基于CATIA的參數化模具結構全自動設計的實現

劉凱云

摘要：基于 CATIA 的參數化實現三維模具設計自動化解決方案，提供從產品分型、加載模架、加載標準件、快速開腔、自動 BOM 和自動出圖一整套的解決辦法，利用模塊化、標準化、自動化的思路，簡化模具設計師的建模過程，自動處理統計零件信息，提高模具設計效率，降低出錯率，節約設計成本。

關鍵詞：CATIA；程式化；模具；結構設計

前言

Catia定義：CATIA是法國達索公司的產品開發旗艦解決方案。作為PLM協同解決方案的一個重要組成部分，它可以通過建模幫助制造廠商設計他們未來的產品，并支持從項目前階段、具體的設計、分析、模擬、組裝到維護在內的全部工業設計流程。

參數化定義：參數化設計基本原理：建立一組參數與一組圖形或多組圖形之間的對應關系，給出不同的參數，即可得到不同的結構圖形。參數化設計的優點是對設計人員的初始設計要求低，無需精確繪圖，只需勾繪草圖，然后可通過適當的約束得到所需精確圖形，便于編輯、修改，能滿足反復設計的需要。

斯貝茲軟件科技有限公司有一款軟件TMOLD，是基于NX的三維建模軟件，將提供從產品分型、加載模架、加載標準件、快 速開腔、自動 BOM 和自動出圖等功能集成到具體的操作命令上，類似于二次開發的形式。在設計過程中，到了什么設計階段，便使用相應的操作命令來實現這些功能。通過豐富的模架庫（LKM，HASCO，DME，FUTABA 以及其他模架），確保在設計時，可以直接 調用模架，后續還有方便的功能加載二次頂出板，熱 流道板，倒裝模，雙色模，實現模架加載一鍵化。通過完備的標準件庫以及配套的修改編輯機制，保證在設計過程中，可以向搭積木一樣，選擇合適的 標準件，放到合適的位置來完成設計。

其軟件簡化了設計過程，更多地利用已建立好的標準模板及標準件模板來實現模具的標準化快速化設計，但是其中涉及到人為參與的工作量還是有很多，調用標準模架庫的模架之后，要使其滿足機床，滿足該模具的結構，調用標準件之后的位置選擇，安裝面避讓面的生成，都需要認為去操作使其完成。人為操作不僅增加工作量，而且容易產生錯誤，所以如果能減少人為操作的內容，對于模具結構設計的圖紙質量，以及人員效率提升帶來的節約成本 都是大有好處的。

因為NX不帶參數設計，導致無法將一套圖紙中所有的部件通過參數關系聯系在一起。

而CATIA的參數化設計很大程度上能解決這個問題。

①參數（Parameter）是作為特征定義的 CATIA文檔的一種特性。參數有值，能夠用關系式（Relation）約束。

② 關系式（relation）是智能特征的一般稱謂，包括：公式（formulas）、規則（ rules）、檢查（checks）和設計表（design tables）。

③公式（formulas）是用來定義一個參數如何由其他參數計算出的。

④零件設計表：設計表是 Excel或文本表格，有一組參數。表格中的每列定義具體參數的一個可能的值。每行定義這組參數可能的配置。零件設計表是創建系列產品系列的最好方法，可以用來控制系列產品的尺寸值和特征的激活狀態，表格中的單元格通常采用標準形式，用戶可以隨時進行修改。

⑤配置（Configuration）是設計表中相關的參數組的一組值。

⑥超級副本（PowerCopy）：超級副本是一組經過分組以用于不同上下文的特征（幾何元素、公式、約束等），它提供了在粘貼時根據上下文重新指定特征的能力。超級副本可捕獲設計者的設計意圖和知識技能，因此可以提高重用性和效率。

⑦ 用戶特征（UDF）：在常規設計工作中，經常會有類似相同的設計，只是設計所用數據不一樣；對于這種情況，可以用數據表控制數據源，在需要某數據時，指定相應數據；將以上重用數據表設計過程封裝成 UDF，并發布相應數據，達到重用設計的效果。

將以上7種CATIA所支持的特征定義方式有效的結合起來即可實現簡單的零件設計到最后的整套模具的產品設計。

參考文獻：

[1]斯貝茲軟件科技有限公司www.spacesolution.cn