【正文】 時間，明顯縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高了工作效率，為提高企業(yè)的產(chǎn)品競爭力做出了巨大貢獻。本設(shè)計就是在基于這一現(xiàn)狀的前提下提出的。 國內(nèi)外沖裁模CAD技術(shù)的發(fā)展狀況 （1）十九世紀六十年代，國外一些大型汽車制造公司在設(shè)計處理汽車表面板材時，首次采用了CAD技術(shù)，這在很大程度上節(jié)省了勞動時間，提高了勞動效率，從而開始了CAD技術(shù)在沖裁模行業(yè)的應(yīng)用。1971 年，美國DieComp 公司成功地開發(fā)了級進模計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)PDDC；1977 年捷克金屬加工工業(yè)研究院研制成功AKT 系統(tǒng)；在同一時期，日本機械工程實驗室開發(fā)了連續(xù)模設(shè)計系統(tǒng)MEL，日本旭光學工業(yè)公司開發(fā)了沖孔彎曲模系統(tǒng)PENTAX。 （3）十九世紀八十年代初，沖裁模CAD建模技術(shù)在國外開始向三維化和復(fù)雜化發(fā)展，已經(jīng)開始可以處理曲面和三維實體零件，這在很大程度上推動了CAD技術(shù)在沖裁模領(lǐng)域的應(yīng)用。 （4）十九世紀九十年代以后，隨著UG、CATIA、Pro/E 、Solidworks等著名的三維CAD軟件的廣泛應(yīng)用，沖裁模CAD技術(shù)開始了飛躍式的發(fā)展，極大地推動了沖裁模產(chǎn)業(yè)的機械化程度。例如華中科技大學模具技術(shù)國家重點實驗室在AutoCAD 上開發(fā)的基于特征的級進模CAD/CAM 系統(tǒng)，同時不少的沖裁模企業(yè)也開始著眼于這些成熟的三維CAD平臺，借助其內(nèi)部的開放性的API 函數(shù)開發(fā)適合自己企業(yè)設(shè)計流程的專用沖裁模CAD系統(tǒng)來提升企業(yè)競爭力。 本設(shè)計擬使用Solidworks這一CAD開發(fā)平臺。Solidworks是基于Windows平臺的全參數(shù)化特征造型軟件，它可以十分方便地實現(xiàn)復(fù)雜的三維零件實體造型、復(fù)雜裝配和生成工程圖。該軟件可以應(yīng)用于以規(guī)則幾何形體為主的機械產(chǎn)品設(shè)計及生產(chǎn)準備工作中，其價位適中。為適應(yīng)市場變化，隨著沖裁模CAD技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖裁模具設(shè)計正由手工設(shè)計向應(yīng)用三維CAD軟件的二次開發(fā)轉(zhuǎn)變，在提升產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的基礎(chǔ)上同時也在縮短著勞動時間，從而提升了企業(yè)的市場競爭力。沖裁模具CAD技術(shù)的二次開發(fā)能顯著縮短沖裁模具設(shè)計及制造周期、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，這已逐漸成為人們的共識。雖然在一些功能上還稍遜于一些高端的三維CAD 軟件，但是已經(jīng)可以滿足大部分企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計的所有要求。沖裁模標準件的推廣，使得可以借助Solidworks里的內(nèi)置VBA創(chuàng)建程序界面，編寫程序，在改變標準件參數(shù)的前提下，從數(shù)據(jù)庫中提取所需要的零件。多實體技術(shù)在一定度上對沖裁模標準件的推行起到了推動作用。 Solidworks二次開發(fā)是改變傳統(tǒng)沖裁模設(shè)計方式的重要技術(shù)，是一項高科技、高效益的系統(tǒng)工程，它以三維CAD軟件二次開發(fā)的形式為用戶提供一種有效的輔助設(shè)計工具，使工程技術(shù)人員能借助三維CAD軟件對沖裁模進行設(shè)計和優(yōu)化。Solidworks是一種全參數(shù)化特征造型軟件，它可以方便地實現(xiàn)復(fù)雜三維實體造型、復(fù)雜裝配和生成工程圖。其商品化的通用設(shè)計平臺基本上覆蓋了整個制造行業(yè)。而在工程設(shè)計中，無論是沖裁模結(jié)構(gòu)強度分析還是施工圖設(shè)計均要涉及到標準零部件的繪制(3D／2D)。