学文网模具标准件篇1
【关键词】PROE 标准件 族表 尺寸驱动 塑料模具
【中***分类号】TG375+.4 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)08-0135-02
1 引言
如今,塑料制品和塑料模具的应用已经非常广泛,模具零件的造型和结构设计基本上都可由计算机辅助完成,而多数企业的设计人员和工艺编制则还停留在人工阶段。塑料模具中存在大量的标准件,如模架、导柱、导套、拉料杆、浇口套、顶杆、销钉等,在制造不同模具的时候,每次都要对这些零件进行绘***以及进行工艺编制,这使得绘***员和工艺员的重复劳动量增大,并且这些零件在设计后还需要一定的时间进行加工,在一定程度上给生产增加了工时。如果在我们的日常生产中学会“偷步”,把企业里可能用到的标准零件都创建成一个数据库,并在企业内部对对应的标准零件进行“预加工”,在真正需要的时候再进行“提取”,应用这种办法可以大大提高整个企业的生产效率并缩短模具生产周期,从而达到快速制模。
大原则而言,几乎所有的模具都是由相同基础的零件,例如模板、模芯、刮料板、垫板、固定和可动侧固定板、模脚等相关的模体零件所构成,如将模具制作上所需时间总和加以分析的话,至少有20%的时间可以因为采用这些标准零件而得以缩减,如果再加上其他的标准零部件合并计算的话,总计大约能节省40%～45%的加工时间。这其中还没计算进行绘***设计在整过模具生产程中所占的时间比率。目前,模具企业的“标准化”的程度在很大程度上决定了其产品的生产周期。
2 创建标准零件库
在制作某一类外形类似、规格不同的零件如螺丝,销钉,水嘴,唧嘴等零件的时候,工程师不需要在绘***的时候逐一创建每一个零件,而只要清楚这类零件创建的异同处,事先去创建一个具有代表性的零件,通过一定的方式对相关特征和尺寸进行驱动从而生成所需要的标准零件。在PROE软件中可进行驱动的项目内容见***1
可以通过以下2种方式对零件进行驱动生成：
2.1 表驱动方式创建标准零件库(应用Family Table功能)
表驱动方式是在创建完代表性零件后,通过编辑族表将相异的特征,尺寸,参数等变化性项目作为基本变量,不需变化的常量可不添加到族表控制项目里面。
如***2所示的防转唧嘴多个尺寸和特征在不同的规格型号里面数值都不相同,在塑料模标准件中,尺寸D,D1,H,A,B为主要差别的尺寸,故可以把这六个参数作为进行驱动的基本变量,然后在Family Table中把所有可能用到的标准数据都一一对应输入。甚至把特征hole也作为其中的一个变量,如果hole的值是Y,则该特征存在;如果hole的值是N,则零件不存在该孔。如表1所示,根据唧嘴的主要特征参数D和H给相对应的零件规格起名字,我们在进行设计或查阅的时候只要直接调用即可,PROE系统会以代表性零件作为原型,以与名字相对应的参数驱动零件原型来生成最后的实体模型。应用族表里的零件在进行设计的时候,如果觉得零件太大或者太小不合适,只需要使用PROE里面的“取代”命令即可进行型号更换,非常方便。
应用此族表方式创建零件库简单实用,而且对使用者的编程能力也没什么要求,在标准化设计中应用很方便;但是要求用户对所使用的数据库的底层信息相当清楚,而且一但要进行非标准设计时,应用该类零件还得进行更改,需花费一定的时间。
2.2 以编程方式创建标准零件库
编程方式是在创建完代表性零件后,通过一个或多个(一般不超过3个)控制参数对相关联的特征,尺寸,参数等变化性项目进行驱动。该种驱动方式要求标准零件各特征之间存在一定的数学关系,在找到他们的相同规律之后应用“关系”的方式进行约束。在需要变更型号的时候,只需改变控制参数后“再生”该零件即可。
下面以常用的内六角螺丝为例(见***3),我们知道,对于M10X60的螺丝只要知道尺寸d就可以决定除尺寸H外的所有尺寸,而H值直接修改成需要的尺寸即可。
给零件增加关系可以在工具-关系里面进行。以M10螺丝为例,我们只需要增加以下程序即可实现
IF d==10
D=16
h=10
h1=h*0.6
C=8
ENDIF
IF d==12
……
应用此方式,把所有标准内六角螺丝型号都编写在程序里面,在调用的时候直接打开该零件,然后修改尺寸d和H值就可以变更为我们需要的型号,其他相关系的尺寸就会在再生之后重新变更。
此方法的好处是只需要一个PART即可实现所有螺丝型号的调用,无需使用“取代”方式即可实现型号变更。另外在标准件型号比较多的情况下,避免了在族表形式中大量数值里查找的不方便。
3 以全局变量驱动方式创建装配件库
从编程的角度上理解,上述以编程方式建库实际上是一种以局部变量形式来进行驱动参数的形式,只在零件内部起作用。全局变量驱动机制的工作原理基本上与局部变量形式相同,只是前者既可以驱动当前激活零件,又可以驱动其他具有同名参数尺寸的非激活零件。所以,全局变量机制特别适用于标准装配库。
如***4流程***所示,在标准装配里既包含控制装配件内部特征的局部变量,又包括控制子零件同名参数的全局变量。子零件除了受装配件里的全局变量参数的控制外,还允许有自己独有的参数。如果单独激活某一个零件的同名全局参数的话,可以发现PROE系统并不允许更改该参数,也就是说,只能在总装配中进行设定。
以***5的斜抽芯机构为例,在塑料模设计当中我们知道,斜导柱2的角度参数α同时与几个零件有联系,如滑块1的斜导柱孔,楔紧块3的斜导柱孔;另外,我们也知道,β与α的关系一般是β=α+1～2°,而与β面相关的零件有零件2和3。故此,在此装配中可以设定一个全局变量来控制与此相关的子零件特征,避免了在设计中的遗漏和重复工作。
此外,该机制还可以将全局参数尺寸记录集输出到外部文本文件中(.prm格式),以方便用户在文本中进行修改编辑,然后再用编辑好的记录集去驱动相关零件、部件或整个装配件。如果再通过二次开发,就可以利用此.prm文件创建用户对话框配上2D***例说明,把PROE里面的非可视化参数变为适合人机对话的***形对话框。
另外,在装配件中同样可以进行类似于族表形式的装配库设定,这里不再累述。
4 结束语
本文介绍了创建标准零件和装配件的2钟方法,将零件进行规范化,标准化,可以大大节省模具设计的时间,同时,又有利于标准数据的检索和存取。而且,不但可以应用于注塑模设计当中,还可以应用在其他领域,创建过程简单,通用性广。
参考文献
[1] 翁其金.塑料模塑成型技术.机械工业出版社,2000.11.
