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鎂合金具有許多不可替代的特性和優(yōu)勢，在上受到了高度重視，被視為21世紀(jì)的綠色金屬材料。作為比鋁更輕的金屬材料，鎂的現(xiàn)有使用狀況遠(yuǎn)沒有發(fā)揮其潛在的優(yōu)勢。目前，歐、美許多國家都在積極開展鎂合金方面的研究，組織高等院校、科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)，鎂合金在汽車和航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用取得了顯著成效。

鎂合金擠壓管材主要用于航空、航天、汽車、摩托車工業(yè)。隨著汽車、摩托車輕量化以及新產(chǎn)品的不斷開發(fā)，擠壓鎂合金管材的規(guī)格、品種越來越多。為了適應(yīng)快速變化的品種規(guī)格要求、簡化設(shè)計(jì)人員的計(jì)算、提高設(shè)計(jì)效率、縮短模具的設(shè)計(jì)周期，開發(fā)的參數(shù)化c4d設(shè)計(jì)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助自動化設(shè)計(jì)變得十分迫切。

作為擠壓成形的主要部件——模具，其設(shè)計(jì)的效率和合理性對于新產(chǎn)品的開發(fā)與研制具有很重要的作用。由于擠壓工藝和模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加之新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)，設(shè)計(jì)時需要技術(shù)人員進(jìn)行大量的計(jì)算才能投入生產(chǎn)，整個設(shè)計(jì)周期長，模具的修改量大。傳統(tǒng)的aubcad二次開發(fā)工具，如visuallisp、ob-jectarx，由于自身軟件的限制，很難實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)的要求。采用autocad2002繪圖平臺，以其內(nèi)嵌的vba（visual basic application） 為參數(shù)化設(shè)計(jì)工具，可以方便地實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)。vba以visual basic程序設(shè)計(jì)語言作為基礎(chǔ)，具有強(qiáng)大的界面設(shè)計(jì)和豐富的對話框設(shè)計(jì)功能，同時可以方便地與微軟公司的microsoft access、sql server 等數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進(jìn)行鏈接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的存取功能。本文以鎂合金管材熱擠壓模autocad參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研究為基礎(chǔ)，提出了vba參數(shù)化設(shè)計(jì)的過程及程序開發(fā)過程的一些關(guān)鍵問題、解決方法和實(shí)現(xiàn)技巧。

1 鎂合金管材熱擠壓模的設(shè)計(jì)思路

擠壓力、擠壓模具端面尺寸與擠壓制品斷面尺寸的大小密切相關(guān)。對于圓棒材、圓管材，以其外圓直徑來確定擠壓制品斷面大小；對于非圓棒材、非圓管材、型材，常用外接圓直徑來確定擠壓制品斷面大小。為了確定一臺擠壓機(jī)能否生產(chǎn)某種制品，常以擠壓簡直徑來衡量。

擠壓管材常用的模具有兩類：一類為無縫管材模具，另一類為焊合管材模具。本文介紹無縫管材模具的vba參數(shù)化設(shè)計(jì)。擠壓無縫管材用的模具主要包括形成管材外徑的擠壓模，形成管材內(nèi)徑的穿孔針，以及與穿孔針配套使用的擠壓墊（采用帶有獨(dú)立穿孔系統(tǒng)的擠壓機(jī)）。擠壓管材時，由于穿孔針必須置于擠壓機(jī)的中心線上，無縫管材一般只能進(jìn)行單孔擠壓，此時模孔的理論重心也應(yīng)置于擠壓機(jī)的中心線上。

1.1 熱擠壓工藝設(shè)計(jì)

鎂合金熱擠壓工藝包括：產(chǎn)品規(guī)格、管材壁厚、材質(zhì)、擠壓筒的選擇，擠壓溫度、擠壓速度、擠壓比、單位擠壓力的確定與計(jì)算。

1.2 擠壓模具設(shè)計(jì)

擠壓無縫管材的模具主要有錐形模（單錐模、雙錐模）和平模兩種。錐形模用于不帶潤滑的無縫管材擠壓，平模的優(yōu)點(diǎn)是易于切除壓余。

無縫管材擠壓模具的設(shè)計(jì)主要包括：

（1） 模具類型的選擇；
（2） ?？壮叽绲拇_定（應(yīng)考慮熱膨脹冷收縮因素及模孔尺寸增量）；
（3） ?？坠ぷ鲙чL度的確定（要兼顧模具使用壽命與降低擠壓力兩方面）；
（4） 入口處圓角半徑的確定；
（5） 模具外形尺寸的計(jì)算，并標(biāo)準(zhǔn)化；
（6） 模具強(qiáng)度校核。

