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華中科技大學(xué)材料成形及模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗室， 湖北 武漢 430074）

摘要：介紹了模具CAD系統中螺釘的自動(dòng)化設計方法，闡述了參數化設計方法與關(guān)聯(lián)技術(shù)在螺釘設計中的應用。在UG平臺上開(kāi)發(fā)了模具螺釘設計工具，實(shí)現了螺釘的批量生成和設計過(guò)程中的聯(lián)動(dòng)修改，提高了設計效率。

關(guān)鍵詞：模具；螺釘設計；參數化設計；關(guān)聯(lián)設計

1引 言

在模具中，螺釘是最基本的零部件之一，其數量在一套模具中達到上百個(gè)。現有的螺釘設計方法，通常是采用以中心線(xiàn)代替螺釘或者調用螺釘標準件來(lái)實(shí)現。以中心線(xiàn)代替螺釘的方法雖然簡(jiǎn)化了設計過(guò)程，但降低了圖紙的可讀性，其潛在的問(wèn)題，如螺釘的安裝空間不夠、螺釘與其它的零部件發(fā)生干涉等。而調用螺釘標準件的方法雖然一定程度提高了螺釘的設計效率，但螺釘的長(cháng)度需要手工計算，自動(dòng)生成2D工程圖中的螺釘孔孔表及螺釘BOM表也較困難。因此，在UG上開(kāi)發(fā)螺釘設計工具軟件，快速方便的進(jìn)行螺釘零件的批量生成，并完成螺釘孔表的生成和BOM表訂料工作，對模具模具精細化設計、提高設計的效率有很大的意義。

2 功能定義及設計

（1）功能定義

在模具CAD系統中設計螺釘，其主要要求有：界面便于操作，用戶(hù)能方便的選擇要設計的螺釘類(lèi)型及其主要參數；根據螺釘所要連接的零件，自動(dòng)確定螺釘位置及其所穿過(guò)零件，實(shí)現自動(dòng)開(kāi)孔功能；螺釘位置及其尺寸與所連接的零件之間建立關(guān)聯(lián)的關(guān)系，當螺釘位置或尺寸發(fā)生變化時(shí)，相關(guān)聯(lián)的零件上所生成的孔也要發(fā)生相應變化，實(shí)現設計過(guò)程中的聯(lián)動(dòng)修改；對于相同規格的螺釘，能夠實(shí)現其批量生成；在設計螺釘及螺釘孔孔面上附有名字和屬性，便于后續螺釘孔孔表和螺釘BOM表操作。

（2）功能設計

根據螺釘的設計要求，設計螺釘設計工具的操作界面如圖1所示，用戶(hù)可分別進(jìn)行螺釘的生成、編輯和刪除操作。在螺釘生成操作時(shí)，分別選擇孔的類(lèi)型及螺紋類(lèi)型，然后按照操作步驟，依次選取螺釘開(kāi)始面、螺紋孔開(kāi)始平面以及螺釘放置位置點(diǎn)，選擇螺釘型號，確認后即可生成螺釘。在螺釘的編輯及刪除操作中，用戶(hù)先選擇要操作的螺釘，其類(lèi)型參數會(huì )顯示在界面上，用戶(hù)可根據情況對其進(jìn)行編輯或者刪除操作。

螺釘設計工具中，用戶(hù)可根據需求選擇孔的類(lèi)型為螺釘孔、沉頭孔或螺絲孔；螺紋類(lèi)型分為公制、英制及PT/NPT三種類(lèi)型，螺釘型號根據所選螺紋類(lèi)型進(jìn)行自動(dòng)更新，如公制螺釘所對應的螺釘類(lèi)型分別為M3、M5、M8等，英制螺釘所對應的類(lèi)型分別為NO6、NO8、NO10等，其類(lèi)型及其相應尺寸均寫(xiě)在配置excel文件中，用戶(hù)可根據需求進(jìn)行修改。根據用戶(hù)選擇的不同類(lèi)型，軟件在生成過(guò)程中自動(dòng)讀取excel表格獲得相應類(lèi)型的尺寸，通過(guò)計算確定螺釘的位置后生成相應的螺釘。對于相同規格的螺釘，可以選擇多個(gè)螺釘的放置位置點(diǎn)，從而實(shí)現螺釘的批量生成。