1 引言

　　如今，塑料制品和塑料模具的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，模具零件的造型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本上都可由計(jì)算機(jī)輔助完成，而多數(shù)企業(yè)的設(shè)計(jì)人員和工藝編制則還停留在人工階段。塑料模具中存在大量的標(biāo)準(zhǔn)件，如模架、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、拉料桿、澆口套、頂桿、銷釘?shù)龋谥圃觳煌＞叩臅r(shí)候，每次都要對(duì)這些零件進(jìn)行繪圖以及進(jìn)行工藝編制，這使得繪圖員和工藝員的重復(fù)勞動(dòng)量增大，并且這些零件在設(shè)計(jì)后還需要一定的時(shí)間進(jìn)行加工，在一定程度上給生產(chǎn)增加了工時(shí)。如果在我們的日常生產(chǎn)中學(xué)會(huì)“偷步”，把企業(yè)里可能用到的標(biāo)準(zhǔn)零件都創(chuàng)建成一個(gè)數(shù)據(jù)庫，并在企業(yè)內(nèi)部對(duì)對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)零件進(jìn)行“預(yù)加工”，在真正需要的時(shí)候再進(jìn)行“提取”，應(yīng)用這種辦法可以大大提高整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)效率并縮短模具生產(chǎn)周期，從而達(dá)到快速制模。

　　大原則而言，幾乎所有的模具都是由相同基礎(chǔ)的零件，例如模板，模芯、刮料板，墊板、固定和可動(dòng)側(cè)固定板、模腳等相關(guān)的模體零件所構(gòu)成，如將模具制作上所需時(shí)間總和加以分析的話，至少有20%的時(shí)間可以因?yàn)椴捎眠@些標(biāo)準(zhǔn)零件而得以縮減，如果再加上其他的標(biāo)準(zhǔn)零部件合并計(jì)算的話，總計(jì)大約能節(jié)省40%一45%的加工時(shí)間。這其中還沒計(jì)算進(jìn)行繪圖設(shè)計(jì)在整過模具生產(chǎn)程中所占的時(shí)間比率。目前，模具企業(yè)的“標(biāo)準(zhǔn)化”的程度在很大程度上決定了其產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。

　　2 創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)零件庫

　　在制作某一類外形類似、規(guī)格不同的零件如螺絲，銷釘，水嘴，卿嘴等零件的時(shí)候，工程師不需要在繪圖的時(shí)候逐一創(chuàng)建每一個(gè)零件，而只要清楚這類零件創(chuàng)建的異同處，事先去創(chuàng)建一個(gè)具有代表性的零件，通過一定的方式對(duì)相關(guān)特征和尺寸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)從而生成所需要的標(biāo)準(zhǔn)零件。在PROE軟件中可進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的項(xiàng)目?jī)?nèi)容見圖1。

　　圖1 可在族表中驅(qū)動(dòng)的項(xiàng)目

　　可以通過以下2種方式對(duì)零件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)生成：

　　2.1 表驅(qū)動(dòng)方式創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)零件庫(應(yīng)用Family Table功能)

　　表驅(qū)動(dòng)方式是在創(chuàng)建完代表性零件后，通過編輯族表將相異的特征，尺寸，參數(shù)等變化性項(xiàng)目作為基本變量，不需變化的常量可不添加到族表控制項(xiàng)目里面。

　　如圖2所示的防轉(zhuǎn)唧嘴多個(gè)尺寸和特征在不同的規(guī)格型號(hào)里面數(shù)值都不相同，在塑料模標(biāo)準(zhǔn)件中，尺寸D，D1，H，A，B為主要差別的尺寸，故可以把這六個(gè)參數(shù)作為進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的基本變量，然后在Family Table中把所有可能用到的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)都一一對(duì)應(yīng)輸入。甚至把特征hole也作為其中的一個(gè)變量，如果hole的值是Y，則該特征存在。如果hole的值是N，則零件不存在該孔。如表l所示，根據(jù)唧嘴的主要特征參數(shù)D和H給相對(duì)應(yīng)的零件規(guī)格起名字，我們?cè)谶M(jìn)行設(shè)計(jì)或查閱的時(shí)候只要直接調(diào)用即可，PROE系統(tǒng)會(huì)以代表性零件作為原型，以與名字相對(duì)應(yīng)的參數(shù)驅(qū)動(dòng)零件原型來生成最后的實(shí)體模型。應(yīng)用族表里的零件在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，如果覺得零件太大或者太小不合適，只需要使用PROE里面的“取代”命令即可進(jìn)行型號(hào)更換，非常方便。

　　圖2 防轉(zhuǎn)唧嘴

　　應(yīng)用此族表方式創(chuàng)建零件庫簡(jiǎn)單實(shí)用，而且對(duì)使用者的編程能力也沒什么要求，在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)中應(yīng)用很方便;但是要求用戶對(duì)所使用的數(shù)據(jù)庫的底層信息相當(dāng)清楚，而且一但要進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)用該類零件還得進(jìn)行更改，需花費(fèi)一定的時(shí)間。

