1、制造業自動化基于沖裁模系統的研究與開發胡澤豪，莊進發（中南林業科技流變力學與材料工程研究所，長沙）要：針對目前我國沖裁模技術應用存在的一些問題，如：運作效率低等，本作者提出在應用范圍較廣的軟件平臺上，二次開發一套具有一定實用價值的沖裁模系統這一課題，使沖裁模設計達到一定的自動化與智能化。關鍵詞：沖裁模；二次開發；自動化與智能化中圖分類號：文獻標識碼：文章編號：（）摘Studying and development of die & mold CAD /CAM based on Pro/Engineer，（，）：，：；緒言沖裁是利用模具使板料產生分離的沖壓工序，包括落料、沖孔、切口、剖切

2、、修邊等。在模具系列應用中，沖裁模具的應用是相當廣泛，同時，隨著工業技術的發展，市場需求的增加，以及產品更新換代速度的加快，產品生產正向復雜、精密、多品種、高質量和交貨期短的方向發展，這就要求模具生產具有更短的周期、更低的成本和更高的質量。傳統的模具設計與制造方法已不能適應工業產品及時更新和提高質量的要求。而解決這一矛盾的關鍵方法是模具（）。（簡稱，）是（）公司研制一款具有使用范圍較廣、界面友好、單一數據庫等特點的典型代表參數化通用軟件。它集成了、等一些功能，在這個強大的功能平臺上，二次開發一套專業沖裁模系統，使得沖裁模的設計達到一定的自動化與智能化。這也是通向模具的最直接和有效途徑。沖裁模系

3、統的總體設計沖裁模系統生命周期根據軟件工程學的方法，沖裁模系統的生命周期可分為系統分析、系統設計、程序設計、系統測試和系統維護個階段。前個階段稱為開發期，最后一個階段成為維護期。系統分析階段的主要任務是對現行的工作流程進行調查，收集并分析有關資料，了解用戶的需要。確定系統的總目標、功能、性能和接口，建立系統收稿日期：作者簡介：胡澤豪，中南林業科技流變力學與材料工程研究所。【】第卷第期制造業自動化沖裁模系統功能模型建立沖裁模系統采用方法建立一個功能模型以表達系統的活動和數據以及它們之間的關系，從而全面地描述系統。功能模型的建立遵循建模的一般步驟。在這個功能模型中，把整個系統分為一系列的功能模塊，

4、這一系列的功能模塊構成一個層級結構。功能模塊之間的數據流及其關系用方向線來表示。如圖所示。從圖中可以看出，沖裁模系統的總目標是：基于用戶要求、沖裁件信息及相應的軟硬件環境，生成沖裁模詳細工程圖和數控加工代碼。把頂級功能嚴格按照自頂向下、逐步求精的思路逐層分解得到各級功能盒，就可以對模型中具體的功能模塊進行詳細描述。沖裁模總體結構的確定綜上所述，建立沖裁模的總體結構如圖所示。圖沖裁模系統的頂級功能的總體邏輯模型。系統設計主要利用系統流程圖作為基本工具，采用結構化的設計方法。在設計復雜的系統時，設計過程可分為概要設計和詳細設計兩個階段。系統設計要將系統逐級向下分解成模塊和子模塊，進行模塊劃分。在模

5、塊劃分時應盡量降低模塊之間的耦合度，增加每個模塊的內集性。系統設計過程中要及時編寫文檔，系統完成后，這些文檔資料就是系統的說明書。程序設計的主要任務是把系統設計方案加以具體實現，根據系統設計說明書進行程序設計，將各功能模塊采用某種計算機高級語言實現。系統測試階段是對系統分析、系統設計和程序設計最后審查，是保證軟件質量的關鍵。按軟件工程的方法，測試過程可分為單元測試、整體測試和有效性測試。單元測試即模塊測試，整體測試是將模塊總裝在一起進行測試，其目的在于考察模塊是否能夠組裝成有關符合設計要求的系統。有效性測試的目的是證實軟件的功能與用戶要求是否一致。沖裁模系統生命周期的最后一個階段就是維護階段。

6、系統維護的內容很廣泛，但主要的是改正維護、適應性維護和完善維護。二次開發程序設計 第卷第期【】制造業自動化當沖裁模總體結構設計完成之后，就要對系統的實現進行編程。為用戶提供了豐富的次開發工具。常用的有，族表（）、用戶自定義特征（）、和等。其中是美國參數技術公司（）為產品系列提供的一個專用化的應用程序接口，是一個軟件開發者的工具包。提供了大量的語言編程庫函數，軟件開發者利用這些函數可以開發出標準的程序并行或異步運行的各種應用程序。因此它給用戶或第方提供了擴展功能的能力，這主要通過編寫語言代碼，然后編譯生成應用程序，最后將應用程序與無縫集成來實現。的主要功能有以下幾點：（）對己有菜單擴展或修改；（

7、）提供了傳遞信息、接受鍵盤輸入、鼠標交互拾取圖元的工具；（）直接訪問數據庫；（）獲取特征類型，幾何形體及尺寸；（）能組裝和拆卸組件；（）能產生零件或裝配體的截面和視圖。程序結構程序主要包括個部分，即頭文件包含部分、用戶初始函數部分（）和用戶結束中斷結束函數（）。以下是本系統的部分程序：頭文件包含部分“”“”用戶自定義函數聲明（）；凹模設計用戶初始化函數“”（）；（，”）；在菜單條“”的左邊添加菜單條【】第卷第期（“”，“”，“”，）；用戶結束中斷結束函數“”（）（）；沖裁模系統的數據庫設計在零件的設計過程中，經常需要考慮零件的機械性能，通常的方法是查閱機械手冊，浪費了大量的時間。在零件庫系統中

8、利用數據庫技術，將該零件的機械性能參數保存在數據庫中，在需要時查閱，可以方便零件的設計。零件庫系統中查閱標準零件的機械性能，要通過數據庫來實現，它們之間的關系如圖所示。圖數據庫的訪問關系以下是與對話框的部分程序代碼：；聲明對話框變量（）定義對話框函數（）；（）；（）；（）（對話框創建失敗）；制造業自動化圖裝配體生成圖系統界面如圖為本系統的運行界面，如圖為本系統最后生成三維裝配體。沖裁模系統的運行與結果在中運行應用程序，必須進行注冊。注冊文件的作用是向系統傳遞應用程序的信息，下面本系統的注冊文件為例說明注冊文件的結構：沖裁模： 【上接第頁】結束語總之，通過建立該沖裁模系統提高了的運作效率，簡化了的操作難度、優化了的操作界面，達到了預期的研究目的，系統在實例應用中，獲得良好的效果。參考文獻：肖景容，等沖壓工藝學北京：機械工業出版社，張海藩軟件工程北京：人民郵電出版社，莊進發基于沖裁模系統的研究與開發湖南長沙：中南林業科技大學研究生部，：茅順仙，等用于二次開發的參數化零件設計 煤礦機械，（）：柯科峰，邵世煌，張玨基于的外貿管理信息系統的設計與實現東華大學學報（自然科學版），（）：蔣哲遠，基于的企業資源計劃系統建模的研究計算機工程與應用，（）：張大勇，徐曉飛，等基于的動態聯盟企業建模方法計算機集成制造系統，（）：陳波，馬孝江基于和的分布式故障診斷系統的研究計算機工程，（）：，宋來剛，張