用程序輸人不同值，便生成不同的圖形;尺寸驅動法是指在保持首飾零件結構不變的情況下，將首飾零件的尺寸標注視為變量，給予不同的尺寸值，便能獲得一系列結構相同而尺寸不同的相似零件，它允許用戶在進行必要的尺寸參數(shù)標注后，通過尺寸參數(shù)值的變化來生成結構相同而參數(shù)不同的首飾零件族。通過人機交互或自動提取獲得首飾零部件必需的主參數(shù)，然后從數(shù)據(jù)庫中提取相應的圖形模板文件、輔助參數(shù)，再經(jīng)過程序調用API函數(shù)進行尺寸驅動，生成所需要的首飾零件。圖1所示為首飾模具CAD系統(tǒng)的工作流程示意圖。