模具标准件篇2
【关键词】机床辅具;机床操作件;钳工工具;数据库
1.引言
随着计算机的大规模应用，信息化浪潮不可避免的席卷整个世界，对制造业最突出的影响是制造过程的数字化程度不断加深，从产品的创意阶段到客户反馈的一系列产品生命周期中都可以依靠计算机完成，从发达国家的相关经验来看应用数字化协调处理***库的一体化解决法案是制造业的未来发展方向。在制造过程中越来越多的工作逐渐由计算机来取代，特别是CAD-CAE-CAM-CAPP系统逐渐走向协调一体化之后这种趋势愈加明显。
产品的设计制造以及样品的测试工作前期大量由计算机取代，通过虚拟样机的相关参数设计来取代传统产品生命周期中耗费时间最长的试验检测产品阶段所耗费的大量时间与测试费用。在数字样机的创建的过程中，相关三维模型的创建是一个非常重要的工作，因此实现在现代化数字化制造过程的快速更迭的设计要求时就必须达到产品部件的参数化建模。
应用机床辅具三维数字化模型进行参数化修改是一种极其便捷的方式，传统的设计必须反复进行实验性设计制造，并且进行多次测试实验，需要耗费大量时间和人力物力，且效率不高。已经无法满足现代化制造业提出的敏捷制造、柔性制造、快速制造等新要求，因此传统的产品研发流程已经不适合现代制造业的快速更新换代，必须改用更为先进的数字参数化设计，基于国家标准建立的数字化模型数据库进行无疑是一种便捷的手段。
在使用SolidWorks进行产品设计时，常用的符合国家标准的标准件（如螺栓、螺母、垫圈、齿轮等）均可以在安装SolidWorks Toolbox插件之后调出使用，但国标中的标准件在Toolbox中并不存在，不能从Toolbox插件中直接调用。在设计时需要用到不在Toolbox零件时，就必须为其尺寸、规格不同而进行重复设计，效率低、工作量大。机床辅具系列国家标准在Toolbox中不存在，而在设计中又得到了广泛的应用。
2.机床工装标准件分类
机床辅具是指连接机床和刀具的工具如刀杆、刀架、检具、接杆、卡套、夹头等。机床辅具我国现行标准为1999版，其中铣床辅具（标准号***/T3411.101～127）、钻床辅具（标准号***/T3411.67～82）、镗床辅具（标准号***/T3411.83～100）、普通车床辅具（标准号***/T3411.1～16）、单轴纵切自动车床辅具（标准号***/T9159.1～11）、单轴转塔自动车床辅具（标准号***/T9160.1～20）、拉床刨床辅具（标准号***/T3411.17～28）、磨床辅具（标准号***/T9161.1～10）、齿轮加工机床辅具）标准号***/T9163.1～20）。
机床操作件包含手柄（标准号***/T7270.1 ～12，***/T7271.1～6，***/T7272.1～4）、手轮（标准号***/T7273.1～11）、把手（标准号***/T7274.1～8）等。
钳工工具包括冲子、扳手、q杠、拔销器、钳子、锤头、划针、方箱（标准号***/T3411.29～66）等。
3.机床工装标准件三维***库结构
机床工装标准件三维***库运行界面如***1所示。该界面主要包括4部分内容：机床工装标准件分类，二维示意***和三维渲染***，标准件技术数据，操作区，有二维放大、三维放大、确定等操作按钮。
***1 ***库软件界面
（1）查看二维示意***和三维渲染***
在“机床工装标准件分类”列表中按照标准件的标准名称和标准编号及其子分类查找零件。
（2）查看标准件的型号数据及其三维模型
查找到某元件后，选择下方标准件型号数据列表中的某行数据，然后单击“确定”按钮，系统就会打开Solidworks 软件，显示元件的Solidworks三维模型，如***2所示。
***2 元件三维模型
（3）元件模型的使用和保存
在使用该***库时，可以在***库中查询并打开三维Solidworks模型，模型尺寸可按用户的要求进行修改，修改后的Solidworks 模型如果下次还要使用，则必须使用菜单栏中的“文件”“另存为”命令，将修改后的文件重新保存。
4.结论
本文基于Solidworks三维设计软件建立的机床工装标准件标准元件模型三维***库，应用该***库，技术人员实现机床工装标准件三维建模设计时，可以避免繁琐的建模工作，降低机床工装设计成本。同时应用该***库的人机交互方法能在短时间内找到匹配的机床工装标准件元件，得到最优的机床工装设计结果。
参考文献
[1]姚慧，曹岩，白r等.标准配置驱动的滚动轴承三维标准件***库开发[J].西安工业大学学报，2014（06）：465-469.
[2]张建***.冲压模具三维***库使用详解[J].CAD/CAM与制造业信息化，2014（Z1）：68-70.
[3]常娟，徐雷，殷国富等.基于SolidWorks的组合夹具标件三维***库开发技术[J].工具技术，2009（04）：41-44.
[4]毛文武，邬国***. 基于SolidWorks的滚动轴承三维参数化***库开发[J].包装工程，2008，12：143-145.
模具标准件篇3
关键词：数据库形式标准 航空紧固件 关键技术 实现系统
Research on Aviation Fastener Database Form Standard and Management
WU Yu-de
（China Aero-polytechnology Establishment，Beijing 100028）
Abstract： For the problem that the present standard models can't meet the future industrial development， The database form standard features were analyzed， The key technologies of aviation fastener database form Standard were presented， the object feature tables of aviation fastener were established， three-dimensional modes of fastener were realized based on XML， the lightweight display technology of fastener model was developed， the fastener part family was built. The implementation system of aviation fastener database form Standard was constructed. The capabilities of model data query， browse， download， and data management were realized. The new management requirements meet with the company on the condition of informatization.
Key words： database form standard; aviation fastener; key technologies; implementation system
随着科学技术的不断发展，未来工业的生产模式逐渐实现“智能生产”、“智能制造”的高度信息化应用模式，这种模式下，智能机器人、云计算、物联网、3D打印技术的大量应用，使得人逐渐淡出生产一线[1]，这种情况下，传统的“纸质标准―人解读―指导生产”的模式已不能满足未来工业生产的需求，这对传统的标准研究与应用形式提出了新的挑战。本文在分析数据库形式标准和航空紧固件的特性基础上，提出了航空紧固件数据库形式标准的关键技术，并借助于XML文件实现了航空紧固件模型的建立，开发了航空紧固件数据库形式标准系统，对新的形势下航空紧固件标准的发展具有重要推动作用。
一、数据库形式标准特性分析
IEC（国际电工委员会）中心办公室根据世界新科技发展的形势和标准的应用要求，于2001年11月首次了数据库形式的国际标准《IEC 60617 电气简***用***形符号》，同时宣布取消该标准纸质文本，且不再纸质文本式的电气简***用***形符号国际标准。IEC从该标准入手，建立了一种新的标准形式，即数据库形式标准[2-3]。数据库形式的标准具有以下特点：
数据库形式标准，对于类似“数据集”类的标准，不可能因增加或更改一个或几个数据或符号而频频新版本标准，而这些数据或符号又急需作为标准及时。
在数据库形式标准中，数据库作为存贮标准的载体。标准化过程中的建议、申请、受理、批准、拒绝、取消、等都可以方便在网络上进行，并把各个信息详细地记录下来。数据库可对需要更新的标准内容实行动态管理，随时评估、确认、和取消等，从而实现标准内容的即时更新。
在数据库形式标准中，数据库用作存贮标准的载体，使得对含有大量数据集或者符号的标准的查找和管理变得科学有效，对标准中数据项内容的增减、更改更加快捷简单，又能保证信息数据的互联、互通、互操作，实现资源共享，使得标准化数据在设计中可以被直接应用。
随着大数据技术的不断发展，未来标准都可转化为数据，而数据库形式标准的操作是以数据为中心，因此可以不用人的参与，是顺应未来工业发展要求的。
二、航空紧固件数据库形式标准实现关键技术
（一）事物特征表技术
事物特性表是按照统一规定的事物特性的存录和显示模式，把一类相近的事物对象的特性按一定的格式排列起来的***表，是一种面向字符的ASCII文件。事物特性表包括事物特性表的分段表的编号、特性代码、特性名称和特性单位等。例如，某航空紧固件的事物特征表（部分）如下表1所示。
