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沖壓模具CAD/CAE/CAM一體化系統的研究對制造業的發展起至關重要作用.由于工程設計中的重復勞動的大量出現，繁復的工程計算，成為各個工程設計中的常見間題。為更好的利用CAD軟件，有必要對其進行零件的標準化，部件的通用化，典型零部件的參數化.實踐證明，三維設計是CAD應用發展的必然趨勢，且為了更有效發揮CAD系統的作用，必須對系統進行二次開發，實現CAD/CAE/CAM系統的專業化和用戶化. CAA是CATIA軟件包中的一個模塊，是IBM公司提供的用于CATIA二次開發的軟件工具，CAA語言用來創建類似FORTRAN一樣的程序，與CATIA系統集成由于CAA與CATIA緊密集成，所以利用CAA程序，可以完成與CATIA的各種交互操作。
1 沖切模三維標準件庫的建立
程序參數化建模的優勢在于方便靈活，對系統要求較低，適用于結構簡單，編程容易實現的零件，如銷釘
直接系統建模，建立模型較為容易，但需要大量的建模工作，適用于結構復雜，但穩定，變化可能少的零件，如側沖器等，是利用直接系統建模方法建立的.參數化系統建模可以利用系統的參數化功能，對建立的模型的表達式進行修改，實現參數化，適用于變化較隨意的零件，如凸模、模夾等。
因此，結合具體要求，達到將盡可能多的標準件納入標準件庫中，本系統的建模思想是對不同的標準件進行分析，決定采用哪一種建模方法，對不同的方法采用不同的實現步驟簡單多變零件采用程序參數化建模，復雜少變零件采用直接系統建模，復雜多變零件采用參數化系統建模.不同建模途徑統一管理于CAA程序之下，集成在CATIA環境內.
1. 1 沖切模具三維標準件庫的實現方法
根據前面對開發三維標準件庫方法的分析，結合具體要求，本系統中參數化標準件庫的構造過程是對不同的標準件進行分析，決定采用哪一種建模方法，對不同的方法采用不同的實現步驟.這里主要介紹參數化系統建模方法.
程序參數化建模工作流程如圖1所示.直接系統建模的工作流程如圖2所示.
本系統參數化系統建模法的參數化標準件庫構造過程分為如下幾步:
1)建立標準件參數化實體模型建立參數化模型的過程主要利用CATIA的功能來實現.模型驅動技術是模型參數化的關鍵技術，在零件驅動的前后只發生尺寸大小的變化，拓撲關系不變在零件模型中，包含零件實體及其尺寸，驅動變量和參考變量等，分別對應于CATIA的3種尺寸標注方式①數值形式:以數值的形式表示尺寸;②變量名形式:給每個尺寸一個代號，按先后標注用d0，d1，…dn。表示;③方程形式:如d3 =d1,
模型實體決定了零件的拓撲關系，常量尺寸為模型中不變的約束，驅動變量為取一定數值的可變約束，參考變量是驅動變量的運算組合.模型驅動只直接改變驅動變量的取值，參考變量根據驅動變量的變化自動更改.造型軟件根據模型實體造型過程和新的變量取值重新計算，從而得到新的零件.
2)讀人相關參數值參數數據組織即根據標準件參數的特點，研究出合理的數據結構來描述標準零件的參數數據，可將參數數據分成兩大類:①主參數類(單參數類)，其標準零件的參數數據中產生決定性參數只有一個，當其主參數確定下來之后，相應的其他參數便全部確定下來了.②主參數、次主參數類(雙參數類):這類零件除具有一個主參數之外，還存在一個與主參數系列相對應的次主參數組，在確定了主參數之后，次主參數只能確定一個取值的范圍，只有確定了次主參數的值之后，零件的所有組成參數才能全部確定下來.
3)調人模型進行裝配所有的模型都存放在一個路徑下，構成一個庫文件，程序應提供一個功能，自動搜索所需的零件，并把它調人，安裝在相應位置，
4)輸出表達式文件由于CATIA系統有如下約定:調人的零件，表達式在原表達式基礎上加"單引號"和一個數字序號以區別，所以更改表達式要自動提取這個數字序號
5)按相關參數修改表達式按新表達式修改模型.參數化系統建模的工作流程如圖3所示.
