冲压模具设计资源与三维图库系统开发技术.pdf

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1、四川大学硕士学位论文冲压模具设计资源与三维图库系统开发技术姓名：刘志学申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化指导教师：殷国富20040501四川大学硕士学位论文丫6 5 4 5 6 6冲压模具设计资源与三维图库系统开发技术专业机械制造及其自动化研究生刘志学指导教师殷国富摘要冲压模具是模具工业的重要组成部分。利用计算机辅助设计(c A D)系统来完成冲模设计是提高冲压模具设计效率和设计质量的一种技术方法。但通用的C A D 系统没有提供一个数字化的设计资源手册，在设计过程中仍然要借助于传统的纸质手册工具书查询数据资料；另方面，通用C A D 系统也没有提供符合国家标准的常用标准零部件三维图库

2、以供使用设计人员在模具设计过程中仍需对此类标准件进行重复绘制。因此，研制冲压模具设计资源与三维图库软件系统对于提高模具设计效率和质量具有十分重要的意义。本论文在分析和总结我国冲压模具设计和材料成型技术手册资料的基础上，应用软件工程化思想、数据库技术、O L E0 动化技术、特征建模技术以及参数化设计技术，对冲压模具设计资源与三维图库软件系统的开发进行了研究。论文在理论和实践中的主要成果与特色如下：(1)阐述了C A D C A M 技术的发展历程及其在模具工业中的应用现状，论述了模具C A D c A M 技术的重要意义。在分析国内外模具C A D C A M 技术的研究和应用状况的基础上，提

3、出了将冲压模具设计资源数字化，建立冲压模具设计资源与三维图库系统，为广大工程技术人员提供一种应用于C A D 技术上的辅助模具设计颤型软件系统的思想。(2)论文阐述了软件工程的基本思想，在分析系统目标和系统需求的基础上，详细论述了系统的总体方案设计，时系统的总体结构和功能模块以结构图和文字说明的形式进行了论述，并阐述了系统的用户界面的设计方法。四川大学硕士学位论文(3)阐述了数据管理技术的发展概况，介绍了数据库设计技术的般理论。在对冲压模具设计资源进行归类的基础上，详细论述了用D a t a B a s eD e s k T o p创建冲压模具设计资源数据库以及利用D e l p h i5 建

4、立数据共享应用程序的方法。(4)讨论了常用标准件图形库在C A D 技术中的重要意义以及建立标准件三维图库的关键技术。详细讨论了对S o l i d W o r k s 进行二次开发的方法。论述了O L E 自动化技术、特征建模技术以及参数化设计技术的原理及在冲压模具标准件三维图形库开发过程中的应用情况，并详细阐述了冲压模具标准件三维图库的程序实现方法。(5)本文最后通过两个实例展示了系统的实际运行效果，并对进一步的研究工作进行了讨论。冲压模具设计资源与三维图库系统的建立为提高计算机辅助设计方法在模具工业中的应用水平提供了条切实可行之路，具有一定的理论和实际意义。关键词：冲压模具设计资源冲压模

5、具标准件数据库三维图库二次开发I I婴型奎堂堡主堂垡堡皇一一D e v e l o p i n gT e c h n i q u eo fD e s i g nR e s o u r c e sa n d3 DG r a p h i cL i b r a r yS y s t e mf o rS t a m p i n gD i eM a j o rM e c h a n i c a lM a n u f a c t u r i n ga n dA u t o m a t i o nP o s t g r a d u a t eL i uZ h i x u eS u p e r v i s o

6、 rP r O fY i nG u o f uA b s t r a c tS t 锄p i n gd i ep l a y sav e r yi m p o r t a n tp a r ti nd i ei n d u s t r y T ou t i l i z eC o m p u t e rA i d e dD e s i g n(C A D)s y s t e m i n d i e d e s i g n i n g i s a n e f f i c i e n t m e t h o d o f i m p r o v i n g t h e e f f i c i e n

