基于UG二次开发的冲压模智能设计系统研究

2013-04-09殷栋

机械工程师 2013年4期

殷栋

（莱芜钢铁集团技改工程指挥部质量监督站，山东莱芜 271104）

1 引言

UG是全球主流MCAD系统，是计算机辅助设计、辅助制造、辅助工程和产品数据管理（CAD/CAM/CAE/PDM）一体化的软件系统之一。它所提供的应用开发语言UG/OPEN API功能强大，能通过高级语言接口，使UG的图形功能与高级语言的计算功能紧密结合，便于用户开发专用CAD系统。

本文以UG NX 5.0为CAD平台，以Microsoft Visual C++6.0为集成环境，以Windows XP为操作系统，通过Visual C++6.0与UG/OPEN API函数编译生成的DLL（动态链接库）文件供UG软件启动后调用，从而实现了冲压模智能设计系统功能，并达到了与UG界面的无缝集成。

2 系统流程

本系统为基于UG软件的冲压模具智能设计系统，由三个功能模块组成，分别为钣金冲压件特征识别模块、钣金冲压件CAPP模块和模具生成模块。钣金冲压件特征识别模块的功能为读取并识别用户输入的三维实体零件；钣金冲压件CAPP模块的功能为接受来自钣金冲压件特征识别模块的数据，进行钣金工艺决策以及工艺路线的显示；模具生成模块接受来自钣金冲压件CAPP模块所生成的工艺数据，根据工艺数据和用户选择模具参数来实现模具的自动生成和显示。系统流程如图1所示。

图1 基于UG的冲压模具智能设计系统流程图

2.1 钣金冲压件特征识别模块及关键函数

当用户输入零件后，计算机如何来区分零件的种类和参数是特征识别的中心问题。考虑到用户输入零件的形式以实体零件居多，因此识别零件时首先要获取的是实体零件的标志符，也就是零件的TAG值。在UG中，每个实体都有自己唯一的TAG值。拥有标志符的对象包括实体、特征、点、线，面、链表、表达式等。获取标志符即获取了这个对象的数据的入口，然后利用其他函数查询所需要的具体参数。在钣金冲压件特征识别模块中所使用的关键函数主要包括：（1）循环查找对象函数。（2）循环查找对象点、线、面函数。（3）提取几何要素参数函数。表1列出了钣金冲压件特征识别模块中所使用的关键函数及函数说明。

表1 特征识别关键函数

2.2 钣金冲压件CAPP模块

钣金冲压件CAPP模块是在钣金冲压件特征识别模块运行结束后运行，它在获取特征号及特征参数后进行综合运算并得出工艺路线安排。由于工艺计算中并不涉及UG/OPEN API函数，故工艺计算时用C++语言即可。

2.3 模具生成模块及关键函数

模具的自动生成和显示是系统最后完成的工作。模具生成模块需要利用特征识别模块和CAPP模块生成的数据来进行。模具生成模块关键函数主要包括：（1）加载模型函数。（2）模型表达式函数。（3）模型生成函数。（4）模型更新函数。表2给出了模具生成模块关键函数及函数说明。

3 拉深、翻孔复合特征运行实例

表2 模具生成关键函数

系统在开始运行前已使用UG/OPEN MenuScript技术将菜单内嵌到UG的菜单栏里，实现和UG界面的无缝集成。在点击“冲压模具智能系统”菜单后，系统弹出“运行”子菜单，界面如图2所示。在点击运行菜单后，系统弹出主界面如图3所示。输入相关参数后，系统特征识别模块运行，提取相关特征，显示特征为“无凸缘拉深+翻孔特征”，提取并显示相关特征参数，并提示用户选择模具类型，如图4所示。

选择模具类型为“复合模具类型”，系统显示工艺路线为落料、冲孔、拉深、翻边复合模工艺路线，并提示用户选择是否生成模具，选择“生成模具”。接下来逐步选择“滑动导向”、“后侧导柱模架”，模架尺寸选择250×200。系统首先自动生成翻边凹模，界面如图5所示。接下来系统会依次生成“翻边凹模固定块”、“拉深凸模”、“落料凹模”、“冲孔凸模”，最终生成复合模具如图6所示。