通過對SolidWorks的沖裁模二次開發(fā)，可以簡化工程中沖裁模標準件及特定設(shè)備結(jié)構(gòu)的設(shè)計，提高產(chǎn)品的設(shè)計效率。 由于沖裁件形狀、尺寸、精度和生產(chǎn)批量及生產(chǎn)條件不同，沖裁模具的結(jié)構(gòu)類型也不同。在此，這一類零件中就需要設(shè)計一個標準件，然后再在這個標準件的基礎(chǔ)上，改變部分三維參數(shù)值，從而生成所需要的零件。2 沖裁模的工作原理 模具標準件 標準件標準件是指結(jié)構(gòu)、尺寸、畫法、標記等各個方面已經(jīng)完全標準化，并由專業(yè)廠生產(chǎn)的常用的零（部）件，如沖裁模導(dǎo)柱、沖裁模導(dǎo)套、鍵、銷等等。 狹義標準件僅包括標準化緊固件。 此外行業(yè)標準件,如汽車標準件、模具標準件等，也屬于廣義標準件。行業(yè)標準件，這概念屬于行業(yè)內(nèi)約定俗成的說法，并沒有明確規(guī)定。當一種產(chǎn)品在行業(yè)廣泛通用，就是通用件；通用件標準通常由行業(yè)內(nèi)領(lǐng)袖企業(yè)制訂，并被行業(yè)內(nèi)廣泛接受，這樣企業(yè)標準就成為事實上的行業(yè)標準，這樣的通用件也就可以稱作行業(yè)標準件了。 一個行業(yè)越成熟，標準化通用化程度越高，標準件就越多，行業(yè)成本就越低。目前，中國已有50多項模具標準共300多個標準號及汽車沖裁模零部件方面的14種通用裝置和244個品種，共363個標準。 上模座標準件 沖裁模具標準件的作用　　　沖裁模具標準件是模具的重要組成部分，是沖裁模具基礎(chǔ)。國外工業(yè)發(fā)達國家的經(jīng)驗證明，沖裁模具標準件的專業(yè)化生產(chǎn)和商品化供應(yīng)，極大地促進了模具工業(yè)的發(fā)展。通常采用專業(yè)化生產(chǎn)的標準件，比自制其配合精度和位置精度的標準件在精度上至少提高一個數(shù)量級，并可保證互換性，提高模具的使用壽命，進而促進行業(yè)內(nèi)部經(jīng)濟體制、經(jīng)營機制以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)管理方面的改革，實現(xiàn)專業(yè)化和規(guī)?；a(chǎn)，并帶動模具標準件商品市場的形成與發(fā)展。 典型零部件分析 導(dǎo)柱 導(dǎo)柱及其組件導(dǎo)柱，是用于模具中與組件組合使用確保模具以精準的定位進行活動引導(dǎo)模具行程的導(dǎo)向元件（Guide rod或Guide pin）。導(dǎo)柱與組件組成外導(dǎo)柱組件與內(nèi)導(dǎo)柱組件，對表面粗糙度有較高的要求。在本標準件參數(shù)化設(shè)計中，、d、R參數(shù)來確定A型導(dǎo)柱的具體尺寸，故可以通過修改其具體參數(shù)得到A型導(dǎo)柱導(dǎo)柱，按照使用場所不一樣，分為：汽車模具用導(dǎo)柱，獨立導(dǎo)柱，模架用導(dǎo)柱，卸料板用導(dǎo)柱。按照安裝方式不一樣，分為：裝卸型導(dǎo)柱和壓入型導(dǎo)柱。導(dǎo)套一般是帶肩圓柱形，一般會有油槽，油槽的數(shù)量隨著導(dǎo)柱的程度加長而增加，極限最多的油槽一般是8個。在A型導(dǎo)套中，其未知參數(shù)可以確定為導(dǎo)套的總體高度L，導(dǎo)套除去下部大圓柱的高度H，導(dǎo)柱最上部圓柱的直徑D，導(dǎo)柱中間空心直徑d，其余導(dǎo)柱參數(shù)可以設(shè)定為固定量，可根據(jù)具體企業(yè)具體加工工藝而確定。其作用是保證凸凹模在沖壓工作時有精確的配合間隙。導(dǎo)柱設(shè)在下模座，要保證在沖程下死點時，導(dǎo)柱的上端面在上模板頂面以上最少5至10毫米。 中間導(dǎo)柱下模座下模座是整副沖裁模的下半部，即安裝于壓力機工作臺面上的沖裁模部分。 中間導(dǎo)柱下模座。模板的平面尺寸，尤其是前后方向應(yīng)與制件相適應(yīng)，過大或過小均不利于操作。這時墊板最好與模板之間用螺釘連接在一起，兩墊板的厚度應(yīng)絕對相等。 導(dǎo)柱式單工序落料模 。凸、凹模在進行沖裁之前，導(dǎo)柱已經(jīng)進入導(dǎo)套，從而保證了在沖裁過程中凸模12和凹模16之間間隙的均勻性。凹模16用內(nèi)六角螺釘和銷釘與下模座18緊固并定位。壓入式模柄7裝入上模座并以止動銷9防止其轉(zhuǎn)動。箍在凸模上的邊料靠彈壓卸料裝置進行卸料，彈壓卸料裝置由卸料板1卸料螺釘10和彈簧4組成。上?