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摘 要：为了解决目前我国汽车模具行业常用的CAD软件自带零件库中的问题，建立了基于CATIA的汽车冲压模具零件库，包括零件模型库以及零件信息数据库，采用VB对控制界面进行构建，并以斜楔零件库为研究对象，阐述了该方案的应用情况。
关键词：冲压模具；零件库；参数化；CATIA
随着汽车行业的快速发展，汽车零件开发的也越来越快，而在应用三维设计软件的过程中，冲压模具零件库的建立便显得特别重要。所以，CATIA系统逐渐变为汽车模具工业的主流平台，其开发的零件库对于数字化产品及模具设计非常关键。
1 基于CATIA的零件库设计方案
冲压模具零件库应能实现零件设计的智能化及自动建模的参数化，提供零件信息，而且界面应友好且方便用户理解。结合以上要求，本文进行了如下设计：
（1）将非标准件、零件与斜楔三维零件模型建立在CATIA V5平台上。
（2）将零件设计和约束信息提取出来，在CAITA V5模块下，进行零件知识信息语句的编写，约束零件的设计参数，检查设计的具体规则，更新数据等，并为零件参数驱动提供基础。
（3）建立特征参数数据库，包括标准、非标准件以及斜楔零件库，用于将零件特征参数显示在系统界面。
（4）开发语言采用Visual Basic 6.0，通过基于CATIA V5的二次开发技术，在知识模块中，使所建的零件模型实行参数化驱动。
（5）通过Visual Basic 6.0，定制用户界面，涉及斜楔、标准件库以及非标准件零件库；开发设计客户端零件库系统，在选择零件参数时，调用ACCESS数据库，再采用CATIA V5知识模块，设计零件的智能功能，最终设计出能够查询、浏览冲压模具零件信息的数据库，并具有重新生成或下载零件参数化模型的功能。
智能设计是指通过CATIA功能模块，表示出各种标准、专家经验、技术规范以及数据获取的规则和约束，并形成推理，设计者可以将零件参数输入外部程序，然后在CATIA中形成一个新的零件模型。
2 建立零件模型
（1）零件模型的创建过程：参照冲压模具的标准件，分别设计斜楔块、滑块以及上底座。在零件建模中，选择CATIA链接下的RECORDING MACRO功能，完成宏文件的錄制，用于VB中生成驱动零件的脚本。
（2）用户参数的设立：一个图形的约束可能十分复杂，而且数量巨大，但是由用户控制的，即只有几个参数可以独立变化，其叫做主约束或主参数。用户参数应对应主参数，结合两者的关系，建立公式显式表达，并采用用户参数实现对零件三维模型的控制。
（3）公式的建立：通过公式实现对设计对象结构和尺寸的控制，从而规范化企业产品设计，并重点应用在今后的设计中。进入编辑公式区域，在列表中选择要约束的参数，将其输入关系表达式中。
（4）规则的建立。在对斜楔参数进行手动输入时，由于零件参数和数据库中的数据不一致，所以应根据知识工程技术的规则生成新零件。在CATIA V5模块中，按照产生式规则，制定斜楔零件的装配与选择规则，通过规则与外部的关联，实现设计与装配的驱动。比如在类型选择规则中，将字符串参数新建在特征树下，选择名为“TYPE”的多值类型，斜楔型号的相应值为9种，并结合所输入的参数值，对相应类型的参数进行自动选择。
（5）检查的建立。检查主要用于表达企业规范的各种判断语句，采用判别模型中的参数与特征变化显示模型的异常情况。结合手册要求，滑块底面宽度S2应大于W2的长度，并采用警告模式，如果设计参数与规则不符，即“W2≥S2”，则警告信息框会弹出，提示设计者对参数进行修改。
（6）零件的装配。应明确装配中的零件位置与方向定位的联系；选择三部分的斜楔接触面，制定法线方向，通过新参数生成斜楔模型，并使其装配关系保持正确。对斜楔块、滑块及上底座采用手动装配，并获得斜楔的三维模型图。
3 设计标准件数据库
