本文重點介紹標準零件庫、組件庫的建庫方法,基于UG/Part families建立參數化模具標準件庫、組件庫和模架庫,其中組件的驅動是通過建立索引文件來實現的。
本文介紹的標準件庫主要包括標準零件庫和組件庫,是提高模具設計效率的必要手段。雖然目前的CAD系統都可以實現參數化的設計,從而滿足不同的裝配需求,但為了進一步提高設計效率,模具標準零件和組件也必須實現參數化。另外模具標準零件和組件也應該含有裝配信息,才能實現自動化和智能化。
在沖模標準件庫中,一個標準件主要有二個文件,即模型文件(prt)和數據文件(dbf)。標準件庫的內容一般采用二級結構,第一級為數據庫主引導文件。第二級為零件的DBF數據文件,該DBF文件記錄了標準件一系列參數。對于標準組件,需要采用三級數據文件。
在標準件建庫過程中,用戶必須先建立標準件信息模型,輸入的內容分為三類,一是三維參數化特征實體模型;二是特征變量;三是裝配信息。它們以一定的結構存貯于數據庫中,提供對標準零件或組件的完整描述。
一 參數化標準零件庫的建立
在標準零件庫的建設中,主要應用基于特征變量的參數設計方法。在模型創建的過程中,添加設計變量,通過設計變量表中的表達式,設置變量間的關聯規則,重要參數采用Excel表格來控制,通過對設計變量的修改來驅動生成新零件。具體的步驟如下:
在三維CAD環境中,建立產品實體模型;
將每個特征相關的數據用變量來表示,以便于變量的驅動和管理;
對于相互關聯的特征尺寸,在變量表的公式中表達,簡化實體的尺寸要素。
UG系統中標準件建立流程如圖1所示。
圖1 標準零件建立流程
以下以常用的導柱為例,利用UG/Part families建立導柱系列標準零件庫。
在expression表中建立沖模標準導柱數學表達式,由數學表達式驅動模型。建立輸入數學表達式如圖2,圖中包括了特征變量定義。
圖2 數學表達式
輸入完數學表達式后,根據表達式建立參數化特征模型,如圖3。
圖3 特征模型
參數化特征模型建立后,進行特征變量列表,把需要變化的尺寸定義為參數符號,生成特征變量列表如表1。表中僅列了一項參數,而且代號和描述項為空。
表1 特征變量列表
在特征變量列表中以符號標注的尺寸為族表成員,未添加的尺寸的特征為非變化的,依附于其它特征而存在,重要尺寸可以在expression表中用表達式進行關聯設計。族表實質上是由行和列構成的展開表,作者主要利用excel去創建。
特征變量列表生成后即可往表中添加相關模型變量。在實際應用中,可用圖中的導柱為類屬模型來生成一系列標準件,通過編輯excel表格,把目前市場上出售的沖模標準導柱、按國標(GB)和各標準件廠的企業標準進行生產的導柱的模型變量輸入到表中,如表2。
表2 模型變量表
在excel里可以編輯所需要的實例的尺寸值,此處的excel與常用的excel僅僅多了一項Partfamily,數值輸入完畢,必須用Partfamily→samefamily項存盤。在表中,行包含了實例和它們適當的值,列則被具體項目使用。
族表的另一個優點是不論你創建一個新表還是修改一個已有的表,你都可以向表中添加項目。運用上述的方法,各個企業可以根據模具設計需要建立自己的三維模具標準件庫。
用同樣方法建立下模板、導柱、上模板、螺釘、防塵蓋、導套等零件庫,這里作者不作介紹。
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