7、c y a n d q u a l i t y o f d i ed e s i g n B mt h ec o m m e r c i a lC A D C A Ms y s t e m sd o n ts u p p l i e sd i g i t i z e dd e s i g nr e s o u I c e So fs t a m p i n gd i e，t h e r e f o r e，e n g i n e e r sa n dt e c h n i c i a n ss t i l lr e f e rt ot r a d i t i o n a lm a n u a

8、lb o o k sf o rd e s i g nd a t a A tt h es a m e，t h ec o m m e r c i a lC A D C A Ms y s t e m sd o n th a v ea3 Dg r a p h i cl i b r a r yo ff r e q u e n t l yu s e ds t a n d du n i t si na g r e e m e mw i t ho u rn a t i o n a ls t a n d a r d，t h u s，e n g i n e e r sa n dt e c h n i c i a

9、n sh a v et or e p e a t e d l yd r a wt h e s es t a n d a r du n i t sw h e nr e q u i r e d A sar e s u l t，i ti sv e r ys i g n i f i c a n tf o ri m p r o v i n gt h ee f f i c i e n c ya n dq u a l i t yo f d i ed e s i g nt od e v e l o pad e s i g nr e S O B r c ea n d3 Dg r a p h i cl i b r

10、 a r ys y s t e mf o rs t a m p i n gd i e，O nt h ef o u n d a t i o no f s e r i o u sa n a l y s i sa n ds u m m a r i z a t i o no f t h em a n u a lb o o k sa b o u ts t a m p i n gd i ed e s i g na n dm a t e r i a lc o n t o u r i n g，t h i sp a p e ru t i l i z e st h ei d e ao fs o f t w a r

11、 ee n g i n e e r i n g,d a t a b a s et e c h n i q u e，O L Ea u t o m a t i o nt e c h n i q u e，f e a t u r i n gm o d e l i n gt e c h n i q u ea n dp a r a m e t r i cd e s i g nt e c h n i q u et om a k er e s e a r c ho nt h ed e v e l o p i n go f d e s i g nr e s o u r c ea n d3 Dg r a p h

12、i cl i b r a r ys y s t e mf o rs t a m p i n gd i e T h em a i na c h i e v e m e n t sa n dc r e a t i v ei d e a so f t h ep a p e ra r ea sf o l l o w s：(1)T h i sp a p e re x p a t i a t e so i lt h ee v o l u t i o no f C A D C A Mt e c h n i q u ea n di t sp r e s e n ta p p l i c a t i o ns

13、t a t u s i n d i e i n d u s t r y,a n d d i s c u s s e s t h e i m p o r t a n t s i g n i f i c a n c e o f C A D C A M t e c h n i q u e B a s e do nt h ea n a l y s i so f d o m e s t i ca n do v e r s e as t u d ys t a t u sa n da p p l i c a t i o ns t a t u s，i tb r i n g sf o r w a r da ni

14、 d e ao fe s t a b l i s h i n gd e s i g nr e s o u r c e sa n d3 Dg r a p h i cl i b r a r ys y s t e mf o rs t a m p i n gd i eb yd i g i t i z i n gt h ed e s i g nr e s o u r c e s，s oa st os u p p l ye n g i n e e r sa n dt e c h n i c i a n sw i t han e wa s s i s t a n ts o f t w a r es y s

15、t e mo fd i ed e s i g nb a s e do nC A Dt e c h n i q u e I I I璺业查兰堡主兰焦鲨塞f 2)I td i s c u s s e st h eb a s i ci d e a so fs o f t w a r ee n g i n e e r i n g A c c o r d i n gt ot h ea n a l y s i so fs y s t e ms u b 3 e c t s a n dr e q u i r e m e n t s,i t d i s s e r t a t e s t h e g e n e