1. 2 系統集成
標準件的管理界面的功能是用于實現用戶對需要的標準件的種類的選擇，因此，需要在界面中能夠根據用戶的選擇顯示出相應的標準件的系列、規格、參數及各參數的意義，以供用戶確認.把所有函數都集成起來這樣，就形成了一個功能強大的專業方向的函數庫.
主應用程序界面列出了所有的標準件的名稱的按鈕，點擊按鈕后進人下一級對話框.這時顯示相應標準件的相關信息及各參數的相關信息.然后再根據具體情況，提示用戶輸人相關的參數或選擇相應的按鈕.
在CAA語言中，提供了功能強大的人機交互語句，用戶可以利用CAA程序提供與系統對話的功能，完成交互操作所以這些管理的界面可以用標準件庫操作界面可以用CAA程序實現.VC對于編制應用程序界面方面有其優勢，標準件的相關信息用VC程序實現.
對于圖形編輯、實體造型方面，CAA程序則顯得力不從心了因此，本系統采用CAA程序來進行數據的組織、界面的制作、數據處理等工作，而對于實體造型，則在CATIA系統中進行，這樣就可以發揮各自的優勢，把3個系統集成，形成一個界面友好、功能強大的沖切模具計算機輔助設計系統.
2 沖切模三維標準件庫的應用實例
以轎車控制臺左右側上橫梁加強板的產品數模為例，材料厚度為1mm.#p#分頁標題#e#
整套工序為左右件同模制造，本實例為4/4沖孔工序，由于孔位及對孔徑的精確度要求，將沖壓方向進行調整，使得5個安裝孔正沖外，斜面上的2個安裝孔需要吊沖來實現因此，模具的結構為a大部分組成:①吊沖裝置，選用日本三協公司的標準件UCSMC50一30;②下模組件，下模座采用鑄造形式，在其上直接鑄出定位型面，在沖孔位置安裝凹模鑲套、廢料盒，導向位置安裝導柱、導滑板(由標準件庫提供);③壓料板組件，采用基體鑄造、壓料面鑲
塊形式，壓料板與上模座之間由導滑板導滑，并用側銷連接，彈性卸料元件采用彈簧預壓組件(由標準件庫提供);④模座組件，采用鑄造形式，在其導滑腿上安裝導向裝置導套及導板，在凸臺上安裝墊板、凸模、模夾及螺釘、銷釘(由標準件庫提供).
首先，定位型面及定位體的設計.將產品數模另存為下模零件設計的Part文件，利用CATIA的自由曲面建模功能，將產品數模型面按定位需要進行順延和剪切，然后進行縫合.用實體造型功能在需要位置給出定位體需要尺寸的方體，用縫合后的曲面將方體上部剪切掉，所需要的定位體實體設計完成.然后CATIA的實體建模功能和特征建模功能設計出下模實體模型的基本形狀，如圖4 ,5所示.
下模組件是由下模體和一些標準件組成、可以利用沖切模CAD系統中的標準件庫直接生成實體模型，進行裝配.若在導向位置上安裝導滑板，首先將當前工作坐標變換到安裝位置上，然后就可以在標準件庫中調用所需安裝的標準件了.
打開File--.Execute CATIA/Open-CAA選擇標準件種類的系統界面，如圖5所示.單擊導滑板圖標后，進人標準件的參數選擇系統界面，如圖6所示
單擊確定后，出現輸入參數的對話框，如圖7所示，輸人長150、寬l00，單擊確定后，完成標準件導滑板的安裝.
其他標準件的安裝過程與導滑的安裝過程一致.裝人標準件后的下模組件實體模型如圖8所示.
3 結論
從產品數字化定義到應用數字化裝配技術，模具產品設計正由2D輔助設計逐步走向3D主流設計的數字化時代.現在各種專業化的3D設計軟件越來越成熟和多樣化，單位使用國家標準與企業標準，并采用部分單位的特有標準件.通用零部件/標準件的廣泛使用，使標準件庫的開發己成為我們所研究實現數字化設計與制造技術應用的重點目標.該庫升級后將更加智能化，并可與國家標準、國家軍用標準、行業標準等全文數據庫集成，使二維信息與三維信息互通，查詢標準件的非參數化屬性等.本文所開發的沖切模三維標準件庫只是模具CAD的一個重要的組成部分.模具CAD應向智能化方向發展，建立模具知識庫、典型結構庫，逐步完善模具計算機輔助設計系統.
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