通过数据库，可以分类管理标准件的参数信息和分类情况。采用Microsoft Access 2000文件作为数据库文件。对于每种信息，表内只保存一次，从而可以提高数据库的效果。本文中设计了斜楔块、滑块以及上底座用户参数的表格，一组参数信息用一行表示。在设计零件的系统中，将借助窗体对象，对这些参数进行显示和调用。
4 建立零件库
通过CATIA为用户创建的开放式内部命令和二次开发接口集合，来实现零件库的建立。基于零件的知识工程，将零件图建立在CATIA中，在VB的编程环境下，建立一个交互性的可视化系统，并驱动CATIA进而生成零件图。
VB和CATIA的连接建立。借助VB访问CATIA属于进程外脚本访问，利用COM接口来访问外部程序的CATIA内部对象。VB实现了CATIA的引用对象连接，可以在VB[工程]/[引用]中，选择CATIA涉及的所有对象库。通过ADO技术访问冲压模具标准件的数据库，并可以添加、查询或修改数据库等。调用CATIA完成零件库内部代码的建立，实现零件库的功能。如果用户选择某种斜楔模型，新的数据被输入后，则采用参数驱动便可以生成新的模型；如果用户随意输入参数值，则利用知识工程的推理，可以找出相似或相同的模型，并基于此模型，通过参数驱动，产生新的模型。
5 结语
综上所述，本文通过VB结合CATIA的二次开发与ACCESS数据库，建立了基于CATIA的汽车冲压模具零件库。并以斜楔为研究对象，借助智能驱动，建立了零件模型，使系统功能实现了。建立这种冲压模具零件库能够提高设计模具的效率，而且交互性较强，具有较强的实践意义。
参考文献
[1]刘辉.基于CATIA平台的汽车覆盖件模具标准化设计辅助系统[D].华中科技大学，2015.
[2]李加雷.基于CATIA软件汽车冲模通用件库系统的研究与开发[D].大连工业大学，2014.
[3]于婧.基于知识的汽车冲压模具零件设计系统的研究[D].哈尔滨理工大学，2010.
[4]李衡.冲压模具CAPP技术中零件信息管理和工艺生成方法的研究[D].长春工业大学，2010.
[5]杜余刚.虚拟制造技术在汽车冲压生产线上的设计研究[D].同济大学，2007.
（作者单位：祥鑫科技股份有限公司）
关键词：冲压模具；零件库；参数化；CATIA
随着汽车行业的快速发展，汽车零件开发的也越来越快，而在应用三维设计软件的过程中，冲压模具零件库的建立便显得特别重要。所以，CATIA系统逐渐变为汽车模具工业的主流平台，其开发的零件库对于数字化产品及模具设计非常关键。
1 基于CATIA的零件库设计方案
冲压模具零件库应能实现零件设计的智能化及自动建模的参数化，提供零件信息，而且界面应友好且方便用户理解。结合以上要求，本文进行了如下设计：
（1）将非标准件、零件与斜楔三维零件模型建立在CATIA V5平台上。
（2）将零件设计和约束信息提取出来，在CAITA V5模块下，进行零件知识信息语句的编写，约束零件的设计参数，检查设计的具体规则，更新数据等，并为零件参数驱动提供基础。
（3）建立特征参数数据库，包括标准、非标准件以及斜楔零件库，用于将零件特征参数显示在系统界面。
（4）开发语言采用Visual Basic 6.0，通过基于CATIA V5的二次开发技术，在知识模块中，使所建的零件模型实行参数化驱动。
（5）通过Visual Basic 6.0，定制用户界面，涉及斜楔、标准件库以及非标准件零件库；开发设计客户端零件库系统，在选择零件参数时，调用ACCESS数据库，再采用CATIA V5知识模块，设计零件的智能功能，最终设计出能够查询、浏览冲压模具零件信息的数据库，并具有重新生成或下载零件参数化模型的功能。
智能设计是指通过CATIA功能模块，表示出各种标准、专家经验、技术规范以及数据获取的规则和约束，并形成推理，设计者可以将零件参数输入外部程序，然后在CATIA中形成一个新的零件模型。
2 建立零件模型
