冲裁模CAD系统软件输入模块设计(4)
2. 冲裁模CAD系统总体设计
冲裁是利用冲模在压力机上使板料分离的一种冲压工艺。从广义上来讲，冲裁包括切断、落料、冲孔、修边、切口等多种工序，但一般来说主要是指落料和冲孔工序。
普通冲裁模CAD/CAM系统包括图形输入、工艺设计计算、模具结构设计、模具图自动绘制和数控自动编程等功能，能够完成冲孔模、落料模和冲孔落料复合模等的计算机辅助设计[2]。
图2.1 系统总体设计流程图
2.1 冲裁件图形输入
冲裁件图形输入分为冲裁件参数输入和图形输入两部分。冲裁件的参数包括冲压工艺类型、材料参数等。图形输入采用图形参数输入法和以AutoCAD绘图软件为基础的交互输入法两种输入方式，由系统自动完成各节点坐标计算和各线素线型的确定工作，构造出冲裁件图形的几何模型。冲裁件图形的几何模型采用表中所示的数据结构，后续分析、设计计算、图形绘制及数控编程所需的信息均从该数据结构描述的集合模型中提取。
2.2 冲裁工艺性检验
冲裁件的工艺性检验主要是对工艺性进行审核，包括最小圆角半径检验、悬臂与狭槽判断、最小冲孔尺寸检验、最小孔槽边（间）距判断等。系统采用搜索法自动判断与检验工件的工艺性，当工件不符合冲裁工艺性要求时，自动指示缺乏工艺性的位置，并推荐相应的参数值，指导用户进行修改。
2.3 冲裁件排样
冲裁件排样采用最优化技术，保证排样方式全局最优。系统主要考虑了两种常用的排样方式，即图同单排与对头单排。系统根据用户输入的冲裁件代号和选择的排样方式，调用冲裁件有关参数和设计准则进行排样优化处理，最后输出并记录排样结果。
2.4 模具结构设计
模具结构设计的主要任务是决定模具的典型组合形式及模具的导向方式等，由用户根据提示，从国标《冷冲模》中交互选择所需的模具典型组合形式及导向方式，作为选择压力机和进行模具零件设计依据。
2.5 凹模设计
凹模设计由系统根据排样模块设计由系统根据排样模块生成的排样后的冲裁件几何模型、输入的冲裁件参数，确定相应的最小壁厚，计算出凹模周界，然后从凹模标准库中选取与设计凹模尺寸相近的标准凹模尺寸，然后根据凹模尺寸和选定的模具结构，从标准库中获取相关的零件结构和尺寸信息，并由此进行模具零件设计。
2.6 压力机选择
压力机选择模块根据选择的模具结构、冲裁件参数、冲压力、模具闭合高度等参数自动从压力机数据库中选择出适合的型号与吨位。选择结构记录在数据文件中，供调用和输出。
2.7 优化不知模具顶杆
对于上出料模具与复合模，往往需要从凹模中将工件顶出，顶料杆优化布置就是解决顶料杆的合理布置问题，以便平稳的将工件从凹模中顶出。系统在可能布置顶杆的闻之中寻优，获得顶料杆直径、数目及最佳布置位置，并提供顶料杆优化布置图绘制功能。
2.8 磨具图设计与绘制
模具图的绘制以AutoCAD绘图软件为工作台，通过接口文件实现与AutoCAD绘图软件的数据交换。模具图的设计与绘制包括装配图设计、零件图设计、绘制磨具图、显示模具图和绘图机绘图五个子模块。
2.9 数控自动编程
数控自动编程主要完成凸模、凹模等零件数控加工工艺处理和数控线切割3B语言程序的自动编制。