基于CATIA的参数化模具结构全自动设计的实现

刘凯云

摘要：基于 CATIA 的参数化实现三维模具设计自动化解决方案，提供从产品分型、加载模架、加载标准件、快速开腔、自动 BOM 和自动出图一整套的解决办法，利用模块化、标准化、自动化的思路，简化模具设计师的建模过程，自动处理统计零件信息，提高模具设计效率，降低出错率，节约设计成本。

关键词：CATIA；程式化；模具；结构设计

前言

Catia定义：CATIA是法国达索公司的产品开发旗舰解决方案。作为PLM协同解决方案的一个重要组成部分，它可以通过建模帮助制造厂商设计他们未来的产品，并支持从项目前阶段、具体的设计、分析、模拟、组装到维护在内的全部工业设计流程。

参数化定义：参数化设计基本原理：建立一组参数与一组图形或多组图形之间的对应关系，给出不同的参数，即可得到不同的结构图形。参数化设计的优点是对设计人员的初始设计要求低，无需精确绘图，只需勾绘草图，然后可通过适当的约束得到所需精确图形，便于编辑、修改，能满足反复设计的需要。

斯贝兹软件科技有限公司有一款软件TMOLD，是基于NX的三维建模软件，将提供从产品分型、加载模架、加载标准件、快 速开腔、自动 BOM 和自动出图等功能集成到具体的操作命令上，类似于二次开发的形式。在设计过程中，到了什么设计阶段，便使用相应的操作命令来实现这些功能。通过丰富的模架库（LKM，HASCO，DME，FUTABA 以及其他模架），确保在设计时，可以直接 调用模架，后续还有方便的功能加载二次顶出板，热 流道板，倒装模，双色模，实现模架加载一键化。通过完备的标准件库以及配套的修改编辑机制，保证在设计过程中，可以向搭积木一样，选择合适的 标准件，放到合适的位置来完成设计。

其软件简化了设计过程，更多地利用已建立好的标准模板及标准件模板来实现模具的标准化快速化设计，但是其中涉及到人为参与的工作量还是有很多，调用标准模架库的模架之后，要使其满足机床，满足该模具的结构，调用标准件之后的位置选择，安装面避让面的生成，都需要认为去操作使其完成。人为操作不仅增加工作量，而且容易产生错误，所以如果能减少人为操作的内容，对于模具结构设计的图纸质量，以及人员效率提升带来的节约成本 都是大有好处的。

因为NX不带参数设计，导致无法将一套图纸中所有的部件通过参数关系联系在一起。

而CATIA的参数化设计很大程度上能解决这个问题。

①参数（Parameter）是作为特征定义的 CATIA文档的一种特性。参数有值，能够用关系式（Relation）约束。

② 关系式（relation）是智能特征的一般称谓，包括：公式（formulas）、规则（ rules）、检查（checks）和设计表（design tables）。

③公式（formulas）是用来定义一个参数如何由其他参数计算出的。

④零件设计表：设计表是 Excel或文本表格，有一组参数。表格中的每列定义具体参数的一个可能的值。每行定义这组参数可能的配置。零件设计表是创建系列产品系列的最好方法，可以用来控制系列产品的尺寸值和特征的激活状态，表格中的单元格通常采用标准形式，用户可以随时进行修改。

⑤配置（Configuration）是设计表中相关的参数组的一组值。

⑥超级副本（PowerCopy）：超级副本是一组经过分组以用于不同上下文的特征（几何元素、公式、约束等），它提供了在粘贴时根据上下文重新指定特征的能力。超级副本可捕获设计者的设计意图和知识技能，因此可以提高重用性和效率。

⑦ 用户特征（UDF）：在常规设计工作中，经常会有类似相同的设计，只是设计所用数据不一样；对于这种情况，可以用数据表控制数据源，在需要某数据时，指定相应数据；将以上重用数据表设计过程封装成 UDF，并发布相应数据，达到重用设计的效果。

将以上7種CATIA所支持的特征定义方式有效的结合起来即可实现简单的零件设计到最后的整套模具的产品设计。

參考文獻：

[1]斯贝兹软件科技有限公司www.spacesolution.cn