快速響應制造(BapidRgpnse Manufacturing，RRM)，最初是由福特汽車公司提出的，其目的是建立集成環境同時使工程技術人員有效地使用計算機仿真和處理技術進行產品的開發、設計和制造，縮短產品的市場響應時間，提高質量和可靠性，同時降低成本。參數化模板技術的設計思想是為快速模具結構設計服務的，縮短模具結構生成和出固的耗時，減少沖壓工藝分析設計和依據圖紙進行模具制造中間的時間間隔，從而更好的滿足MzM的要求。

　　模板是將一個事物的結構按照其內在的規律予以固定化、標準化的結果，它是結構標準化的具體體現。參數化模板技術利用幟D設計的參數化技術，將模板的尺寸進行全關聯，用主要參數來對其他參數進行驅動。參數化模板技術的應用必須建立在特征建模的基礎之上。在此以UG為開發平臺，運用UG完善的參數化機制和強大的CAD功能進行特征建模，尤其UG所提供的裝配功能和WAvE技術使參數化模板技術具有更廣泛的適應性和更強大的生命力。

　　1、模板的設計和創建

　　1.1 參數化模板技術應用方法研究

　　模板是結構標準化的具體體現，那么模板中的每一個標準化結構都可以看作是一個模塊。將各個模塊建模，然后利用UC的裝配功能把模塊拼裝，便完成模板。同時，模板的設計中應該融入一定實際生產經驗，這樣模板才具有權威性。

　　針對模板中使用的標準件(模柄、螺栓、螺釘、導校導套等)，最好建立標準件庫，這樣在由模板生成具體模具時，當標準件的規格需要變換時，能夠直接從標準件庫中提出，方便省時。標準件庫的建立工作量大，內容復雜，當然工作環境仍然是UG。根據零件的形狀和尺寸，首先在計算機中以工程草圖的形式畫出，尺寸以參數形式表示，然后對這些參數賦以不同的值，就能夠建立起一組形狀相同、規格不同的標準件。

　　模具作為一種特定結構的機械產品，進行模塊化設計時，既與傳統模塊化機械產品設計有許多共同之處，又具有自身的特殊性。模塊的正確劃分是模板制作的關鍵，要兼顧兩個方面：一是模具的結構，二是是否有利于實現參數化。下面具體結合壓形模闡述一下模塊的劃分。在深刻分析壓形模具結構特點的基礎上，抽象出所有壓形模具的共同特征，要將上述兩個方面統一起來對模板劃分模塊。從結構上看，壓形模具結構簡單，可分為二個模塊：上模、下模，沒有壓邊圈。從是否有利于實現參數化的角度看，壓形模具可分為模架模塊和專用型面模塊。模架模塊是指結構相對規則的上下模架部分，主要起定位和支撐等作用。專用型面模塊是指型面結構變化部分，不易實現設計參數化，是覆蓋件成形的關鍵部分。考慮到模具要固定在機床上，專用型面模塊的外形直接受型面的控制，所以將壓形模板分成6個模塊：上模基座、下模基座、上模型體、下模型體、機床和型面。這樣劃分的優點有：U將上、下模劃分為基座和型體，因為基座是少變化和穩定的，結構相對規則，易于實現參數化;而型體外形則是多變的，不規則，不易于實現參數化;當型體由于突變失效時，不至于牽連基座;2)不同的產品，要求不同的模具型面，所以相對于模具其他部分來說，型面的多變和復雜性最突出，將型面單獨作為一個文件，便于對它的操縱和控制;3)機床的加入是為了保證機床和模具基座壓板槽的吻合。

　　1.2 壓形模板的創建

　　基于上述參數化模板技術在汽車覆蓋件壓形模板設計中應用方法的分析，根據對壓形模板的模塊劃分，對各個模塊在UC中建模，然后裝配成為壓形模板。

　　1.2.1 參數化特征建模

　　參數化模板要求其中的曲線、曲面、實體的形狀、尺寸和空間位置都是可變的。在UC中，只有作為特征，其形狀和空間參數才是可以改變的，同時在參數之間建立關聯。

　　參數化關聯機制在壓形模板中建立方法將生成模板的所有參數分成2種即控制參數和受控參數。受控參數的值通過公式由控制參數決定，在UC中是通過表達式(Epp哪i哪)功能來創建參數之間的公式關系。但由于裝配部件也較多，這樣所有的控制參數總共也較多，所以又將控制參數分成主控參數和非主控參數。非主控參數的值也是通過公式由主控參數決定。這樣模板的所有參數將全由主控參數來決定，減少了需要修改的參數個數，增強了模板的實用性。經過不斷修改，目前壓形模板的主控參數有總裝文件的模具閉合高度、送料高度和下模基座文件的四角平臺長、四角平臺寬、筋板寬、模具長度、模具寬度、模具高度和基準高度等。除了使用公式在參數之間建立起關聯，還可以在草圖中通過幾何定位確定參數的關系。