（1）零件模型的创建过程：参照冲压模具的标准件，分别设计斜楔块、滑块以及上底座。在零件建模中，选择CATIA链接下的RECORDING MACRO功能，完成宏文件的錄制，用于VB中生成驱动零件的脚本。
（2）用户参数的设立：一个图形的约束可能十分复杂，而且数量巨大，但是由用户控制的，即只有几个参数可以独立变化，其叫做主约束或主参数。用户参数应对应主参数，结合两者的关系，建立公式显式表达，并采用用户参数实现对零件三维模型的控制。
（3）公式的建立：通过公式实现对设计对象结构和尺寸的控制，从而规范化企业产品设计，并重点应用在今后的设计中。进入编辑公式区域，在列表中选择要约束的参数，将其输入关系表达式中。
（4）规则的建立。在对斜楔参数进行手动输入时，由于零件参数和数据库中的数据不一致，所以应根据知识工程技术的规则生成新零件。在CATIA V5模块中，按照产生式规则，制定斜楔零件的装配与选择规则，通过规则与外部的关联，实现设计与装配的驱动。比如在类型选择规则中，将字符串参数新建在特征树下，选择名为“TYPE”的多值类型，斜楔型号的相应值为9种，并结合所输入的参数值，对相应类型的参数进行自动选择。
（5）检查的建立。检查主要用于表达企业规范的各种判断语句，采用判别模型中的参数与特征变化显示模型的异常情况。结合手册要求，滑块底面宽度S2应大于W2的长度，并采用警告模式，如果设计参数与规则不符，即“W2≥S2”，则警告信息框会弹出，提示设计者对参数进行修改。
（6）零件的装配。应明确装配中的零件位置与方向定位的联系；选择三部分的斜楔接触面，制定法线方向，通过新参数生成斜楔模型，并使其装配关系保持正确。对斜楔块、滑块及上底座采用手动装配，并获得斜楔的三维模型图。
3 设计标准件数据库
通过数据库，可以分类管理标准件的参数信息和分类情况。采用Microsoft Access 2000文件作为数据库文件。对于每种信息，表内只保存一次，从而可以提高数据库的效果。本文中设计了斜楔块、滑块以及上底座用户参数的表格，一组参数信息用一行表示。在设计零件的系统中，将借助窗体对象，对这些参数进行显示和调用。
4 建立零件库
通过CATIA为用户创建的开放式内部命令和二次开发接口集合，来实现零件库的建立。基于零件的知识工程，将零件图建立在CATIA中，在VB的编程环境下，建立一个交互性的可视化系统，并驱动CATIA进而生成零件图。
VB和CATIA的连接建立。借助VB访问CATIA属于进程外脚本访问，利用COM接口来访问外部程序的CATIA内部对象。VB实现了CATIA的引用对象连接，可以在VB[工程]/[引用]中，选择CATIA涉及的所有对象库。通过ADO技术访问冲压模具标准件的数据库，并可以添加、查询或修改数据库等。调用CATIA完成零件库内部代码的建立，实现零件库的功能。如果用户选择某种斜楔模型，新的数据被输入后，则采用参数驱动便可以生成新的模型；如果用户随意输入参数值，则利用知识工程的推理，可以找出相似或相同的模型，并基于此模型，通过参数驱动，产生新的模型。
5 结语
综上所述，本文通过VB结合CATIA的二次开发与ACCESS数据库，建立了基于CATIA的汽车冲压模具零件库。并以斜楔为研究对象，借助智能驱动，建立了零件模型，使系统功能实现了。建立这种冲压模具零件库能够提高设计模具的效率，而且交互性较强，具有较强的实践意义。
参考文献
[1]刘辉.基于CATIA平台的汽车覆盖件模具标准化设计辅助系统[D].华中科技大学，2015.
[2]李加雷.基于CATIA软件汽车冲模通用件库系统的研究与开发[D].大连工业大学，2014.
[3]于婧.基于知识的汽车冲压模具零件设计系统的研究[D].哈尔滨理工大学，2010.
[4]李衡.冲压模具CAPP技术中零件信息管理和工艺生成方法的研究[D].长春工业大学，2010.
[5]杜余刚.虚拟制造技术在汽车冲压生产线上的设计研究[D].同济大学，2007.
（作者单位：祥鑫科技股份有限公司）