卷制軸套因其在潤滑、可靠性、維護性、環境保護、資源有效利用等方面發揮著越來越明顯的作用，在航空、航天、汽車、食品加工等許多行業中具有不可替代的應用。

傳統的卷制軸套工藝和模具設計與制造效率低、成本高、周期長，因此，開發專用卷制軸套模具CAD系統可以使設計人員快速高效地設計出實用模具，提高成型模具制造精度和生產效率，縮短產品開發周期，提高產品質量，降低產品成本。

1 卷制軸套模具CAD的的需求分析

在卷 制 軸 套模具設計中，傳統的人工設計方法存在設計速度慢、過分依賴經驗類比、模具開發周期長、質量差、成本高等缺點叭因此設計卷制軸套模具CAD系統就是要使設計人員從繁瑣的查閱數據和圖表中解脫出來，降低對設計人員經驗的依賴性，輔助設計人員進行決策，減輕設計人員繪圖勞動，提高模具設計自動化和智能化程度，縮短產品開發周期，提高模具質量和效率，根據此任務，制定系統的具體功能，包括分析工件的工藝性、計算工藝參數并確定工藝方案、模具工作零件和標準件設計以及模具裝配圖、零件圖及標題欄、明細表的自動生成等。本軟件的編制是為了實現卷制軸套成型模具的設計，通過本軟件，用戶輸人軸套產品的原始參數(軸套的內徑、外徑以及軸套的寬度等)，即可根據需要輸出模具的圖紙(零件圖以及裝配圖)和設計計算數據(包括模具工作部分，即凹、凸模的主要尺寸以及彎曲力、校正力等加工工藝所必需的參數等等)。所有的設計資料及圖形自動存檔備用，通過本軟件可以實現卷制軸套模具的系列化設計，對于類似產品模具的設計，只需對程序稍加改動，即可達到擴充設計范圍的要求。

2 卷制軸套模具CAD系統總體設計方案

卷制 軸 套 模具CAD系統的開發是基于WindowsX P操作系統，采用可視化編程工具Visual C十+6.0對現有三維CAD軟件UGS 180進行二次開發。數據庫管理系統采用Access2000數據庫。卷制軸套模具CAD系統是一個向導系統，可以指導用戶按照一定步驟完成卷制軸套模具的設計工作，改變了使用傳統CAD設計軟件開發模具時過分依賴于專家或工程師的經驗，開發步驟繁瑣和開發周期長的缺點。卷制軸套模具CAD系統是卷制軸套模具CAD/CAE/CAM系統的計算機輔助設計部分，是以UG作為支撐平臺，在Visual C++集成開發環境(IDE)下利用UG/OPEN API接口編程技術、Menuscript菜單集成技術，開發完全集成在UG系統之中的模具CAD系統。



系統 總 體 設計的主要任務是確定系統的模塊結構，建立系統的功能模塊。它包括將系統分為多個模塊，確定模塊之間的界面和對模塊劃分的質量進行評價。根據卷制軸套模具的設計要求，系統主要完成四個部分的工作:產品數據模型建立、沖壓工藝設計與分析、模具結構設計和成型過程分析。卷制軸套模具CAD系統結構如下圖所示。系統中每個模塊都是獨立的，可以分別編制程序實現。而各個模塊之間則通過人機交互界面進行數據交換和傳輸，這樣，既降低了設計開發的復雜性，又便于編程和系統的維護與擴充。

(1) 零 件 信息輸人模塊

零件 信 息 輸人模塊將用戶所需產品的幾何尺寸、精度、材料和工藝條件等信息輸人到計算機內，生成零件的三維實體模型和二維圖形，并將上述信息存人數據庫中，為后續設計提供所需產品信息。

(2) 工 藝 設計模塊

工藝設計包括工藝性分析、工藝方案選定、工藝計算等。

工藝 性 是 沖壓件對沖壓工藝的適應性，工藝性判斷直接影響制件質量與模具壽命。在卷制軸套模具CAD系統中，采用了交互式查詢方法，用工藝性典型圖，通過人機交互進行檢查判斷，采用人機對話方式，由用戶根據生產實際情況作出判斷。工藝計算包括毛料計算、工序計算、力的計算、壓力機的選用和模具工作部分強度校核，并把上述信息存人數據庫中，為模具設計奠定基礎。

(3) 模 具 設計模塊

模 具設 計 模塊既可采取自底向上的設計方式，也可以采取自頂向下的設計方式，即用戶既可以先設計裝配結構，再設計零件;也可以先設計好各個零件，再進行裝配設計。既可進行標準結構的自動設計，又可進行非標準結構的交互設計。設計過程包括結構類型的選擇、工作零件的設計、輔助零件的設計及模架、標準件的選擇。

在模 具 設 計過程中，需要大量使用標準件，而在標準件的建模過程中，需要反復查閱手冊以確定零部件的標準外形，耗費了大量的時間，人們為了避免這些重復勞動，紛紛提出了多種形式的標準件庫。標準件庫的建立和使用提高了設計效率和質量，并充分體現了使用CAD系統帶來的經濟效益，是CAD系統走向實用化的必不可少的環節。 #p#分頁標題#e#

(4) 二 維 圖紙生成模塊

二維 圖紙 生成模塊自動生成裝配圖和零件圖的主視圖、俯視圖、左視圖，自動填寫標題欄和明細表。

UG 自 身 提供了PartsL ist工具便于用戶繪制標題欄和明細表，但要求用戶人工對零件定義屬性信息，并把這些屬性組織成Parts List格式，而且一種Parts List格式只能用于一種類型的明細表，這種方法不僅繁瑣，而且靈活性很差。針對這一問題，筆者借助UG/Open API函數編制了標題欄和明細表自動生成程序。 #p#分頁標題#e#

(5) 數 據 管理模塊

數 據管 理 系統負責數據的處理和管理，主要實現零件信息輸人模塊和工藝分析與計算模塊數據等信息的存儲，模具設計模塊的數據提取和各模塊之間的數據交換。系統 選 用 ACCESS數據庫，利用UG/OpenA PI在Visual C++環境下進行開發設計，采用SQL的ODBC接口和數據庫進行連接。

3 結束語

以 集成 軟 件UG作為支撐平臺，在VisualC ++集成開發環境(IDE)下，利用UG二次開發工具，建立和開發專用的模具CAD系統，界面簡潔直觀、操作方便、具有良好的人機交互性、可擴充性和移植性，適合產品系列化設計。該系統的使用可以明顯減少用戶設計過程中的勞動強度，并為技術人員進行精確快速的設計提供了有力的保障，大大提高了模具的設計效率和產品的制造精度，促進設計與制造的標準化，降低了模具和產品的成本，為基于UG的產品CAD/CAE/CAM系統開發和模具的自動化設計和制造打下良好的基礎。