；爻虝r，彈簧恢復(fù)推動卸料板把箍在凸模上的邊料卸下。它廣泛用于生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。本設(shè)計旨在利用標準件的參數(shù)化設(shè)計而創(chuàng)建的程序，在面對與標準件相似的零件的三維視圖繪制時，可以僅僅改變所編程序內(nèi)的可變參數(shù)，從而自動生成生產(chǎn)所需要的圖形。 所應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù) API函數(shù)API的英文全稱(Application Programming Interface)，是 Microsoft Windows32位平臺的應(yīng)用程序編程接口。所以可以認為API函數(shù)是構(gòu)筑整個Windows框架的基石，在它的下面是Windows的操作系統(tǒng)核心，而它的上面則是所有的華麗的Windows應(yīng)用程序。事實上這些類庫和控件都是構(gòu)架在Windows32 API函數(shù)基礎(chǔ)之上的，是封裝了的API函數(shù)的集合。有了這些控件和類庫，我們便可以把主要精力放在程序整體功能的設(shè)計上，而不必過于關(guān)注技術(shù)細節(jié)。但是在此設(shè)計過程中，重點是程序整體功能設(shè)計，對待API函數(shù)不必刻意研究每一個函數(shù)的用法。對每個需要自動化的應(yīng)用程序，人們不得不學習一種不同的自動化語言。微軟決定讓它開發(fā)出來的應(yīng)用程序共享一種通用的自動化語言——Visual Basic For Application(VBA)，可以認為VBA是非常流行的應(yīng)用程序開發(fā)語言VISUAL BASIC 的子集。 Visual Basic for Applications（簡稱VBA）是新一代標準宏語言，是基于Visual Basic for Windows 發(fā)展而來的。而VBA 提供了面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法，提供了相當完整的程序設(shè)計語言。這樣用戶可以容易地將日常工作轉(zhuǎn)換為VBA 程序代碼，使工作自動化。另外，由于VBA 可以直接應(yīng)用SolidWorks等沖裁模應(yīng)用軟件的各項強大功能，所以對于程序設(shè)計人員的程序設(shè)計和開發(fā)更加方便快捷。 本設(shè)計主要應(yīng)用的是Solidworks里內(nèi)置的VBA，利用其內(nèi)部的VBA來進行錄制宏，編輯宏，以生成所需要的程序。良好的財務(wù)狀況和用戶支持使得SolidWorks每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽。至此，SolidWorks所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實和證明，使用它，設(shè)計師大大縮短了設(shè)計時間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場。資料顯示，目前全球發(fā)放的SolidWork 軟件使用許可約28萬，涉及航空航天、機車、食品、機械、國防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂工業(yè)、日用品/消費品、離散制造等分布于全球100多個國家的約3萬1千家企業(yè)。在美國，包括麻省理工學院（MIT）、斯坦福大學等在內(nèi)的著名大學已經(jīng)把SolidWork 列為制造專業(yè)的必修課，國內(nèi)的一些大學（教育機構(gòu)）如清華大學、哈爾濱工業(yè)大學、北京航空航天大學、大連理工大學、北京理工大學、上海教育局等也在應(yīng)用SolidWorks進行教學。SolidWorks 能夠提供不同的設(shè)計方案、減少設(shè)計過程中的錯誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。 SolidWorks 提供了一套具有強大功能專用于模具設(shè)計自動化和驗證用途的獨特工具集，可以幫助企業(yè)應(yīng)對當今的模具制造市場中所出現(xiàn)的挑戰(zhàn)，從而在開發(fā)模具的過程中速度更快，精度更好，效益更高。通過SolidWorks 軟件，設(shè)計人員可以在自己所熟悉的同一個建模及成面環(huán)境中操控全部功能。