副標(biāo)題#e#    0引言
   
    模具行業(yè)是工業(yè)的基礎(chǔ)行業(yè)，汽車、電子、通訊器材等許多產(chǎn)品中的零部件是依靠模具來制造的，其技術(shù)水平?jīng)Q定著產(chǎn)品質(zhì)量和市場(chǎng)的開發(fā)能力。在模具設(shè)計(jì)的過程中，利用先進(jìn)的CAD技術(shù)會(huì)省時(shí)、省力，可以保證成型后制品的合格率，減少試模的次數(shù)，從而縮短模具設(shè)計(jì)及生產(chǎn)的周期。本文將要討論的是，CAD技術(shù)在首飾模具設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用。眾所周知，千百年來首飾行業(yè)大都是靠手工作業(yè)來完成的，效率極低。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我們沒有理由忽略CAD技術(shù)在這一領(lǐng)域的應(yīng)用。現(xiàn)在，越來越多的人留意到這個(gè)問題，并逐步開始運(yùn)用現(xiàn)代化的科技手段來促進(jìn)這方面的技術(shù)進(jìn)步。
   
    1背景知識(shí)
   
    市場(chǎng)上的金銀首飾和其它常見金屬流行飾品，例如:戒指、項(xiàng)鏈、吊墜、耳環(huán)，制作精良、花式品種繁多。它們的加工方法也很多，首飾制作的傳統(tǒng)工藝有手造法和鑄造法兩種。手造法加工是最原始的首飾制作方法，就是純手工作業(yè)，靠師傅用特制工具敲打成型;一件作品往往需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能完成。鑄造法現(xiàn)在用得比較多，它的流程是起板、壓膠、注蠟、澆鑄等。
   
    近年來，由于采用先進(jìn)技術(shù)工藝裝備，我國(guó)首飾行業(yè)開始由傳統(tǒng)手工藝加工轉(zhuǎn)向精密鑄造方向發(fā)展，出現(xiàn)了許多專業(yè)制作首飾模具的企業(yè)。所謂首飾模具，就是利用CNC電腦雕刻機(jī)、高速電火花加工機(jī)床、精密線切割機(jī)床等各種設(shè)備進(jìn)行模具制造，使用油壓機(jī)和沖床等生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)首飾制品。運(yùn)用先進(jìn)的電腦輔助設(shè)計(jì)和CNC雕刻精加工，將人工技能與先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備完美結(jié)合，具有操作簡(jiǎn)便、成型快捷、圖案精致、光澤度好、成功率高等特點(diǎn)。
   
    1.1什么是首飾模具:
   
    首飾的沖壓，適用于某些結(jié)構(gòu)復(fù)雜但外型比較對(duì)稱或沒有曲面相交盲區(qū)的款式。模沖自然離不開模具，所以模具的設(shè)計(jì)十分重要，需要考慮貴金屬板材的塑性、拉伸壓縮極限以及模具組合和工作方式等因素。此外，模具本身的材質(zhì)、制作和熱處理等需要較高的技術(shù)知識(shí)和技巧以及較高的制造條件(如數(shù)控機(jī)床等)。
   
    首飾模具大多是采用冷沖壓成形技術(shù)，用鉑金、黃金、K金、純銀等金屬以及其它常用首飾金屬材料進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn)。和其他模具生產(chǎn)一樣，要?dú)v經(jīng)產(chǎn)品的零件造型、沖壓工藝分析、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、模具制造、裝配、試模等一系列開發(fā)過程。由于首飾零件的千差萬(wàn)別，因而首飾模具的特點(diǎn)是單件小批量生產(chǎn)。
   
    1. 2首飾模具CAD系統(tǒng)
   
    傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)需要經(jīng)過"概念設(shè)計(jì)-分析-樣品生產(chǎn)葉分析-設(shè)計(jì)-分析-生產(chǎn)"這樣繁雜的過程后才最終確定那些復(fù)雜的模具原形。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，CAD技術(shù)逐漸取代了傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法。應(yīng)用相應(yīng)的CAD軟件，可以根據(jù)要實(shí)現(xiàn)的功能、外觀和結(jié)構(gòu)要求，先設(shè)計(jì)草圖，然后生成相應(yīng)的實(shí)體，接著子裝配和總體裝配，仿真模具開模過程，檢查干涉情況，并進(jìn)行真實(shí)渲染。整個(gè)過程也可以從上到下進(jìn)行修改，每個(gè)過程的參數(shù)都可以改變，并可以設(shè)定參數(shù)間的關(guān)聯(lián)性。
   
    為了適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快以及高質(zhì)量、高效益的要求，在統(tǒng)一的軟硬件平臺(tái)上，需要建立計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，使首飾模具設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化;對(duì)快速、準(zhǔn)確地完成整套模具的生產(chǎn)，意義十分重大。
   
    2首飾模具CAD系統(tǒng)的開發(fā)
   
    首飾模具屬單件小批量生產(chǎn)，制品形狀復(fù)雜、品種繁多，對(duì)冷沖模的需求量最大。沖裁時(shí)，落料凹模，凸模與凸凹模作用對(duì)坯料進(jìn)行沖孔落料。在沖壓模設(shè)計(jì)過程中，需要考慮其可加工性與裝配問題，要預(yù)測(cè)模具與條料運(yùn)動(dòng)時(shí)可能產(chǎn)生的各種干涉。另外，沖壓模具按工藝性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉伸模、成形模等，無論何種模具，基本上都需要上、下模體、導(dǎo)向裝置、壓料裝置、定位裝置等等。
   
    本文所研究的首飾模具CAD系統(tǒng)主要是面向沖壓模的首飾模具設(shè)計(jì)。
   
    2.1首飾模具CAD系統(tǒng)的參數(shù)化設(shè)計(jì)開發(fā)思想
   
    首飾模具中既包含大量的標(biāo)準(zhǔn)件和常用件，也包含一些專用件。常用的首飾模具可以分成三類:單沖模、連續(xù)模(跳步模)、冷擠壓模。單沖模常用于制作耳釘、吊墜、配件以及開料模，連續(xù)模常用于制作手鏈、項(xiàng)鏈、耳墜，冷擠壓模常用于制作吊牌、男式方戒、女式蛇肚戒、耳環(huán)，等等。
   
    在對(duì)首飾零件進(jìn)行設(shè)計(jì)和應(yīng)用時(shí)，每一種首飾零件按要求不同，有一組或多組尺寸系列，但同一種首飾零部件的結(jié)構(gòu)基本相同。因此，在首飾模具設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的建庫(kù)過程中，常采用參數(shù)化方法。參數(shù)化設(shè)計(jì)主要有程序驅(qū)動(dòng)法和尺寸驅(qū)動(dòng)法兩種。程序驅(qū)動(dòng)法是在程序的控制下，順序執(zhí)行設(shè)計(jì)表達(dá)式，通過與用戶的交互完成設(shè)計(jì)工作，應(yīng)用程序輸人不同值，便生成不同的圖形;尺寸驅(qū)動(dòng)法是指在保持首飾零件結(jié)構(gòu)不變的情況下，將首飾零件的尺寸標(biāo)注視為變量，給予不同的尺寸值，便能獲得一系列結(jié)構(gòu)相同而尺寸不同的相似零件，它允許用戶在進(jìn)行必要的尺寸參數(shù)標(biāo)注后，通過尺寸參數(shù)值的變化來生成結(jié)構(gòu)相同而參數(shù)不同的首飾零件族。通過人機(jī)交互或自動(dòng)提取獲得首飾零部件必需的主參數(shù)，然后從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取相應(yīng)的圖形模板文件、輔助參數(shù)，再經(jīng)過程序調(diào)用API函數(shù)進(jìn)行尺寸驅(qū)動(dòng)，生成所需要的首飾零件。圖1所示為首飾模具CAD系統(tǒng)的工作流程示意圖。