　　草圖是UC中實現參數化的最強大工具，草圖實際上就已經決定了其后要生成實體的方法，它實際上就是對所描述對象建立數學模型，其后面的三維造型工作只是將它所表達的思想實現出來。

　　以下模基座草圖為例說明使用草圖的方法。在頭腦中先構思出下模基座的大體結構，有四角平臺、壓板槽、底板加強筋、側加強筋、導腿。選擇下模基座的底面為草圖附著面，初步生成的草圖如圖1所示。其中1是用于生成底板加強筋，先生成一長方體，然后使用自定義特征(事先已經做好，存在自定義特征庫中)。2是用于生成導腿，關于YC方向做鏡像，便得到兩個導腿。3是用于生成四角平臺，4是在四角平臺中挖空，用于減重。5是用于生成側加強筋，然后在xC方向做陣列，再關于xC做鏡像。6是用于生成壓板槽(使用自定義特征)，然后方法同側加強筋。7是用于生成側加強筋附著面。經過鏡像和填補最后得到草圖形狀見圖2。

　　1.2.2 裝配和WAW技術

　　模塊造形完畢需要裝配成模板。UG為建模提供了強大而有效的裝配功能，為了完美地實現參數化模板的目標，模塊之間的裝配定位應當使用約束定位(Mte)，而且應當盡可能地使用WAW技術，WAVE技術的突出特點是它的相關拷貝功能。在壓形模板的設計中，上模基座就是通過下模基座WAVE生成，秉著求同存異的原則，上模基座除導腿外，與下模基座相同，所以建立上模基座時，應用WAVE技術，將下模基座的草圖抽取過來。這樣設計工作不僅簡便，而且避免了大量的參數關聯。壓形模板的裝配樹和約束關系如圖3所示。

　　然后裝配上相應的標淮件，最終得到的壓形模板如圖4所示。可以看出這一壓形模板已經與真正的壓形模具相差不大了，模具的基本結構形狀已經具備，必用的標淮件已經裝入，結合特定的用戶要求，只需作很小的改動就可以成為一套真正可以應用于實際生產的模具。

　　2 設計實例

　　壓形模往往用于零件的初次成形，以某車型的翼子板壓形模結構設計為例說明該壓形模板的使用情況。

　　調出壓形模板，首先根據用戶要求確定的閉合高度和送料高度修改總裝文件中的對應主控參數，然后設定其他主控參數。表1為本次設計中確定的部分主控參數。

　　設定壓形模板中主控參數的數值后，系統能夠根據模板中的約束和相應計算公式，將模具中的其他尺寸參數確定下來，如加強筋個數、壓板槽間隔等;同時，導板、定位板等標淮件的型號和起重棒等標淮結構的尺寸，也能夠根據模板中的公式和約束關系得到相應的調整。通過對模板中主控參數的數值更新，得到了針對某一特定零件壓形工藝使用的模具，此時應當在UG中觀察模具結構，對結構中不盡合理的地方根據實際情況手動改正。

　　根據用戶給定的三維工藝型面，經過適當的處理，取代模板型面模塊中的預先給出的曲面(假想工藝型面);這時，下模型體和上模型體中WAVE所得的分模線、胚料線和型面的狀態是斷開鏈接(broLen linked)，所以需要應用WAVE技術建立新的聯系，即用新的分模線、胚料線和型面取代上、下模型體中分模線、胚料線和型面。

　　3 結束語

　　1)體現參數化設計的思想，把模具結構模塊化，然后在UG開發平臺上對各個模塊分別特征建模，運用UG所提供的強有力的草圖約束和裝配功能，建立模具參數化模板

　　2)研究了參數化模板技術在汽車覆蓋件沖壓模具設計中的應用方法，實現了一套壓形模模板，經過對某車型翼子板壓形模設計的實際應用，證明模板技術簡化了設計過程，提高了設計效率。