表1 某航空紧固件事物特征表
从1到2 事物特征表GB/T10091.XX-XX
特性代码 GNO SL SNa Sp d L H
特性名称 集团统一代码 标记示例 标准名称 零件规格 螺纹大径 公称长度 钉头高度
单位 - - - - mm mm mm
（二）紧固件建模技术
航空紧固件数据库形式标准应能够同时支持航空行业常用的UG、CATIA平台，且数据源唯一，由于XML数据具有层次性、有序性、自描述性、异构性及XMl文件的可扩展性和平台无关性等特点[4]，使得XML成为一种与平台无关的、数据表示和数据交换的载体。本文采用XML进行实体模型的描述。
在国际标准ISO 13584-31中[5]，将几何***形数据元素划分为六部分，即坐标方向、点、曲线、填充区、曲面和几何立体（立体模型和半空间体）。通过梳理CATIA和UG平台的造型功能，将与零件造型有关的特征分为以下五类：基准特征、创建型特征、修改型特征（修饰特征）、操作型特征和结构特征，如***1所示。
***1 零件构造特征信息
以螺纹特征为例，基于XML语言建立螺纹特征的定义，如下***2所示。
***2 符号螺纹特征的定义
（三）紧固件模型显示技术
XML把***形数据的结构内容和显示分离开来，换言之，XML文件仅仅负责紧固件中性模型的储存，而中性模型的显示预览，则需要结合相应地轻量化显示技术才能实现。本文利用HSF轻量化显示技术，实现紧固件中性模型的***预览。
HSF（HOOPS Steam File）文件是一种开放的可定制的具有高压缩比的2D/3D可视化格式，包含离散几何信息以及应用相关信息（如装配体结构，分析数据，拓扑数据，对象行为等），并将这些应用相关信息和离散模型关联在一起，同时，它也支持存储层次细节（levels-of-detail）、初始镜头位置、文件目录等信息[6]。
本文中，紧固件模型的显示方案如下***3所示：
***3 紧固件模型显示方案
（四）紧固件零件族构建技术
航空紧固件具有典型零件族的特点，即零件具有相同的几何拓扑结构，同一零件族内不同零件之间的区别在于：一是几何尺寸不同;二是精度不同（如尺寸精度、形状精度、位置精度）;三是质量不同（如表面质量、硬度、粗糙度等）;四是材料不同（如塑料、铜铝钢等）。
本文借鉴CATIA和UG等成熟软件平台的经验，选用“主模型+参数表”的结构，建立零件簇，如***7所示。其中，主模型文件除含默认几何尺寸信息外，最关键的是保留有几何造型特征信息，而参数表主要用于驱动模型几何，在参数表的结构设计上，以紧固件事物特性表为依据。
三、紧固件数据库形式标准实现
航空紧固件数据库形式标准主要包括紧固件前台管理系统、紧固件后台管理系统和模型接口，如***4所示。其中，紧固件前台管理系统主要实现系统的登陆、模型2D/3D浏览、紧固件搜索以及模型的***等功能。紧固件后台管理系统主要实现紧固件数据的维护、紧固件数据的上传、用户账户管理及服务管理等功能。模型接口主要实现XML格式转化为UG或者CATIA模型格式功能。
***4 紧固件数据库形式标准系统功能
（一）紧固件前台管理系统
用户通过WEB浏览器登录前台系统后，可通过目录分类浏览或者检索功能查询所需的紧固件。在确定具体某个紧固件后，可通过参数配置功能来选取具体规格型号，同时可实时预览3D模型，几何、非几何参数及安装信息，2D***形、3D***形及PDF标准文档的浏览和***等;同时可实现将3D模型直接插入至CATIA或UG NX软件后进行装配设计。具体流程如下***5所示。
***5 紧固件前台管理系统功能流程
（二）紧固件后台管理系统
登录后台系统后，可通过数据维护工具实现数据的上传、更新、删除，以及目录的再组织等。也可登录WEB浏览器浏览进行后台历史数据的管理，当检测到用户所需规格的模型在原有历史数据中存在时，则不再重新生成模型，而是直接取历史模型。具体功能流程如下***6所示。
***6 紧固件后台管理系统功能流程
（三）模型接口
UG/CATIA接口的主要功能是将中性模型（XML）转换为UG/CATIA平台的专有***形格式，并能够保留模型建模特征和属性信息。接口的数据转换流程是：首先导入中性XML文件，通过UG/CATIA平台程序，将XML文件转换成UG/CATIA专有***形格式，同时还原建模特征，并根据原始参数表内容写入相应地BOM属性，最终保存成UG/CATIA专有***形文件。接口主要包含造型数据管理工具和造型工具两个功能模块;前者的作用是读取和管理模型的造型信息;后者则是解析和翻译XML中性文件，并基于过UG/CATIA平台程序，在UG平台上重构紧固件模型。具体功能流程如***7所示。
***7 模型接口实现过程
本文针对未来工业生产模式对传统标准的影响，研究开发了航空紧固件数据库形式标准，分析了航空紧固件数据库形式标准实现的关键技术，完成了实现系统的搭建，实现了：将文本标准转化为标准的数据格式，实现了“数据即标准”;基于XML的3D模型的建模，实现了一次建模，不同平台的应用;***实时驱动参数生成所需的航空紧固件，实现模型的快速生成并直接应用到产品建模中。
航空紧固件数据库形式标准是数据库形式标准在航空工业标准的应用探索研究，建议后续开展相关数据库形式标准管理制度的研究。
参考文献：
[1] .工业4.0和智能制造[J].机械设计与制造工程，2014，（4）：4-8.
[2] 吴超，孙香云，阳建新.信息分类代码的数据库形式标准研究初探[J].航空标准化与质量，2007，（5）：40-43.
[3] 王宝友.数据库形式标准的国内外现状与发展趋势[J].中国标准化，2005，（4）：70-76.
[4] 李荣强.基于XML的夹具产品建模与共享技术研究[D].西部工业大学，机械制造及其自动化，2004.
模具标准件篇4
关键词：区域经济发展；江苏；高职；模具专业；教学标准；开发
中***分类号：G710 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2014）03-0020-02
目前，模具行业对高技能应用型专门人才的需求较大。因此，开发区域经济发展形势下江苏高职模具设计与制造专业教学标准显得尤为重要。
模具专业现状调研
根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》，结合国家职业资格标准和国家专业教学标准，针对长三角地区的制造业企业进行实地走访、问卷调查，对毕业学生采用座谈、问卷调查等形式进行调研，对模具行业协会进行行业调研，对开办模具设计与制造专业的多所高职院校进行调研，并委托第三方调研公司进行全面调研，其内容包括模具行业的人才结构现状、专业发展趋势、人才需求状况、岗位对知识能力的要求、相应的职业资格、学生就业竞争力、就业去向等。从宏观上了解江苏模具行业企业的经济状况，把握行业、企业的人才需求与高职院校的人才培养现状，在此基础上准确定位模具专业，明确模具专业的人才培养规格，确定模具专业的人才培养目标，如***1所示。
工作任务分析
聘请模具行业、企业专家和技术骨干，与校内领导、专业带头人等组建专业建设委员会，采用头脑风暴法的方式，结合江苏模具行业岗位的现实需求，针对模具应用、模具设计、模具制造、模具管理等四个岗位群需要完成的工作任务，确定江苏高职模具专业教学标准的主体内容和层次定位，目的在于掌握其具体的工作内容，以及完成该任务需要的职业能力，形成“模具专业工作任务分析表”，如下页表1所示。
课程体系的构建
通过对模具设计、模具制造、模具应用、模具管理等岗位群的工作任务分析，明确职业岗位群的主要工作任务，确定装备制造业及模具行业对员工基本能力、专业能力、拓展能力和职业素质的要求。结合模具设计师职业资格标准、模具制造工职业资格标准的要求，在国家高职模具专业教学标准的基础上，依据模具生产流程划分课程门类，以典型模具生产任务设置课程，以具体生产项目组织教学，构建基于典型模具生产任务的项目化课程体系，如***2所示。
人才培养方案的制定
模具专业人才培养方案是在全面开发的基础上自然形成的一个综合性专业纲要文件。它涵盖专业名称、招生对象、学制学历、就业面向、人才培养目标与规格、职业岗位与职业能力分析、课程结构、专业核心课程要求、指导性教学进程安排、专业教师任职资格、实践条件、毕业条件等内容。
课程内容分析及课程标准开发
与行业企业专家进行模具专业课程分析，围绕模具设计模具零件加工与模具装配产品成形模具管理等典型生产岗位所要求的岗位能力，结合模具设计师、模具制造工等职业资格标准，确定课程教学目标。课程内容以典型零件、产品及装备为载体，按照学生的认知规律来设置项目或模块，如“注射模设计”课程，流程为：肥皂盒单分型面注射模脸盆双分型面注射模杯托侧向抽芯注射模。项目或模块内部教学内容融合职业资格标准，以工作任务为中心，以实践知识为重点，以理论知识为基础来设置（如***3所示）。
现已开发的江苏高职模具专业教学标准将是高职院校开设模具专业、设置课程、组织教学的依据。当然，在师资配备标准、实训装配标准、教学质量评价标准等方面还需进行开发，形成完整的专业教学标准。除此之外，所开发的模具专业教学标准只是基于江南装备制造业及江苏模具行业，具有明显的地域性，需要在实施过程中不断修订和调整，最终形成完整的、指导性文件。
参考文献：
[1]杨延.国家专业教学标准：工学结合深层次改革的关键[J].中国职业技术教育，2007（22）.
[2]何昌德，刘二强.基于区域特色产业发展的高职模具专业人才培养模式研究[J].职业教育研究，2011（5）.