4 沖裁模三維標準件圖庫系統(tǒng)的詳細設(shè)計 詳細設(shè)計流程（1） 分析標準零件的結(jié)構(gòu)特征，確定零件可變參數(shù)，進行實體建模；（2） 應(yīng)用Solidworks里的內(nèi)置VBA的宏命令錄制繪制標準零件繪制過程的程序代碼；（3）在程序編輯界面里插入用戶窗體，建立編輯標準零件的程序界面；（4）編輯程序界面中可變參數(shù)的屬性，編輯程序代碼，用可變參數(shù)代替確切尺寸，并將程序界面與程序代碼連接起來；（5）運行測試所編寫的程序，不斷改進優(yōu)化，最終得到成品。B型導(dǎo)柱主要用于沖裁模具中，模架與其組件組合使用時確保模具精準定位的導(dǎo)向裝置。 錄制繪制B型導(dǎo)柱的程序代碼（1） 首先打開應(yīng)用程序Solidworks，點擊“文件”，選擇“新建” ，這時出現(xiàn)一個選擇對話框，此時選定“零件，單一設(shè)計零部件的3D展現(xiàn)”，點擊確定進入零件繪圖界面。 在繪制B型導(dǎo)柱三維零件圖時，首先要確定作圖的基準面，此時可以選擇上視圖為B型導(dǎo)柱開始繪圖的基準面，這時會出現(xiàn)一個原點，此時可以以此點為圓心繪制直徑為d的圓，其中標注只是為了顯示參數(shù)d而做，是機會之則不需要。 B型導(dǎo)柱拉伸過程的參量 在拉伸完成后，再選擇“圓角”，選中邊界，將半徑設(shè)為3mm（可以是做不變量）。其中，矩形最下方到原點的垂直距離為參數(shù)l，矩形長度和寬度參數(shù)視實際生產(chǎn)情況而定，可以視為定值。（3）、最后點擊“編輯宏”，進入VBA的程序編輯界面，此時界面內(nèi)所顯示的程序代碼就是繪制零件所錄制的宏。 繪制零件所錄制的宏 編輯B型導(dǎo)柱的程序界面點擊VBA編輯界面菜單欄內(nèi)的“插入”中的“用戶窗口”，進入B型導(dǎo)柱程序界面的編輯界面，需要進行設(shè)置的未知B型導(dǎo)柱的參數(shù)有B型導(dǎo)柱總長度L、導(dǎo)柱最大外徑d和中間柱形結(jié)構(gòu)據(jù)原點的最短距離l，此時需要根基未知參數(shù)合理安排程序界面中的各種控件。表 B型導(dǎo)柱程序界面 程序界面控件的相關(guān)屬性 B型導(dǎo)柱界面控件屬性 編輯程序代碼并使其與用戶界面相連接首先進入程序代碼窗口，將錄制的程序內(nèi)的與相關(guān)參數(shù)有關(guān)的數(shù)字量用這些參數(shù)來表示，并添加語句，使之與程序界面相連接。此段程序代碼是對程序中出現(xiàn)的各個參數(shù)的定義，其中Dim就為參數(shù)定義代碼。此句程序代碼實現(xiàn)的功能就是把這個總的程序和程序界面相連接，實現(xiàn)的功能是當點擊程序界面中的“生成B型導(dǎo)柱”時，本程序開始運行，從而繪制出零件三維圖。此段程序代碼顯示的是選擇基準面，開始零件繪制之前的準備工作。 0, 0, 0, Val() / 2000, 0, 0 True39。由于d為未知參數(shù)，其數(shù)值可通過程序界面中輸入的d的數(shù)值來確定，而在程序代碼中，d的數(shù)值用Val() / 2000來表示。此段程序代碼實現(xiàn)的是前面所提到的拉伸過程，其中Val() / 1000代表的是拉伸長度，及B型導(dǎo)柱的總體長度L，唯一未知參數(shù)，需要在程序界面中輸入。此段程序代碼顯示的是前面所提到的繪制圓角的過程，其中Val() / 2000, 0, 0 和Val() / 2000, 0, 0代表的是兩圓角邊界上的點的坐標，用未知參數(shù)來表示，以此來確定圓角的位置。boolstatus = (前視基準面, PLANE, 0, 0, 0, False, 0, Nothing, 0) True True(0, 0, 0, 0, Val() / 1000, 0).ConstructionGeometry = True True Val() / 2000, Val() / 1000, 0, Val() / 2000 + , Val() / 1000, 0 Val() / 2000 + , Val() / 1000, 0, Val() / 2000 + , Val() / 1000 + , 0 Val() / 2000 + , Val() / 1000 + , 0, Val() / 2000, Val() / 1000 + , 0 Val() / 2000, Val() / 1000 + , 0, Val() / 2000, Val() / 1000, 0 True39。后邊跟的是所繪直線起點和終點的