SolidWorks二次開發在沖模標準件中的應用

張信群

ZHANG Xin-qun

（滁州職業技術學院，滁州 239000）

0 引言

沖壓模具標準件在模具設計過程中是經常需要反復調用的。目前，SolidWorks是我國模具企業在三維設計中應用比較廣泛的一種CAD軟件。但是，由于SolidWorks沒有適合我國國標的標準件庫，導致了一些設計人員在調用不同規格標準件時，不得不多次查閱國標，反復修改某一些特定的尺寸，來實現整個零件模型的更新。但是這種修改過程往往是非常繁瑣的，耗費了設計人員大量的重復性勞動，導致模具設計的周期長、效率低。所以，為了提高SolidWorks在我國的模具企業中的應用效果，必須對SolidWorks進行本土化和專業化的二次開發以創建沖壓模具標準件庫。

1 SolidWorks二次開發的方法

SolidWorks所創建的模型是一種全參數化的三維模型，對SolidWorks二次開發是建立在對零件模型進行參數化設計的基礎上。

1.1 參數化設計的概念

參數化設計設計是首先進行參數化建模，即建立零件的初始幾何模型，并將控制模型形狀結構的尺寸定義為變量參數；然后利用參數庫中數據對變量參數賦予不同的數值來驅動參數化模型，進行模型的重構。這種控制零件模型形狀結構的尺寸稱為特征尺寸。

1.2 SolidWorks二次開發的方法

目前，企業中應用的SolidWorks二次開發方法包括編程法和尺寸驅動法兩種。

編程法是指依靠SolidWork軟件本身自帶的宏工具，在進行初始零件造型的同時使用宏工具將造型的全過程錄制下來，然后修改所錄制的宏代碼，將有關常量換成變量，最后將所錄制的造型過程進行回放。由于在錄制零件造型的過程時，會有一些函數可能被遺漏，這只能依靠設計人員使用SolidWorks API函數自行編寫程序代碼彌補，所以要求設計人員不僅需要熟練掌握C++、VB、VC等高級編程語言，還必須掌握大量繁雜的SolidWorks API函數，從而增加了開發的難度。另外，零件模型更新時，需要從頭到尾地執行一遍模型生成過程，造成了設計時間長、效率低。

尺寸驅動法是在保持零件模型結構不變的基礎上，通過編寫程序代碼控制特征尺寸的改變并進行刷新，以達到模型更新。

應用尺寸驅動法省去了編程法中模型的重新生成過程，所編寫的程序代碼具有針對性，程序代碼總量較少；圖形的更新速度快，設計效率高；更為有利的是將設計人員從大量繁雜的SolidWorks API函數之中解放出來。所以尺寸驅動法應該成為開發沖模標準件庫的發展方向，在模具企業有很高的推廣價值。

2 應用尺寸驅動法開發沖模標準件庫

本文選用Visual Basic 6.0作為編程工具，以凸緣式模柄零件為例，介紹沖模標準件庫的開發過程。

2.1 建立凸緣式模柄初始零件模型

以A型凸緣式模柄：A30×75 JB27646.3－1994為例，在SolidWorks界面建立零件模型，如圖1所示，保存為“A型凸緣式模柄.sldprt”。控制該零件模型的特征尺寸共有五個，即模柄直徑φ30，凸緣直徑φ75、凸緣高度16、打桿孔徑φ11、總高64（注：尺寸單位均為mm）。只要它們選取不同的數值，模柄零件結構就會隨之改變。

2.2 編輯尺寸名稱

在建立A型凸緣式模柄的零件模型時，SolidWorks系統會為標注的尺寸默認一個尺寸名稱：D1、D2、D3、D4、D5、D6，這種尺寸名稱是隨機的，極不規則。在參數化設計中，為了在編寫程序時調用變量參數的數值不至于發生混亂，應該按照自己的需要對所標注的尺寸重新命名。

圖1 A型凸緣式模柄的尺寸名稱

例如，在特征管理器中雙擊“草圖1”，然后在尺寸φ30（尺寸名稱為“D1”）上單擊右鍵，從彈出的快捷菜單中選擇“屬性”命令，出現“尺寸屬性”對話框，將尺寸名稱改為“d”，然后確定。同理，將其余規格尺寸名稱改為D2、h、HH、DD，如圖1所示。