1.3 穿孔針設(shè)計(jì)

穿孔針的設(shè)計(jì)包括：穿孔針尖尺寸確定、針后端（針桿）尺寸確定、穿孔針強(qiáng)度校核。本參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)不再單獨(dú)介紹這部分內(nèi)容。

2 鎂合金管材擠壓模autocad參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)

本擠壓模具參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)包括五部分：擠壓機(jī)設(shè)備選擇、擠壓模具基本參數(shù)庫、擠壓工藝參數(shù)庫、程序設(shè)計(jì)模塊、用戶輸入界面。

用數(shù)據(jù)庫來管理圖形參數(shù)已是一個必然趨勢，因此，擠壓模具參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用vba存取acess數(shù)據(jù)庫，來讀取模具的圖形參數(shù)。采用微軟公司的microsoft access軟件建立數(shù)據(jù)庫，設(shè)計(jì)時的圖形參數(shù)可方便地從access數(shù)據(jù)庫中讀取設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，不存在vba與access數(shù)據(jù)庫不兼容問題，訪問數(shù)據(jù)庫采用sql sever 2000 作為數(shù)據(jù)庫管理軟件，sql sever 2000具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫管理功能和使用的靈活性。使用ado的方法來存取數(shù)據(jù)庫，microsoft active data ob-jects（ado）能夠編寫出可通過 ole db 對在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行存取和操作的應(yīng)用程序。其優(yōu)點(diǎn)是：易于使用、高速、低內(nèi)存支出與占用空間少。ado支持適用于客戶端／服務(wù)器端等應(yīng)用程序的主要功能。ado是一個對象模型，它結(jié)合了oledb易于使用的特性以及在諸如remote data ob-jects（rdo）和 data access ob-jects（dao）的模型中容易找到的通用性。更重要的是：ado包含了所有可以被oledb標(biāo)準(zhǔn)接口描述的數(shù)據(jù)類型。換句話說，ado對象模型具有可擴(kuò)展性，它不需要你對自己的組件做任何工作，只要通過一般的程序設(shè)計(jì)接口，就可以可視化地處理所有的事。

本參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)包括：對話框設(shè)計(jì)、國標(biāo)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫文件的建立、參數(shù)化繪圖、下拉菜單的設(shè)計(jì)和調(diào)用。對話框和下拉式菜單的目的是方便用戶進(jìn)行選擇以及輸入相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)。參數(shù)化繪圖編程時，首先根據(jù)輸入及選擇的參數(shù)條件，從數(shù)據(jù)庫中讀出基本數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行設(shè)計(jì)和校核，得到合理的數(shù)據(jù)；將計(jì)算得到的數(shù)據(jù)調(diào)入繪圖程序，完成圖紙輸出，如圖1。

 

2.1對話框設(shè)計(jì)
對話框共有三個：splash界面、開始對話框、主參數(shù)輸入對話框。

預(yù)覽圖片庫的建立：采用autdad繪出單錐模、雙錐模、平模圖，用紅蜻蜓抓圖精靈將地autocad圖形格式轉(zhuǎn)換成bmp圖片格式，以便預(yù)覽時調(diào)用。

開始對話框包括：模具類型選擇、圖紙規(guī)格及格式選擇、預(yù)覽框等三部分。預(yù)覽框的圖片是在模具類型選定之后，調(diào)用預(yù)覽圖片庫的圖片得到的，如果預(yù)覽框的模具類型不合理，可取消后重新選擇。

設(shè)計(jì)主界面包括：擠壓機(jī)、擠壓簡直徑、材質(zhì)的選擇，擠壓管材外徑及壁厚確定。由于擠壓機(jī)及擠壓簡直徑確定之后，所能擠壓的管材直徑范圍就可確定了，因此在輸入擠壓管材外徑之前需點(diǎn)擊“輸入?yún)?shù)”按鈕，以便設(shè)計(jì)系統(tǒng)能調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的管材模參數(shù)表，獲得所能生產(chǎn)的zui大及zui小直徑，顯示于管材外徑輸入框兩側(cè)，提示用戶輸入的管材外徑必須在該范圍內(nèi)。如果要輸入的管材外徑不在該范圍內(nèi)，則需取消。重新選擇擠壓機(jī)及擠壓簡直徑，以確保能夠擠壓出合格產(chǎn)品。