模具标准件篇5
关键词： 三维标准件库； Pro/E； Intralink； 航天产品
中***分类号： TN02?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2015）17?0139?03
Construction， management and application practice of library
for three?dimensional standard parts
DENG Bowen， LIN Yuan
（Xi’an Aerospace Propulsion Institute， Xi’an 710100， China）
Abstract： Standard parts are the important components of aerospace products， whose usage can decrease repetitive work in product design， and improve product development efficiency and reduce development costs. Without a common three?dimensional standard parts model library， it makes three?dimensional standard parts model have many problems in the usage and management process. To solve these problems， a set of solution was designed based on Pro/E technology and Intralink platform to construct and manage the three?dimensional standard parts library， and implemented in the company. A common three?dimensional standard parts library was established， which is helpful to the specification and consistency of enterprise′s three?dimensional design， and brings convenience to future product development.
Keywords： three?dimensional standard parts library； Pro/E； Intralink； aerospace product
0 引 言
标准件是航天产品的重要组成部分，它的使用能减少产品设计中的重复性工作，提高产品开发效率，降低研制成本[1]。在以二维工程***为中心的传统研制过程中，设计师不需要对标准件进行任何设计工作，只需要根据国家或行业标准查找合适的产品代号选用即可。但在三维数字化研制过程中，除了开展产品本身三维建模设计外，为表现产品的真实细节，还需要设计合适的方案构建和管理三维标准件模型库，供设计师在数字样机虚拟装配过程中使用[2]。
如果没有通用的三维标准件模型库，会使得标准件模型在使用中存在以下问题：
（1） 三维标准件模型的设计规则不统一，会给协作单位间的标准件传递带来严重障碍，同时给自动明细表的生成制造不少麻烦。
（2） 三维标准件模型不能及时更新，给设计师在三维设计时的标准件选型带来很多麻烦，甚至影响设计和审查的顺利进行。
（3） 标准件模型库的管理、维护不统一，导致三维标准件模型各自为***，管理混乱。
因此，三维标准件模型库的创建，不仅可以避免大量的重复建模工作，还有利于三维设计的规范性和一致性，提高发动机的设计效率，为设计和生产带来便利[3]。
1 三维标准件库的构建与管理方案设计
1.1 三维标准件库建库方案与流程设计
三维标准件不仅数量众多，且在构建时需要频繁查询各种设计手册和标准，因此它的构建费时费力；同时，随着网络信息技术的发展，标准件库的共享和权限控制也是各企业在管理时需要面临的难题[4]。
Pro/E的族表技术能在一个三维零件的基础模型上，不须编程仅通过族表参数驱动就能生成所有规格的实例模型，所以基于这种方式构建三维标准件简单而方便。Intralink平台是一个与Pro/E紧密结合的产品数据管理工具，能提供设计数据的集中管理，使设计者可以在并行工程开发的环境中共享和管理数据[5]。将三维标准件纳入到Intralink平台进行统一管理并及时更新，就能确保三维标准件的惟一性和正确性。因此基于Pro/E族表技术和Intralink平台的方案来建立三维标准件模型库[6]，工作量相对较小，无需编程经验，是一种快速可靠的建库方案。
三维标准件库的构建与管理可包括从制定标准件规范到标准件的构建、审查、管理和使用的整个生命周期过程[6]。它大致可分为4个阶段：
（1） 制定构建和管理的标准化规范；
（2） 构建三维标准件；
（3） 审查并入库；
（4） 管理和使用三维标准件库。
三维标准件库构建与管理流程***如***1所示。
1.2 三维标准件库构建与管理的规范制定
基于Intralink平台创建三维标准件库时，首先需要制定三维标准件设计的规范，在规范中确定符合企业标准的标准件建模原则、标准件命名规则以及标准件库分类等方针。
（1） 建模方式和原则
三维标准件模型采用基础模型加族表实例模型的方式构建。基础模型按照各类标准的要求利用特征造型技术进行构建，同一基础模型中按照尺寸（规格）、工艺要求的不同通过族表工具驱动生成不同的实例模型。
因为三维标准件只用于虚拟装配示意，而不用于生产加工；而且三维标准件中的某些细节特征即便忽略也不影响整体的质量计算，比如小倒角、螺纹等，所以标准件的建模原则是尽量用最少的尺寸和特征来清楚地表达模型。
（2） 模型文件命名规定
各类零件的标准对模型文件的命名有严格要求，而在Pro/E和Intralink中，对文件的命名又有很多限制，因此模型文件的命名必须有统一规定，否则极易引起混乱。标准件基础模型的文件名称一般统一由标准代号、型式、材料和扩展名（即.prt）组成，而实例模型的文件名称是基础模型名称的扩展，具体形式为“基础模型名称+规格”。
1.3 三维标准件库的构建
按照设计的三维标准件库建库流程，具体的构建步骤如下：
（1） 首先在Pro/E中创建符合标准的基础模型。
（2） 然后按相关要求修改模型的属性，包括：
① 基础模型的特征之间有函数关联的，应创建关系式来驱动；
② 根据标准中的定义需要对模型尺寸名称进行重命名；
③ 对于在不同装配条件下具有明显不同状态的标准件，如O型橡胶密封圈、弹簧等，需要设置模型的挠性；
④ 此外，再在模型的“参数”表中设置其他参数属性。
（3） 配置完模型属性后，接着通过Pro/E自带的族表编辑器定义族表参数来驱动生成族表实例模型。
（4） 三维标准件模型创建完成后，需要企业组织相关人员对模型的正确性进行审查，修改并评审通过后，将基础模型和实例模型都检入到Intralink中对应的文件夹下。
1.4 三维标准件库的管理
按照之前设计的三维标准件库建库流程，在Intralink平台中，要事先制定好标准件库的五类管理措施，以便控制和管理标准件的入库、维护和使用。
（1） 配置标准件库角色和人员权限
需要给Intralink标准件库分配两个角色：标准件管理员和访客。标准件管理员负责Intralink上标准件库的管理和维护；访客只能浏览和引用装配Intralink中的标准件，而不能修改。
（2） 定义标准件生命周期
标准件管理员需要在Intralink的“生命周期管理器”中定义标准件生命周期的4个阶段：设计、正在审阅、已发行、废弃，用来控制和管理标准件的状态。
（3） 定义标准件模型属性
标准件管理员需要在Intralink的“类型和属性管理器”中定义模型属性，用来与Pro/E中的模型属性对应，以便于能在浏览器里查看和修改库中对象的属性值。
（4） 创建标准件库文件夹
标准件管理员还需要按标准件所属标准和类型的不同进行分类，在Intralink标准件库中建立相应的文件夹树。标准件入库时，管理员才能将标准件检入到对应组织结构下，进行管理。
（5） 引用标准件
Intralink的访客角色进行虚拟装配需要使用标准件时，可以在Pro/E的“组件”模型中，通过“装配零件”来引用标准件模型。
2 三维标准件库的构建与管理应用实践
2.1 应用背景
大推力液氧煤油发动机是我国未来载人航天的主动力，为了加快研制进度，提高产品研发效率，该发动机采用了全三维数字化研制模式。而三维标准件设计是发动机数字化设计过程中重要的基础工作，三维标准件库的创建可以大大提高发动机的设计效率，为此开展了三维标准件库建设工作。
2.2 应用过程
标准件三维模型的基础模型按照标准件代号、型式和材料来构建，不同尺寸（规格）、颜色、工艺要求的实例模型基于基础模型通过参数驱动生成，驱动实例模型的参数用族表进行创建和管理，如***2所示。
模型创建完成后，组织相关设计人员对该模型的正确性进行审查，经过多轮修改并评审通过后，由标准件管理员将其检入到Intralink平台对应的文件夹中进行归档，如***3所示。
2.3 应用结果
在测试阶段，首先完成了O型橡胶密封圈、台阶形导管连接件等四类本企业标准三维标准件模型的构建、审查、修改和Intralink入库工作，并从中发现了问题，然后持续改进。当三维标准件测试库稳定使用了半年后，又陆续对包括螺栓、螺母、垫圈在内的近1 000个基础模型，6万个实例模型进行了审查、修改和入库，最终建立了较为完备的基于Pro/E和Intralink的三维标准件库，此举有助于提高产品设计效率，缩短发动机研制周期。
3 结 论
三维标准件库的使用能减少三维数字化设计中的重复性工作，从而提高开发效率，降低研制成本。针对其在构建和管理上的难点，以及本单位使用三维标准件时存在的问题，本文通过基于Pro/E族表技术和Intralink平台设计的解决方案构建与管理三维标准件库，并进行应用实施。实践证明，使用该方案创建的标准件库不仅简单可靠，而且不需要专业的编程经验，因此有利于后期的维护和扩展，为科研、生产的进一步发展提供了技术保障。
参考文献
[1] 吴娜.基于Pro/E的注塑模标准件库与模架库的开发[D].太原：太原理工大学，2012.
