李潤泉 郭俊卿

摘 要：? 為提高模具設計的效率，在Creo平臺下對模具標準零件的參數(shù)化設計進行研究，結合參數(shù)關系以及Programma相結合的方式，并依托Creo/Toolkit開發(fā)工具，在VC環(huán)境下，實現(xiàn)模具零件的參數(shù)化變型設計，現(xiàn)以澆口套的參數(shù)化變型設計為例，探討其實現(xiàn)方法并驗證。結果表明該方法避免了設計者重復勞動，提高了模具設計的效率。

關鍵詞：? 參數(shù)化設計;模具;Creo/Toolkit;二次開發(fā)

中圖分類號：? TH132.417??????? ??文獻標識碼：? A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.12.002

0 引言

Creo是目前最流行的三維CAD軟件之一，具有互操作性、開放性和易用等特點，在模具設計中的應用十分廣泛。該軟件集成了多個可互操作的應用程序，能夠輕松實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，極大地提高了模具設計的效率。

在模具設計中，有不少零件存在變型設計，特別是一些常用的標準件，而針對這些標準件，利用Creo/Toolkit二次開發(fā)工具進行二次開發(fā)，優(yōu)化設計過程，早已成為模具設計發(fā)展的趨勢。

1 參數(shù)化變型設計

1.1 參數(shù)化變型設計介紹

CAD圖形大都是由拓撲關系、幾何參數(shù)，以及圖形結構參數(shù)所構成的，參數(shù)化技術，就是以圖形的變量信息去記錄這些參數(shù)，用程序代碼，去表達這些幾何參數(shù)和結構參數(shù)之間的相互關系，從而構建一個參數(shù)化幾何模型。在繪圖軟件中需要插入所需圖形時，只需修改這些參數(shù)的值，就可以迅速獲得與基礎模型相似或類似的不同尺寸大小或結構的新模型。是模具設計高度自動化的體現(xiàn)。因此，參數(shù)化技術也是一種智能化圖形技術。

通?？梢酝ㄟ^尺寸控制，變量幾何法，或者約束和自由度的限制來實現(xiàn)參數(shù)化模型的建立。針對于模具設計中經(jīng)常用到的標準件或通用件，我們可以利用參數(shù)化編程的方法，制定相應標準圖形的程序庫，保存參數(shù)化模型的參數(shù)關系信息，而這些信息，正是參數(shù)化設計進行二次開發(fā)中的核心內容。

1.2 參數(shù)與關系結合方式

根據(jù)模具零件的結構特點和設計信息，編制一組相對獨立的參數(shù)，運用Program等手段，使這些參數(shù)可以表達并控制模具零件的形狀尺寸，并保存這些參數(shù)關系信息。在調用時，通過Creo/Toolkit程序檢索，修改這些參數(shù)值中的一部分，系統(tǒng)會自動檢索這些幾何元素的相互關系，在約束不變的前提下，按照新的值重新生成模型，從而達到參數(shù)化變型設計的目的。

2 二次開發(fā)輔助工具

Creo/Toolkit 是Creo軟件自帶的二次開發(fā)工具包。它為用戶提供了大量的底層API函數(shù)，如菜單類、參數(shù)類、模型類、族表類等。通過對這些函數(shù)進行封裝，用戶可自己定制開發(fā)各種基于Creo的內嵌程序。模型類代碼可實現(xiàn)對代碼的重復利用，便于Creo模型的管理，參數(shù)數(shù)據(jù)類設計的目的是為模型中的參數(shù)與界面中數(shù)據(jù)的轉換提供方便的接口，參數(shù)類CProParameter類的目的是建立模型參數(shù)與界面參數(shù)之間的橋梁。

同步模式和異步模式是目前Creo軟件進行二次開發(fā)常用的兩種工作模式，其中在異步模式下，程序無需啟動Creo就可單獨運行調試，實用性很強，但是開發(fā)過程繁瑣，效率低下，本文采用同步模式中的DLL模式進行程序開發(fā)。

3 零件參數(shù)化變型設計的實現(xiàn)

零件參數(shù)化設計方法是簡化零件設計的重要方法。設計人員依據(jù)用戶提出的設計需求，以參數(shù)和關系為基礎，建立零件的模板，通過修改參數(shù)，再完成零件的變型設計。這種方法對于系列化產(chǎn)品設計具有重要的意義。設計人員依據(jù)參數(shù)編寫相應的設計界面，供用戶實現(xiàn)快速設計。其流程，如圖1所示。

3.1 創(chuàng)建參數(shù)模型

實現(xiàn)模具零件的參數(shù)化設計，首先要對該零件進行尺寸分析，確定不變尺寸，可變尺寸以及對應的工程約束關系，并將可變尺寸設定為可變參數(shù)，將工程約束關系設定為導出參數(shù)，本文以澆口套為例確定參數(shù)關系，在創(chuàng)建澆口套參數(shù)化模型的過程中，依次添加關系如下所示：

if TYPE==“A型”

DD=50 d1=D d0=L-H d3=DD d2=H

else

DD=40 d1=D d0=L-H-5 d3=DD d2=H-5

endif

d5=P d6=A d10=B/2 d24=DD-4 d23=5 d27=SR

3.2 Program參數(shù)化方式

結合前面參數(shù)化澆口套模型的創(chuàng)建過程，對其模型進行修改，主要是將不同的特征分配為不同的類型。即將孔特征和鏡像孔特征分配為A型，將所創(chuàng)建的小臺階特征分配給B型。

這樣就可以通過修改參數(shù)TYPE為A型或者B型，實現(xiàn)對模型特征的刪除與添加。進而生成兩種不同規(guī)格，參數(shù)不同的澆口套模型。

3.3 參數(shù)化模型的運用

在建立澆口套的參數(shù)化設計模型后，通過二次開發(fā)設計提供用戶界面，如圖2所示。首先選擇工作目錄，然后設置文件名稱，創(chuàng)建文件。然后可通過界面修改模型的參數(shù)，最終生成需要的模型。通過界面可以實現(xiàn)參數(shù)的快速設置，并且得到不同的參數(shù)化模型，大大節(jié)約開發(fā)時間。

4 總結

本文研究了參數(shù)化設計的基本原理，并對開發(fā)中的關鍵技術進行了介紹，并對所開發(fā)的應用程序進行了功能展示，以澆口套為例驗證了新方法在參數(shù)化變型設計中的可行性。拓展了Creo二次開發(fā)的功能，提高了模具設計的效率。

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