2.2 程序設(shè)計(jì)

本參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)包括兩部分：主設(shè)計(jì)模塊、計(jì)算及繪圖模塊。

2.2.1 主模塊作用為啟動設(shè)計(jì)系統(tǒng)

設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫訪問類型及文件路徑（本系統(tǒng)采用acess數(shù)據(jù)庫）；設(shè)定sql sever指令，建立數(shù)據(jù)庫的調(diào)用；調(diào)用其他模塊和窗體。

2.2.2 計(jì)算及繪圖模塊

包括三部分：圖框繪制、計(jì)算及校核、模具圖繪制。

（1）圖框繪制：設(shè)置圖層、線形、顏色，確定標(biāo)題欄的起始點(diǎn)，根據(jù)開始對話框中選定的圖紙規(guī)格及格式，計(jì)算和確定固框各點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算標(biāo)題欄各點(diǎn)坐標(biāo)，選定固層。

（2）計(jì)算及校核：根據(jù)主設(shè)計(jì)界面輸入及選定的參數(shù)，將數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)參數(shù)提取并存于變量中。

計(jì)算管材?？字睆剑篸＝d0x（1十k/100）十0.04t

式中，d0-管材外徑（用戶輸入）；
k—?？子嗔肯禂?shù)；
t＝t0十dt2（dt2為管材?？自隽浚?

模具厚度（h）確定：根據(jù)擠壓簡直徑（dt）與模具厚度（h）間的關(guān)系：a＝0.22dt，計(jì)算出初步的模具厚度，再將計(jì)算結(jié)果整合為標(biāo)準(zhǔn)尺寸。

模具強(qiáng)度校核：校核模具的彎曲強(qiáng)度，如果校核不能通過，厚度增大一個規(guī)格，繼續(xù)校核，直至校核通過。

（3）繪圖模塊編繪圖程序時，首先對模具各點(diǎn)進(jìn)行編號（單錐模、雙錐模、平模分別編號），確定繪圖起始點(diǎn)坐標(biāo)，根據(jù)前面各窗體界面選定及數(shù)據(jù)庫中調(diào)用的參數(shù)和計(jì)算結(jié)果，求解出各點(diǎn)的坐標(biāo)表達(dá)式，確定各點(diǎn)坐標(biāo)，分別確定各段連接線的類型（如直線、圓弧、樣條線等）并定義；選擇圖層。創(chuàng)建尺寸標(biāo)注：設(shè)定標(biāo)注類型（直線、圓弧、角度、直徑等標(biāo)注類型），確定標(biāo)注位置，確定標(biāo)注圖層。創(chuàng)建剖面線：選定剖面線類型，剖面線樣式的角度、名稱、比例、間距。創(chuàng)建剖面線的外側(cè)回路、附加外回路剖面線對象、附加固形作為剖面線，并修改屬性。本參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)的結(jié)果見圖2（雙錐模）。

圖2 參數(shù)化設(shè)計(jì)結(jié)果

3 結(jié)束語

隨著鎂合金成形技術(shù)的不斷進(jìn)步，對鎂合金管材的需求將快速地增長，對其品種、規(guī)格的需求也越來越多，要求從產(chǎn)品的提出到生產(chǎn)出合格產(chǎn)品的周期越來越短。采用antocad內(nèi)嵌的vba作為二次開發(fā)工具，實(shí)現(xiàn)參數(shù)化鎂合金管材擠壓模具設(shè)計(jì)，可以大大地減少設(shè)計(jì)人員的計(jì)算和繪圖時間，成倍地提高工作效率。本系統(tǒng)還具有較強(qiáng)的靈活性，可以方便地添加數(shù)據(jù)及更新數(shù)據(jù)。實(shí)際上，aubcad進(jìn)行二次開發(fā)不局限于擠壓模具的參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)開發(fā)，對于標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的產(chǎn)品，同樣具有可借鑒的作用。

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