[2] 吴文锋，刘子建.基于Pro/Intralink的标准件库的建立和管理[J].机械设计与制造，2005，31（3）：110?111.
[3] 李延锋，赵韩，董玉德.应用Pro/Intralink建立产品数据管理系统的研究[J].机械与电子，2006，20（12）：66?69.
[4] 周重辉.基于Pro/E标准件库的开发[D].株洲：中南林业科技大学，2007.
模具标准件篇6
（西安航天动力研究所，陕西西安710100）
摘要：标准件是航天产品的重要组成部分，它的使用能减少产品设计中的重复性工作，提高产品开发效率，降低研制成本。企业若没有通用的三维标准件模型库，会使得三维标准件模型在使用和管理过程中存在很多问题。针对这些问题，基于Pro/E族表技术和Intralink平台设计了一套解决方案构建和管理三维标准件库，并在笔者单位应用实施，最终建立通用三维标准件库，其有利于企业三维设计的规范性和一致性，为今后的产品研发带来便利。
关键词 ：三维标准件库；Pro/E；Intralink；航天产品
中***分类号：TN02?34 文献标识码：A 文章编号：1004?373X（2015）17?0139?03
0 引言
标准件是航天产品的重要组成部分，它的使用能减少产品设计中的重复性工作，提高产品开发效率，降低研制成本[1]。在以二维工程***为中心的传统研制过程中，设计师不需要对标准件进行任何设计工作，只需要根据国家或行业标准查找合适的产品代号选用即可。但在三维数字化研制过程中，除了开展产品本身三维建模设计外，为表现产品的真实细节，还需要设计合适的方案构建和管理三维标准件模型库，供设计师在数字样机虚拟装配过程中使用[2]。
如果没有通用的三维标准件模型库，会使得标准件模型在使用中存在以下问题：
（1）三维标准件模型的设计规则不统一，会给协作单位间的标准件传递带来严重障碍，同时给自动明细表的生成制造不少麻烦。
（2）三维标准件模型不能及时更新，给设计师在三维设计时的标准件选型带来很多麻烦，甚至影响设计和审查的顺利进行。
（3）标准件模型库的管理、维护不统一，导致三维标准件模型各自为***，管理混乱。
因此，三维标准件模型库的创建，不仅可以避免大量的重复建模工作，还有利于三维设计的规范性和一致性，提高发动机的设计效率，为设计和生产带来便利[3]。
1 三维标准件库的构建与管理方案设计
1.1 三维标准件库建库方案与流程设计
三维标准件不仅数量众多，且在构建时需要频繁查询各种设计手册和标准，因此它的构建费时费力；同时，随着网络信息技术的发展，标准件库的共享和权限控制也是各企业在管理时需要面临的难题[4]。
Pro/E 的族表技术能在一个三维零件的基础模型上，不须编程仅通过族表参数驱动就能生成所有规格的实例模型，所以基于这种方式构建三维标准件简单而方便。Intralink平台是一个与Pro/E紧密结合的产品数据管理工具，能提供设计数据的集中管理，使设计者可以在并行工程开发的环境中共享和管理数据[5]。将三维标准件纳入到Intralink平台进行统一管理并及时更新，就能确保三维标准件的惟一性和正确性。因此基于Pro/E族表技术和Intralink 平台的方案来建立三维标准件模型库[6]，工作量相对较小，无需编程经验，是一种快速可靠的建库方案。
三维标准件库的构建与管理可包括从制定标准件规范到标准件的构建、审查、管理和使用的整个生命周期过程[6]。它大致可分为4个阶段：
（1）制定构建和管理的标准化规范；
（2）构建三维标准件；
（3）审查并入库；
（4）管理和使用三维标准件库。
三维标准件库构建与管理流程***如***1所示。
1.2 三维标准件库构建与管理的规范制定
基于Intralink平台创建三维标准件库时，首先需要制定三维标准件设计的规范，在规范中确定符合企业标准的标准件建模原则、标准件命名规则以及标准件库分类等方针。
（1）建模方式和原则
三维标准件模型采用基础模型加族表实例模型的方式构建。基础模型按照各类标准的要求利用特征造型技术进行构建，同一基础模型中按照尺寸（规格）、工艺要求的不同通过族表工具驱动生成不同的实例模型。因为三维标准件只用于虚拟装配示意，而不用于生产加工；而且三维标准件中的某些细节特征即便忽略也不影响整体的质量计算，比如小倒角、螺纹等，所以标准件的建模原则是尽量用最少的尺寸和特征来清楚地表达模型。
（2）模型文件命名规定
各类零件的标准对模型文件的命名有严格要求，而在Pro/E和Intralink中，对文件的命名又有很多限制，因此模型文件的命名必须有统一规定，否则极易引起混乱。标准件基础模型的文件名称一般统一由标准代号、型式、材料和扩展名（即.prt）组成，而实例模型的文件名称是基础模型名称的扩展，具体形式为“基础模型名称+规格”。
1.3 三维标准件库的构建
按照设计的三维标准件库建库流程，具体的构建步骤如下：
（1）首先在Pro/E中创建符合标准的基础模型。
（2）然后按相关要求修改模型的属性，包括：
① 基础模型的特征之间有函数关联的，应创建关系式来驱动；
② 根据标准中的定义需要对模型尺寸名称进行重命名；
③ 对于在不同装配条件下具有明显不同状态的标准件，如O 型橡胶密封圈、弹簧等，需要设置模型的挠性；
④ 此外，再在模型的“ 参数”表中设置其他参数属性。
（3）配置完模型属性后，接着通过Pro/E 自带的族表编辑器定义族表参数来驱动生成族表实例模型。
（4）三维标准件模型创建完成后，需要企业组织相关人员对模型的正确性进行审查，修改并评审通过后，将基础模型和实例模型都检入到Intralink 中对应的文件夹下。
1.4 三维标准件库的管理
按照之前设计的三维标准件库建库流程，在Intra?link 平台中，要事先制定好标准件库的五类管理措施，以便控制和管理标准件的入库、维护和使用。
（1）配置标准件库角色和人员权限
需要给Intralink标准件库分配两个角色：标准件管理员和访客。标准件管理员负责Intralink 上标准件库的管理和维护；访客只能浏览和引用装配Intralink中的标准件，而不能修改。
（2）定义标准件生命周期
标准件管理员需要在Intralink 的“ 生命周期管理器”中定义标准件生命周期的4 个阶段：设计、正在审阅、已发行、废弃，用来控制和管理标准件的状态。
（3）定义标准件模型属性
标准件管理员需要在Intralink的“类型和属性管理器”中定义模型属性，用来与Pro/E中的模型属性对应以便于能在浏览器里查看和修改库中对象的属性值。
（4）创建标准件库文件夹
标准件管理员还需要按标准件所属标准和类型的不同进行分类，在Intralink标准件库中建立相应的文件夹树。标准件入库时，管理员才能将标准件检入到对应组织结构下，进行管理。
（5）引用标准件
Intralink 的访客角色进行虚拟装配需要使用标准件时，可以在Pro/E的“组件”模型中，通过“装配零件”来引用标准件模型。
2 三维标准件库的构建与管理应用实践
2.1 应用背景
大推力液氧煤油发动机是我国未来载人航天的主动力，为了加快研制进度，提高产品研发效率，该发动机采用了全三维数字化研制模式。而三维标准件设计是发动机数字化设计过程中重要的基础工作，三维标准件库的创建可以大大提高发动机的设计效率，为此开展了三维标准件库建设工作。
2.2 应用过程
标准件三维模型的基础模型按照标准件代号、型式和材料来构建，不同尺寸（规格）、颜色、工艺要求的实例模型基于基础模型通过参数驱动生成，驱动实例模型的参数用族表进行创建和管理，如***2所示。
模型创建完成后，组织相关设计人员对该模型的正确性进行审查，经过多轮修改并评审通过后，由标准件管理员将其检入到Intralink 平台对应的文件夹中进行归档，如***3所示。
2.3 应用结果