16、r a lp l a n n i n g o f t h es y s t e m，a n d i l l u s t r a t e s t h e g r o s sf r a m e w o r ka n df u n c t i o nm o d u l e sw i t hg r a p h i c sa n dt e x t s(3)I tm a k e sd i s s e r t a t i o no nt h ee v o l u t i o no f d a t am a n a g e m e n tt e c h n i q u e，a n di n t r o d u

17、 c e st h ec o m m o nt h e o r i e so f d a t a b a s ed e s i g nt e c h n i q u e O nt h eb a s i so f c l a s s i f y i n gt h ed e s i g nr e s o u r c e so fs t a m p i n gd i e,i td i s c u s s e st h em e t h o do f e s t a b l i s h i n gd e s i g nr e s o u r c e sd a t a b a s ef o rs t a

18、 m p i n gd i ew i t hD a t a B a s eD e s k T o pa n dt h em e t h o do fb u i l d i n gu pd a t as h a r i n ga p p l i c a t i o np r o g r a mw i t hD e l p h i5(4)I td i s s e r t a t e st h ei m p o r t a n tm e a n i n go f f r e q u e n t l yu s e ds t a n d a r du n i t sg r a p h i cl i b

19、r a r yf o rC A Ba p p l i c a t i o na n dt h ee t h i c a lt e c h n i q u e sf o re s t a b l i s h i n gs t a n d a r du n i t sg r a p h i cl i b r a r y,a n dd i s c u s s e st h em e t h o df o rf u r t h e re x p l o i t a t i o no fS o l i d W o r k ss o f t w a r e F u r t h e r m o r e i

20、td i s c o u r s eu p o n t h e a p p l i c a t i o n o f O L E a u t o m a t i o n t e c h n i q u e，f e a t u r i n g m o d e l i n g t e c h n i q u ea n d t h e t h e o r y o fp a r a m e t r i cd e s i g ni nt h eC O U r S eo f d e v e l o p i n gs t a n d a r du n i t s3 Dg r a p h i cl i b r

21、a r yf o rs t a m p i n gd i e；a n dd e t a i l e d l ye x p a t i a t e so nt h em e t h o do f i m p l e m e n t i n gt h e3 D g r a p h i cl i b r a r yb yp r o g r a m m i n g(5)A tt h ee n do f t h i sp a p e r,t h er u n n i n gr e s u l to f t h es y s t e mi sb r o u g h tf o r t h，a n dt h

22、ef u r t h e rr e s e a r c hw o r k sa r ed i s c u s s e d T h ee s t a b l i s h i n go fs u c has o f t w a r es y s t e mo fs t a m p i n gd i es e t So u taf e a s i b l ew a yf o ri m p r o v i n gt h ea p p l i c a t i o no fC A Dt e c h n i q u ei nm e c h a n i c a li n d u s t r y T h er

23、e s e a r c hm a k e ss e n s eb o t hf o rt h e o r ya n df o rp r a c t i c e K e y W o r d s：s t a m p i n gd i ed e s i g nr e s o u r c e ss t a n d a r du n i t so fs t a m p i n gd i ed a t a b a s e3 Dg r a p h i cl i b r a r yf u r t h e rd e v e l o p m e n t四川大学硕士学位论文1 绪论模具是对金属、塑料、橡胶、玻璃等多

24、种原材料进行成形加工的重要工艺设备。由于模具成形具有优质、高效、成本低等特点，因而在国民经济的各个部门，特别是在机械、电子、电气、汽车、轻工业等行业应用十分广泛。模具工业已经成为国民经济的基础工业，在国际上被称为“工业之母”1 1】。由于模具具有品种多、数量大、更新换代快、单件生产等特点1 2 1，在制造业竞争越来越激烈的今天，传统的模具设计制造方法越来越难以胜任来自市场的挑战。制造业信息化战略的实施，c A D c A E c 砧技术在模具工业中的应用，快速原型等先进制造技术的应用，使模具的设计制造技术发生了重大变革【3 1，极大地促进了模具工业的发展。1 1 模具C A D C A M 技

