面向设计变更的级进模冲裁结构关联设计

    2.4 凸凹模长（高）度的确定

    凸模的长度、凹模镶块的厚度，以及凹模型腔和落料孔的高度，都应与相应模板的厚度保持一致。以凸模长度为例，应满足以下条件：

    凸模的长度=凸模板厚度+垫板厚度+脱料板厚度+条料厚度+冲穿深度。

    模板的厚度、条料厚度和穿刺深度任何一项发生改变，凸模的长度都应该进行相应的调整。本文通过参数化技术和变量关联来解决这个问题。

    参数化建模用约束来表达几何模型的形状特征，定义一组参数以控制设计结果（即参数化模型），几何元素的位置和形状由相应的参数来控制。变量关联以参数化技术为基础，把参数抽取成具有特定标识和意义的变量表达式，并建立它们之间的相互引用关系。变量引用可以建立在同一模型部件中，也可以建立在不同模型部件之间。

    以创建凸模为例，在参数化的模板和条料模型的基础上，把厚度参数抽取出来，定义成变量表达式。定义凸模长度变量表达式，并通过部件间表达式关联建立如下引用关系：

    凸模长度变量=凸模板厚度变量+垫板厚度变量+脱料板厚度变量+条料厚度变量+冲穿深度变量。

    当模板的厚度、条料厚度或穿刺深度改变时，通过变量表达式之间的引用关系，驱动凸模长度表达式的值发生变化，进一步驱动凸模模型实体发生变化。

    2.5 冲裁部件与废料的位置关联

    台阶式凸模的基座和凹模镶块的形状，与对应废料的形状关系不大，下垫板和模座中的落料孔的形状，也不与对应废料的形状直接相关，它们以子部件形式装配在凹模型腔部件中，直通式凸模形状虽与废料形状相关，但是用于在模板上开腔的FALSE实体可能仅仅是矩形或圆形，它们的位置都必须与条料中对应废料的位置保持一致。采用WAVE技术，虽能实现凸凹模刃口部分模型与废料的形状和位置的关联，但却不足以支持与废料形状不直接相关的其他部分模型与条料中的废料的位置关联，这种类型的关联，可通过采用UDO技术建立冲裁部件与废料间的位置关联来实现。

    UDO即用户自定义对象，可以保存用户定义的数据和用户支持的关联。UDO包含自由形式数据、可转换数据以及指向NX对象的链接等。UDO通过指向NX对象的链接与点、线、面、体等对象建立关联，这些关联对象的修改、删除，会触发UDO的显示、更新、删除等回调函数以进行响应。

    基于UDO的数据存储和几何关联特性，设计如表1和表2所示的UDO类。位置UDO类定义中，link_def[0-m]指向位置UDO所链接的NX对象，包括冲裁部件和相应废料（主废料常会带有搭边和过切等附废料）；ints[0]，以整型数表示冲裁部件的类型；doubles[0-8]以浮点数组的形式，记录了冲裁部件的装配位置。队列UDO类，是为提高更新性能而设计的，其中，link_def[0]指向位置UDO对象，doubles[0-5]以浮点数组的形式记录位置UDO实例所链接的冲裁部件的位置增量信息。

表1 位置UDO类定义

表2 队列UDO类定义

    2.6 冲裁凸凹模的创建流程

    在上述分析的基础上，确定凸模和凹模的没计流程，如图2、图3和图4所示。对于标准凹模镶块，用户可以设置镶块形状（方形或柱形）、是否带螺栓及其他参数等。调入库模型后，建立镶块高度与下模板厚度的变量关联，并根据对应EXCEL文件和用户的设置，添加装配约束和其他属性信息。对于自定义凹模镶块，WAVE用户定义的轮廓线草图，到凹模部件和对WAVE得到的曲线作拉伸的两步操作，分别采用选择规则为相连曲线和特征曲线的对象收集器作为输入；同时，由于WAVE后的轮廓线的位置由源草图控制，草图位置通过条料中的废料来约束，不需要创建位置关联UDO。锁定部件，是为了暂时抑制部件间的关联更新，提高使用性能。凹模型腔及落料孔和凸模的详细设计过程不再赘述。

图2 冲裁凹模镶块设计流程

图3 冲裁凹模型腔及落料孔设计流程

图4 冲裁凸模的设计流程