在测试阶段，首先完成了O 型橡胶密封圈、台阶形导管连接件等四类本企业标准三维标准件模型的构建、审查、修改和Intralink入库工作，并从中发现了问题，然后持续改进。当三维标准件测试库稳定使用了半年后，又陆续对包括螺栓、螺母、垫圈在内的近1 000 个基础模型，6万个实例模型进行了审查、修改和入库，最终建立了较为完备的基于Pro/E 和Intralink 的三维标准件库，此举有助于提高产品设计效率，缩短发动机研制周期。
模具标准件篇7
关键词：CUBING 车身主检具 UCF BMG PMG
中***分类号：U26 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（a）-0069-01
1 CUBING结构概述
1.1 概述
车身主检具CUBING是一个高度模块化检具，可根据需要自由设计或匹配检查项，所有模块和零部件均可自由拆换。目前较常见的分类为整车式和分体式结构;其中整车式结构可以实现钣金件，内、外饰件等的安装匹配检测;而分体式采用局部钣金件，内、外饰件匹配检测。可大幅度降低加工制作成本（常运用在年度车型开发阶段）。
1.2 结构分类：
1.2.1 整车式（UCF）
整车式（UCF）包括：车身主量具部分（BMG）和零件主量具部分（PMG）。车身主量具（BMG）一般包括：车体、引擎盖焊接总成BMG、翼子板、前门焊接总成、后门焊接总成、尾门焊接总成等;零件主量具部分（PMG）一般包括：外饰部分（PMG）和内饰部分―车体安装部分（PMG）。其中，外饰部分包括前组合灯具总成、前保险杠总成、后保险杠总成、后组合灯总成、尾饰灯总成、前挡风玻璃总成、后窗玻璃总成、前罩铰链总成、前后车门铰链、尾门铰链总成、尾门饰板本体总成和油箱盖锁舌。内饰部分―― 车体安装部分（PMG）一般包括转向支撑，A立柱内饰板，前门槛装饰件，B立柱上内饰板，C立柱上内饰板，前门内饰板总成，尾门左右内饰盖板，后门槛装饰件总成和背门槛装饰件总成。
1.2.2 分体式
分体式（也可称UCF）结构包含整体式内单项的部分组合，例如：前脸UCF，后脸UCF。
2 CUBING设计考虑因素
2.1 设计资料
CUBING设计主要依据是产品3D数模、DTS***纸、GD&T信息及整车测点***。 整车式UCF上所有BMG、PMG间的间隙值、高差值按照DTS***纸设计;DTS***纸上未体现的配合面按照带GD&T信息的产品3D数模设计。所有需安装到实车上的BMG、PMG的定位基准、安装基准按照2D******纸信息进行设计，以保证基准的统一性。产品零件在车体BMG上安装时的定位孔、定位面等应与车身实际状况一致。
2.2 结构设计考虑因素
（1）结构上合理可靠、操作方便，能够满足功能要求。
（2）功能主检具应有足够的强度和刚性，并尽可能采用轻量化设计、制造。
（3）加工负角的处理和过渡，需要满足装配和检测需求。
（4）多曲面加工，设计时需考虑其加工定位选择，要满足装配和检测需求。
（5）功能主检具及各标准模块采用材质为铸铝、航空铝，考虑其加工定位选择。
（6）能保证标准模型件及实物零部件取放、装夹、搬运等操作方便。
（7）功能主检具应配有起吊装置或滚轮，方便叉车运输。还应有起吊装置、夹紧器、专用量规以及其它配件等。
（8）零部件的形状面，其夹紧力大小以被测零部件能保证贴合在检具的定位面上为准。
（9）零部件定位面的工作面其位置应分布合理，保证定位可靠，并且便于测量。
（10）每个***的（标准）模块均应有车身坐标系下可用于测量的检测基准。
（11）每个模块的坐标值标牌均采用车身坐标值。
2.3 材质
CUBING加工行业内多采用：UCF＼BMG：铸铝牌号7000系列，采用铝合金消失模树脂砂型铸造;PMG＼BMG：6061航空铝;基板及框架：Q235。
2.4 规格要求
功能主检具CUBING***检测时要操作方便，装卸结构要稳定可靠，操作高度与人体高度、测量机行程适宜。检具标示其车身坐标理论位置，便于三坐标测量作为基准进行矫正补偿。每一部分***的功能匹配检具的整体要配置移动轮和吊装装置，以及叉车孔的位置。功能主检具的外观匹配表面画有整百坐标线，并在相应部位标示出标准的面差值和间隙值。每一部分***的功能主检具的整体要有标牌。每一个模块间的理论缝隙值、模块的安装位置、模块的截断位置、模块上的附属件及模块的编号等内容要附有明确标牌指示说明。
3 CUBING主要模块加工
3.1 加工方式
车身主检具对型面尺寸位置精度有着较高要求，其主要采用CNC加工，对于要求很高的部分（例如：前大灯）甚至需要用5轴机床加工。其中为保证加工精度，工序分为粗加工、半精加工、和精加工3道工序，后4～5次翻面。在粗加工完后尽心消除应力处理其中包括人工时效处理和振动时效处理，在切削量上以少量多次为原则保证，减少加工过程中的应力和变形。
3.2 加工精度要求
车身主检具不仅要求有单件的要求，而且在总装配时，对整体装配精度也十分严格;目前对于要求比较高的厂家，对A面的检测也必须体现在主检具上。目前大部分精度要求如下：基准面的平面度≤0.05 mm/m;基准孔的位置精度≤±0.08 mm;定位活动件配合精度H7/g6或H7/f6;产品件的安装孔位置精度≤±0.2 mm;模块的安装孔位置精度≤±0.1 mm;模块的匹配缝隙精度≤±0.1 mm;模块的功能区表面精度≤±0.2 mm;模块的非功能区表面精度≤±0.2 mm（要求光顺）;重复安装精度≤±0.1 mm;一般安装匹配部位的位置精度≤±0.2 mm。
4 CUBING装配与检测
4.1 单件检测
单件检测是尺寸精度控制的关键，只有保证单件合格，才能够保证总装配的精度。
地板、骨架的检测：可以完成基准孔、定位孔、基准面、安装面等形位误差和尺寸偏差。
4.2 总装检测
总装检测主要是功能面、型面以及匹配的间隙（GAP）、面差（FACE）检测。总装检测同时根据精度检测值进行适当的调节，合理分配公差以保证整体精度与间隙、面差精度的协调与合理。而BMG及PMG中，车灯轮廓周边不少于30 mm的精加工范围，以保证高精度对应匹配检测，其它PMG、BMG的轮廓周边不少于40 mm的精加工范围。
4.3 实物的匹配
将模块逐次更换成实物，检查实物的装配、定位，确认干涉，以及实物与模块制件的匹配，确认功能面的问题。
模具标准件篇8
【关键词】CAE；冲压件结构；设计完善
在对五金冲压模进行设计的过程中，要按照冲压件的结构，运用相关技术，从而能够设计出冲压件的成形模具，然后在试验的过程中还要对成形的模具进行修改，从而能够使冲压模具达到质量的标准。在冲压件结构设计优化的过程中，可以运用CAE软件，这种软件运用计算机辅助技术，能够对冲压件结构设计过程中的数据进行运算，从而能够得到最准确的参数，提高冲压件设计的质量。
一、CAE软件的特征
CAE软件必须准确的描述物体的形状特征，模具的工作部分都是根据零件的形状来制作的，因此，必须要明确模具的几何形状。如果零件的几何形状不明确，程序则不能正常的运行，产品零件的几何特征也就不能进行输入。在进行模具的加工时，必须要对刀具的轨迹进行准确运算，因此，也需要建立准确的几何***形来确定刀具的轨迹。几何模型的建立是CAE软件使用过程中最核心的问题。CAE软件使用必须具备标准化的条件，模具的设计要遵循多元化的设计方案，为了更好的实现CAE软件的使用，减少数据消耗的存储量，在进行CAE系统的建立时，必须确保其设计的标准化，模具的零件也必须采用标准化的形状，模具的结构也必须有统一化的标准，在模具的设计过程中，可以选用标准的模具组合，实现模具零件的标准性。CAE系统准则的制定是其使用的重要问题，模具准则的设计一般是以表格和线形***来呈现的。
二、冲压件形成的工艺分析
（一）冲压件产品的主要特点
以汽车的散热器罩为例子，在进行覆盖件的冲压过程中，尽量运用一道工序就可以完成任务，使覆盖件的轮廓清晰，如果覆盖件在两次工艺才成形的话，会导致成形不完整的问题，使覆盖件的质量降低。当覆盖件的形状确定后，尽可能使覆盖件表面平滑均匀，使各个部位的变形程度能够达成统一，在不同的工序完成时，能够确保各个工序能够相互调整，使工序的状态良好。
