冲裁模系统的结构与功能

第一节　冲裁模CAD/CAM系统的结构与功能

一、系统结构

图3－1所示为一个在微型计算机上运行的冲裁模CAD/CAM系统的硬件配置。除计算机主机外，硬件配置中还包括外存储器、图形终端、绘图仪、打印机和网络设备等。

图3－1　冲裁模CAD/CAM系统的硬件配置

图3－2　CAD/CAM系统软件组成

系统软件主要由应用程序、数据库、图形库和绘图软件组成，如图3－2所示。数据库用于存放工艺设计参数、模具结构参数、标准零件尺寸、公差和材料性能等大量的数据资料。图形软件可根据设计结果自动绘制模具图。应用程序包括简单模、复合模、连续模的工艺设计计算、模具结构设计和线切割数控自动编程等部分。

二、系统功能与流程

冲裁模CAD/CAM系统工作流程如图3－3所示。

首先，将冲裁件的形状和尺寸输入计算机，由图形处理程序将其转换为一定的形式，为后续模块提供必要信息。常用的冲裁件图形输入方法有编码法、面素拼合法和交互输入法等。

工艺性判断模块以自动搜索和判断的方式分析冲裁件的工艺性。如零件不适合冲裁，则反馈信息，要求对零件图进行必要的修改。

毛坯排样模块以提高材料利用率为目标，进行排样的优化设计。程序可完成单排、双排和调头双排等不同方式的排样，还要从大量排样方案中选出材料利用率最高的方案。

工艺方案的选择，即决定是采用简单模、连续模，还是采用复合模，通过交互方式实现。程序可以自动确定工艺方案，用户也可自行选择认为合适的工艺方案。

工艺方案确定以后，系统流程的走向以简单模和连续模为一个分支，以复合模为另一分支。在各分支内，程序完成从工艺计算到模具结构与零件设计的一系列工作。可通过屏幕上显示的图形菜单选择确定凹模和凸模的形状设计。凹模内的顶杆采用优化布置，使顶杆分布合理，顶杆合力中心与压力中心尽量接近。在设计挡料装置时，用户可以用光标键移动屏幕，选定合适的位置。

模具设计完毕，绘图程序可根据设计结果自动绘出模具零件图和装配图。系统的绘图软件包括绘图基本软件、零件图库和装配图绘制程序。绘图基本软件包括几何计算子程序、数图转换子程序、尺寸标注程序、剖面线程序及图形符号包和汉字包。零件图库由凸模、凹模、上下模座等零件的绘图程序组成。绘制凹模、凸模、固定板和卸料板等零件图的关键是将冲裁件的几何形状信息通过数据库转换，生成冲裁件的图形;另外，还要恰当地处理图线和尺寸标注，所有这些功能均可调用基本软件有关程序完成。

装配图的绘制采用图形模块拼合法实现，即将产生的零件图的视图转换成图形文件，将各装配件的图形插入到适当的位置，拼合成模具的装配图。

系统利用AutoCAD绘图软件包作为绘图基础软件，将此软件包和高级语言结合使用，完成绘图程序的设计。

图3－3　冲裁模CAD/CAM系统工作流程图