　　2.2 以編程方式創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)零件庫

　　編程方式是在創(chuàng)建完代表性零件后，通過一個(gè)或多個(gè)(一般不超過3個(gè))控制參數(shù)對(duì)相關(guān)聯(lián)的特征，尺寸，參數(shù)等變化性項(xiàng)目進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。該種驅(qū)動(dòng)方式要求標(biāo)準(zhǔn)零件各特征之間存在一定的數(shù)學(xué)關(guān)系，在找到他們的相同規(guī)律之后應(yīng)用“關(guān)系”的方式進(jìn)行約束。在需要變更型號(hào)的時(shí)候，只需改變控制參數(shù)后“再生”該零件即可。

　　下面以常用的內(nèi)六角螺絲為例，我們知道，對(duì)于M10X60的螺絲只要知道尺寸d就可以決定除尺寸H外的所有尺寸，而H值直接修改成需要的尺寸即可。

　　給零件增加關(guān)系可以在工具一關(guān)系里面進(jìn)行。以M10螺絲為例，我們只需要增加以下程序即可實(shí)現(xiàn)

　　IF d==10

　　D=16

　　h=10

　　hl=h*0.6

　　C=8

　　ENDIF

　　IF d==12

　　……

　　應(yīng)用此方式，把所有標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)六角螺絲型號(hào)都編寫在程序里面，在調(diào)用的時(shí)候直接打開該零件，然后修改尺寸d和H值就可以變更為我們需要的型號(hào)，其他相關(guān)系的尺寸就會(huì)在再生之后重新變更。

　　此方法的好處是只需要一個(gè)PART即可實(shí)現(xiàn)所有螺絲型號(hào)的調(diào)用，無需使用“取代”方式即可實(shí)現(xiàn)型號(hào)變更。另外在標(biāo)準(zhǔn)件型號(hào)比較多的情況下，避免了在族表形式中大量數(shù)值里查找的不方便。

　　3 以全局變量驅(qū)動(dòng)方式創(chuàng)建裝配件庫

　　從編程的角度上理解，上述以編程方式建庫實(shí)際上是一種以局部變最形式來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)參數(shù)的形式，只在零件內(nèi)部起作用。全局變量驅(qū)動(dòng)機(jī)制的工作原理基本上與局部變量形式相同，只是前者既可以驅(qū)動(dòng)當(dāng)前激活零件，又可以驅(qū)動(dòng)其他具有同名參數(shù)尺寸的非激活零件。所以，全局變量機(jī)制特別適用于標(biāo)準(zhǔn)裝配庫。

　　在標(biāo)準(zhǔn)裝配里既包含控制裝配件內(nèi)部特征的局部變量，又包括控制子零件同名參數(shù)的全局變量。子零件除了受裝配件里的全局變量參數(shù)的控制外，還允許有自己獨(dú)有的參數(shù)。如果單獨(dú)激活某一個(gè)零件的同名全局參數(shù)的話，可以發(fā)現(xiàn)PROE系統(tǒng)并不允許更改該參數(shù)，也就是說，只能在總裝配中進(jìn)行設(shè)定。

　　以圖3的斜抽芯機(jī)構(gòu)為例，在塑料模設(shè)計(jì)當(dāng)中我們知道。斜導(dǎo)柱2的角度參數(shù)a同時(shí)與幾個(gè)零件有聯(lián)系，如滑塊1的斜導(dǎo)住孔，楔緊塊3的斜導(dǎo)柱孔，另外，我們也知道，β與α的關(guān)系一般是β=α+1~2，而與β面相關(guān)的零件有零件2和3,故此，在此裝配中可以設(shè)定一個(gè)全局變量來控制與此相關(guān)的子零件特征，避免了在設(shè)計(jì)中的遺漏和重復(fù)工作。

　　圖3 斜抽芯機(jī)構(gòu)

　　此外，該機(jī)制還可以將全局參數(shù)尺寸記錄集輸出到外部文本文件中(.prm格式)，以方便用戶在文本中進(jìn)行修改編輯，然后再用編輯好的記錄集去驅(qū)動(dòng)相關(guān)零件、部件或整個(gè)裝配件。如果再通過二次開發(fā)，就可以利用此.Prm文件創(chuàng)建用戶對(duì)話框配上2D圖例說明，把PROE里面的非可視化參數(shù)變?yōu)檫m合人機(jī)對(duì)話的圖形對(duì)話框。

　　另外，在裝配件中同樣可以進(jìn)行類似于族表形式的裝配庫設(shè)定，這里不再累述。

　　4 結(jié)束語

　　本文介紹了創(chuàng)建標(biāo)淮零件和裝配件的2種方法，將零件進(jìn)行規(guī)范化，標(biāo)準(zhǔn)化，可以大大節(jié)省模具設(shè)計(jì)的時(shí)間，同時(shí)，又有利于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的檢索和存取。而且，不但可以應(yīng)用于注塑模設(shè)計(jì)當(dāng)中，還可以應(yīng)用在其他領(lǐng)域，創(chuàng)建過程簡(jiǎn)單，通用性廣。