2.3 建立VB文件的窗體的界面

建立一個VB工程文件， 打開“工程”→“部件”菜單項，添加一個外部控件：Microsoft FlexGrid Control 6.0。

在VB窗體上添加一個Image控件，一個Data控件，一個MSFlexGrid1控件，和兩個Command控件。

2.4 建立零件模型變量參數的數據庫文件

由于A型凸緣式模柄是標準件，它的特征尺寸數值均由標準規定，不允許隨意改變，這時可以采用數據庫技術，將特征尺寸數值按照一定數據結構形式存放在數據庫中，由數據庫系統統一進行管理。

本文采用Microsoft Access 2003為數據庫管理系統，將模柄直徑d，凸緣直徑DD、凸緣高度h、打桿孔徑D2、總高HH作為變量參數，建立的數據表如圖2所示。

圖2 A型凸緣式模柄數據表

2.5 編寫VB程序代碼

主要的VB程序代碼如下：

2.6 生成“A型凸緣式模柄.exe”文件

“A型凸緣式模柄.exe”文件，如圖3所示。EXE文件實際上提供了一個人機對話窗口，并且可以在Windows環境中直接運行，非常方便。

圖3 “A型凸緣式模柄.exe”文件

執行EXE文件時，窗口中顯示出JB27646.3規定的不同規格A型凸緣式模柄的標準代號及其特征尺寸的數值，用戶可以非常直觀地、有針對性地選擇不同的標準件代號，都能夠得到相應的A型凸緣式模柄零件模型。

2.7 凸緣式模柄標準件庫擴展

在JB27646.3中，凸緣式模柄分為A、B、C型，B型和C型凸緣式模柄是在A型的基礎上，在凸緣端面上開出3～4個沉頭螺釘孔。零件造型時由于螺釘孔需要由五個特征尺寸驅動，所以控制B型和C型凸緣式模柄實體造型的尺寸變量總數較多，如圖4所示。

先在A型凸緣式模柄零件模型的基礎上增加一個螺釘孔，并均布為三個。然后就可以采用與開發A型凸緣式模柄標準件庫相同的方法來開發B型或C型凸緣式模柄標準件庫。在如圖3所示的數據表中增加螺釘孔直徑D4、柱形沉頭孔直徑D3和深度H1、螺釘孔均布圓直徑D1作為變量參數，并在原程序段中增加一些調用這些變量參數的數值的語句即可完成。

圖4 B型凸緣式模柄的尺寸名稱

在此程序開發過程中會遇到的問題是：控制該零件模型的特征尺寸參數都是長度單位，可以將國標中對應的數值直接輸入數據庫文件中；而表示安裝螺釘孔個數的參數n不是以長度單位來計量，所以與其它特征尺寸參數的在設置上應區別對待。

本文采用的方法是：不將表示安裝螺釘孔個數的參數n列入數據庫中，而是在VB程序中另外設置一個供用戶自由選擇安裝螺釘數目的語句：

swPart.Parameter("n@陣列(圓周)1").SystemValue = Text1.Text

同時在VB窗體上添加一個Labal控件和一個Text控件。

用戶在程序運行中可以根據需要選擇安裝螺釘的數目，并且突破了國標中只有3個或4個的數目限制，更加靈活。

生成的“凸緣式模柄.exe”文件如圖5所示，執行EXE文件時，先在數據表中選擇需要創建的凸緣式模柄代號，然后再手工輸入螺釘孔的數目，單擊“建模”按鈕，就可以得到相應的凸緣式模柄零件模型。

圖5 “凸緣式模柄.exe”文件

3 結束語

對SolidWorks二次開發建立沖模標準件庫，就徹底擯棄了在SolidWorks界面手工反復修改尺寸數值的模式，有效地減少了模具設計中的重復性工作，提高了設計的自動化程度。

并且所建立的沖模標準件庫，符合我國的工程制圖標準和三維建模習慣，人機對話界面友好，非常適合模具設計人員使用，在中、小型模具企業尤為適用。

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