（二）冲压件设计的结果和比较分析
在传统的方法设计和有限元仿真基础设计出的成形的冲压件的制作工艺中，通过对两种方法设计出的冲压件进行分析，冲压件出现破裂和出现起皱问题的部分几乎是同一个部分，其仿真的结果也几乎一致，因此，如果能够在冲压件刚开始设计的时候，就采用有限元的方法进行模拟，从而能够对成形的冲压件进行分析，就能够提高冲压件开发的质量，使冲压件的设计更加符合规范。
三、基于CAE分析的冲压件结构设计优化和比较分析
（一）基于CAE分析的冲压件结构设计优化分析
基于CAE分析，在对冲压件的结构设计进行优化时，可以完善以下几点：
其一是能够完善破裂区域的圆角。其二是在完善圆角的过程中可以运用变倒圆角的方法，随着拉伸的高度不断变化，拉伸高度越大，越要增加圆角的半径。其三是使顶面和底面的过度范围的角度减小，这样可以确保拉伸的深度是统一的，从而能够在冲压件成形的过程中能够保持角度一致。其四是在突出的部分，通过压边的方法，减小起皱的问题，尤其是在冲压件的中心部位，运用拉伸筋，将拉伸筋固定在冲压件的中间部分，就可以使冲压件在成形的过程中保持平整。
（二）基于CAE分析的冲压件结构设计优化结果分析
对冲压件的边界条件、弹塑性材料模型运用CAE软件渐进性分析，然后对冲压模型的成形步骤进行模拟，使冲压件的料片能够达到等效的应变，确定冲压件的厚度，分析毛坯在冲压过程中的厚度，分析导致冲压件开裂的原因，分析出冲压件成形的机理，从而分析出冲压件在开裂的过程中经过了多次弯折的过程中，其表面受到了很大的拉力和应力，在冲压的过程中，由于材料受到挤压后会迅速向两边分散，这就导致了材料在冲压的过程中会迅速地减薄，但是，如果翻边的圆角减小了，救会防止周边的材料产生流动，从而能够实现流动的补充。当在冲压的过程中，流动的补充不能够符合冲压的流程时，当毛坯的厚度减小到一定的程度时，就会导致冲压件发生开裂。
在运用CAE进行分析的基础上，冲压件是不会出现开裂的缺陷的，在冲压的过程中，可以运用修模的方法，从而能够将毛坯的成形过程进行完善，能够达到消除缺陷的目的，但是，如果对成形的缺陷进行分析时，就会发现如果要彻底消除冲压的问题，就要对翻边的圆角进行改变，从而能够确保材料不会向四周流动，将圆角的半径进行扩大，过度圆角的半径增大后，料片的厚度也会增大，能够将材料的流动进行控制，分析到产品结构的设计要求，不能够无限的增加圆角的半径，如果材料流失的速度非常快，也可以采用材料补充的方法，将料片出现开裂的部分的结构进行改善，直接将其圆弧形的设计直接改成直线型的设计，从而能够减小材料以为内凹形成的应力，如果应力过于集中就会导致冲压件的开裂。
四、基于CAE分析的冲压件结构设计应该注意的问题
有序的组织能够确保冲压模具能够制作成功，因此，在基于CAE分析的冲压模具生产的过程中，应该先建立项目管理团队，项目小组的组成主要包括技术负责人、商务负责人、质量负责人和调试人员等构成。项目经理负责对整个项目的整体负责，主要有项目的成本预算、项目的技术指导等，主要负责与客户之间的沟通那个，处理客户的问题，对项目进行监管，协调项目，使项目能够顺利运行。技术负责人主要是签署技术方面的协议，提供冲压模具的技术方案。质量负责人主要负责冲压模具在制作中的质量问题，按照质量管理体系的相关内容，对项目进行管理、控制和监督，定期对制作好的冲压模具进行实验，确保冲压模具质量完好。
结语
运用CAE进行分析，能够使冲压件的设计更加完善，能够提高冲压件设计的质量，在对冲压件的结构进行设计的过程中，运用CAE分析，通过仿真和建模的方法，在冲压件运用之前就能够分析出其存在的 ，能够在一定程度上促进冲压件的优化和完善，能够对冲压件的优化提供有力的数据支撑，从而能够提高冲压件制作的质量。在对一些复杂的或者大型的冲压件制作进行分析时，可以运用有限元的分析方法，从而能够分析冲压件实际的应用效果。
参考文献
[1]薛新，王建钧，严小平，蓝方炜. 基于CAE分析的冲压件结构设计优化[J]. 模具制造，2010，01：1-3.
[2]江昌勇. 多工序冲压成形工件的技术经济性分析[J]. 模具制造，2010，03：33-37.
[3]彭林法，金隼，李成锋，来新民. 动态显式分析在冲压件结构优化设计中的运用[J]. 农业机械学报，2012，02：110-113.
模具标准件篇9
一、Mold EX-Press主要特色
2012年6月，米思米自主研发的Mold EX-Press（模具设计辅助软件）塑模版和冲压版正式面向客户，涵盖了冲压模具、汽车模具及注塑模具用标准件。到目前为止，Mold EX-Press包含了冲压模具用零件（含汽车模）33大类，14 000余型号，28万种产品；塑料模具用零件30大类，8 000余型号，15万种产品。分类原则遵循了MISUMI纸质目录的分类方法，不但方便用户顺利过渡，也是MISUMI成立50年，在中国10年的一贯模式。Mold EX-Press在保持传统的同时，以不同的电子交互形式出现在设计师眼前的大屏幕上，这也是一次大胆的尝试和创新。
无论是冲压模具零件库还是冲压模具零件库，通过Mold EX-Press的“快速选型、快速出***、快速订购”三个步骤，都可解决困扰模具设计的三大问题：查找零件难、造型难和统计型号难。其中，Mold EX-Press丰富多样的产品检索方法，可以帮助设计人员快速准确选定零件；零件库的CAD数据可迅速导入CAD软件中，生成所需零件***；部品表与公司内部系统可方便地实现链接，避免手工抄写错误以提高准确性。应用企业也可以建立自用零件数据库，不仅便于将分散的零件数据进行统一管理，也可以自定义部品表格式，以满足ISO体系等标准要求。
作为标准件数据库，Mold EX-Press不仅拥有了代替传统纸质目录的CAD数据及***文资料，开发者更是以辅助模具设计、改善设计流程为目标，通过整合以往设计到采购之间往复过程，从源头上大幅度避免了设计师错订、漏订零件的可能性，从而有效地缩短设计总体时间，提高工作效率。据统计，使用Mold EX-Press软件可以帮助工程师提高15%以上的设计效率，节省50%以上的标准件选订时间，达成99.9%以上的购买准确性。
Mold EX-Press能够与目前市场上大多数的CAD系统进行整合使用，包括：AutoCAD2004～2009、Pro/ENGEINEER 2.0～CREO2.0、NX4.0～8.0。值得注意的是，通过Mold EX-Press导出的零件模型都是兼容系统的原生格式数据，保留了完整的造型特征，给用户最大的自由度。
Mold EX-Press只需要通过***免费申请即可获得：在Mold EX-Press网站上填写资料后，一周内即可收到包含DVD安装光盘、操作指南和快速入门视频等多种资料在内的完整安装包。
二、Mold EX-Press操作指南
Mold EX-Press应用相对简单，一般通过三个步骤就可以找到自己需要的零件模型。1.快速选型：多样搜索配合三维模型预览，快速选定所需零件（***1）
选型过程中，首先，用户需要选择查找产品类别，然后确定产品型号，最后确定型号参数。
在此过程中，用户可通过按***检索、模具装配***检索、部品型号检索、关键字检索、页码检索、树状***检索、收藏夹、历史记录和高级检索等方式进行检索，所有部品都能按设计尺寸实时进行3D预览确认。没有连接网络，没有CAD软件也能迅速进行确认。最终，用户可以使用收藏夹功能和备注功能、轻松实现公司内部模具设计标准化。
2.快速出***：三步操作，不仅生成三维数据，还能生成加工用***（***2）
在快速出***的操作中，用户首先需要上一步确定的型号参数，然后选择该零件三维模型的视***，最后，将模型导入到模架中，完成零件模型的绘制。
