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華中科技大學材料成形及模具技術國家重點實驗室， 湖北 武漢 430074）

摘要：介紹了模具CAD系統(tǒng)中螺釘的自動化設計方法，闡述了參數化設計方法與關聯(lián)技術在螺釘設計中的應用。在UG平臺上開發(fā)了模具螺釘設計工具，實現了螺釘的批量生成和設計過程中的聯(lián)動修改，提高了設計效率。

關鍵詞：模具；螺釘設計；參數化設計；關聯(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?，F有的螺釘設計方法，通常是采用以中心線代替螺釘或者調用螺釘標準件來實現。以中心線代替螺釘的方法雖然簡化了設計過程，但降低了圖紙的可讀性，其潛在的問題，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，但螺釘的長度需要手工計算，自動生成2D工程圖中的螺釘孔孔表及螺釘BOM表也較困難。因此，在UG上開發(fā)螺釘設計工具軟件，快速方便的進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(tǒng)中設計螺釘，其主要要求有：界面便于操作，用戶能方便的選擇要設計的螺釘類型及其主要參數；根據螺釘所要連接的零件，自動確定螺釘位置及其所穿過零件，實現自動開孔功能；螺釘位置及其尺寸與所連接的零件之間建立關聯(lián)的關系，當螺釘位置或尺寸發(fā)生變化時，相關聯(lián)的零件上所生成的孔也要發(fā)生相應變化，實現設計過程中的聯(lián)動修改；對于相同規(guī)格的螺釘，能夠實現其批量生成；在設計螺釘及螺釘孔孔面上附有名字和屬性，便于后續(xù)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，用戶可分別進行螺釘的生成、編輯和刪除操作。在螺釘生成操作時，分別選擇孔的類型及螺紋類型，然后按照操作步驟，依次選取螺釘開始面、螺紋孔開始平面以及螺釘放置位置點，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，用戶先選擇要操作的螺釘，其類型參數會顯示在界面上，用戶可根據情況對其進行編輯或者刪除操作。

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