在此过程中，用户无需进行界面切换，就可直接从CAD菜单中选择所需功能。同时，用户可直接配置零件，省去数据的导入导出过程，快速完成设计。使用NX或Pro/ENGINEER的工程设计人员，可直接装配CAD模型，装配后轻松进行尺寸的再定义和模具与型号实时更新。使用其他三维CAD软件时，可以使用IGES或STEP的通用格式数据。不仅如此，Mold EX-Press还具有输出二维DWG格式的三视***功能，从而迅速生成设计***纸，大幅缩短设计时间。
3.快速订购：所选零件自动生成部品表，零错误零风险（***3）
模具标准件篇10
关键词：软件接口；二次开发；制造信息系统
中***分类号：TP391.7
制造信息系统属于多功能、复杂的功能性系统之一，它主要是由多样化的软件系统及各种相应的开发平台所集成的信息系统。其中不仅涵盖动态的数据信息，同样包括静态的数据结构。当前所开发的制造信息系统多存在着可移植性较差、重复开发及开费等问题，不同程度地影响了制造系统运行的性能，同时会导致资源的重度浪费。近几年来，随着标准化技术的迅速发展，它的开发在制造信息系统工程的改造与重建中起到了重要的作用，当前已有部分企业将该项技术予以开发利用，有效提升了其系统开发的水平。以下主要以标准化技术为视角，介绍基于软件接口的制造系统的标准化意义及结构。
1 制造信息系统内涵和定义
1.1 制造信息系统的特点
针对制造信息系统而言，其系统特点是具有特殊性的，包括信息流以及组织模式层面等，且这些层面也具有一定的类似性。以制造信息系统为例，其相似性较为明显，即标准不一的相似性：具体结构与整体的类似、部分与部分的相似等等，若该系统层次较多，那么每一个层次之间的标准都有类似。而由于制造信息系统具有其自身特性，如其主要是用于管理相关制造产业内部的管理及生产运作的综合数据库系统。以改系统的模块功能作为划分条件，可以将制造信息系统分为各个功能性的子系统，每个子系统可以分为不同的分系统，以企业内部生产经营管理系统为例，便可将其划分为一级经营子系统、一级财务管理分系统等。同样每个一级系统同时可以下分为二级、三级系统。
1.2 将系统标准化的必要性
实现制造信息系统的标准化结构建造不仅能够规避传统制造信息系统集成性较差且移植性较弱的缺陷，同时能够最大限度地减少系统重复开发的几率，通过提供标准化的开发标准，优化系统内部资源配置，提升制造系统的兼容性及其开放性，从整体上提升系统使用的功能性。
2 基于软件接口的系统结构标准化模型的构建
2.1 制造信息系统标准化概述
制造信息系统标准化主要是指以规范化、标准化的思想导向，作为制造系统功能运行的前提基础，通过转变系统内部应用、执行软件之间的作用关系，进而实现其逻辑关系的重建，将软件接口作为重要的衔接媒介，来实施应用、执行软件两者之间的有效互联，最大限度优化系统内部的资源配置，促使整个系统成为重复利用程度高的标准化功能性系统。
2.2 制造信息系统标准化的模型构建
为解决传统制造信息系统集成性、移植性较差的问题，笔者基于软件接口的视角研究了新型制造信息系统的标准化模型结构，具体的结构内容如下：
（1）制造信息系统的分类
制造信息系统主要分为两大类：第一，应用系统，第二，支撑系统。其中应用系统有三大组成部分，即分系统辅助：工程设计分系统、制造自动化分系统、生产经营管理分系统；而支撑系统有两大组成部分：数据库以及网络分系统。
（2）应用系统的主要内容
生产经营管理分系统的组成部分有：经营计划、财务成本、生产管理、物料管理、质量和人事管理等方面；工程设计分系统的组成部分有：工程分析、工装设计、产品设计、数控编程等方面；制造自动化分系统的组成部分有：单元调度系统、车间管理系统、工作站系统等。
制造信息系统中经营管理、工程设计、自动化等系统又统称为具体的应用性系统。而其网络控制子系统及其数据库管理系统则为制造系统的主要支撑系统。同时为合理规划制造信息系统的应用效率，可以将其分为两个大的部分，即执行软件、应用软件部分。其执行软件主要功能便是为保障应用软件的正常运行而提供对应性的服务。应用软件则是完成系统功能，实现其承担使命的主要工作。因此，高一级的系统必须作为相对低一级系统的应用软件，而下级系统则为上级系统提供对应的应用服务，因而，在制造系统中的最高层的管理系统应为应用软件，而各子系统、分系统则应为执行型软件。
因此可知，在标准化的制造信息系统结构中，软件接口是用于联系应用、执行软件的关键媒介，系统中的软件接口不仅能够实现将应用命令提供于执行软件中，同时能够实现系统内部的单元处理与通讯信息互通，提高整个系统内部的集成性。基于应用软件的视角，软件接口属于一种较为高级的计算机语言描述标准。基于执行软件的视角而言，软件接口主要是用于具体参数的定义及其入口的适应性调度。总之，在该系统中，软件接口是提高制造信息系统的集成性与移植性的关键。因此，不同的企业可以从其实际情况出发，在标准化制造信息系统开发的过程中，通过调整具体参数来实现模块功能性的适用型转变，以做到最大限度地满足企业生产制造的具体要求，提升软件的使用效率。
3 软件接口的具体模式、流程
3.1 软件接口具体内容
标准化的制造信息管理系统中软件接口的定义描述的主要内容包括其接口功能性的具体描述，接口的实际运行的硬件、软件环境，接口定义所需采取的计算机描述语言及其实现语言描述功能的对应性工具，能够配合系统运行的接口语言工具，接口的整体定义方式，测试接口的主要现实案例等。通常针对制造行业所采取的以对象作为基础的软件接口的定义语言主要包括MIDL、IDL等。
3.2 具体测试内容
对软件接口进行测试有其自身的重要性和要求，主要是为了确保其接口具备标准化的功能，能够实现系统运行的目的，通过测试软件接口，能够评价、预估其使用功能是否能够满足系统的标准化要求。一般可以将软件接口的测试分为实时测试与对象测试两个内容：
（1）实时测试主要内容
实时测试通常是基于测试的具体对象所供应的文本资料的审查、核实，进而对测试运行的具体环境进行确认。首先需要核实其测试的具体对象所供应的文档、资料确实符合标准化的系统定义及其具备规范化的语言格式。其次，同时据标准规范的定义标准、测试对象提出的测试的主要声明，核对软件接口的相关信息数据，判定其组织结构是否符合标准，进一步确认软件接口的完整性。此外，还需以测试对象的声明作为基础，同时以其他具有差异性的接口语言作为后备测试的标准，来对具体用例实施检测，确认用例能够满足测试对象的认可。若出现异常，且需立即记录备案，并将其详细纪录于对应的测试报告中。
（2）测试对象主要内容
测试对象主要则是根据申请测试方所提供的内容来实施具体测试的代表性过程。首先需要确保软件接口的定义能够满足开发要求。其次，保障软件开放性接口信息数据的完整性，测试者可以依据软件开放接口信息组织的具体结构来判定数据信息的开放程度。再次，需确保软件接口的水命能够满足测试声明的具体要求，并符合具体的测试标准范围。
3.3 软件接口的实际应用
一个基于JAVA的UG二次开发实例：三维设计软件UG一直具备有兼容性较强的接口NXOpen，针对于JAVA语言也有特定的NXOpen for java技术，该开发接口位于Journal层，操作原则与其他技术类似，具备标称语言基础的学者，能够利用编程语言轻松地编制出属于自己的二次开发程序，诸如添加菜单、操作模型等操作都能实现。编制的程序想要运行，一般需要在文件菜单栏、执行工具项上准确选中UG/Open项。
4 结束语
综上所述，针对传统制造信息系统集成性差、可移植性较弱、资源利用重复浪费等缺陷，本文研究了基于软件接口的制造信息系统的标准化模型构建，介绍了软件接口的具体描述方法，并概述了具体的测试方法及步骤。总之，通过构建标准化的制造信息系统，实施合理、科学性较强的系统开发，能够有效提升制造信息系统的集成性及其可移植性，并能够缩减企业内部在制造信息集成领域投入的具体成本，缩减系统构建的实践，同时减少软件系统的重复建设，优化系统内部资源的利用率，进而有效提升企业内部制造信息系统的功能性。
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