25、术概况计算机辅助设计(C o m p u t e rA i d e dD e s i g n，简称C A D)是工程技术人员以计算机系统为工具，综合应用多学科专业知识进行产品设计、分析和优化等过程问题求解的先进数字信息处理技术，是专家创新能力与计算机硬件功能有机结合的产物1 4】。它把人类的决策判断、创造能力与计算机的高速运算、信息存储处理等功能有机结合起来，从两达到缩短工程产品设计周期、提高设计质量的目的拉”。作为现代产品设计方法及手段，计算机辅助设计技术己广泛应用于机械、电子、建筑、航空、航天、汽车、化工、冶金、环境工程等领域。计算机辅助制造(C o m p u t e rA i d e

26、dM a n u f a c t u r i n g，简称C A M)一般是指利用计算机在产品制造方面的总称，有狭义和广义之分。狭义C A M 通常仅指数控程序的编制，包括刀具路径的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹的仿真和N C(N u m e r i c a lC o n t r 0 1)代码的生成等。广义C A M 是指利用计算机进行与制造过程直接或间接有关的活动、计算机辅助工艺设计与带4 造、N C 编程、工时定额和材料定额编制、生产作业计划、物料作业计划(加工、装配、检测、输送、存储等)的运行控制、生产过程控制和质量控制等【5】。C A D C A M 技术是指以计算机为工具来生成和运用

27、各种数字信息和图形信息，以进行产品设计和制造的全过程，包括方案设计、总体设计和零部件设计四川大学硕士学位论文以及加工和装配等6 1。它是一项综合性的高新技术，其应用和发展正在引起一场深刻的产品设计与制造技术的革命，并对产品的结构、产业结构、管理结构、生产方式等产生重大的影响。1 1 1C A D C A M 技术发展概况及其在模具工业中的应用C A D 技术起步于2 0 世纪5 0 年代后期【4】。交互式计算机图形处理技术的诞生标志着C A D 技术雏形的出现。进入6 0 年代后，C A D 技术随着在计算机屏幕上绘图成为可能而开始迅速发展。随着C A D 系统介入产品设计过程的程度越来越深，

28、系统功能越来越强，逐步发展成为真正的计算机辅助设计。三维C A D系统出现于6 0 年代，当时只是极为简单的线框式系统，只能表达基本的几何信息，不能有效表达几何数据间的拓扑关系。7 0 年代飞机和汽车工业的蓬勃发展给三维C A D 带来了良好的机遇。为了解决飞机和汽车设计制造中遇到的大量自由曲面问题，法国人提出了贝赛尔算法。法国的达索飞机制造公司的开发者在二维绘图系统C A D A M 的基础上，提出以表面模型为特点的自由曲面建模方法，推出了三维曲面造型系统c A T n。C A l l I A 的出现标志着计算机辅助设计技术从单纯模仿工程图纸的三视图模式中解放出来，首次实现了在计算机内较完整

29、地描述产品零件的主要信息，同时也为C A M 技术的开发打下了基础。7 0 年代末到8 0 年代初，C A D 和C A M 技术有了较大发展。S D R C 公司于1 9 7 9年发布了世界上第一个完全基于实体造型技术的大型软件_ I D E A S。实体造型技术能够精确地表达零件的全部属性，有助于统一C A D、C A E 和C A M 的模型表达。进入8 0 年代中期，C V 公司提出了一种比无约束自由造型更加新颖的算法“参数化实体造型方法”。参数技术公司(P a r a m e t r i c T e c h n o l o g yC o r p，P T C)推出的P r o E 是世

30、界上第一个采用参数化技术的C A D 软件，它第一次实现了尺寸驱动的零件设计。9 0 年代初，S D R C 公司的开发人员以参数化技术为蓝本，提出了“变量化技术”，推出了全新体系结构的I-D E A SM a s t e rS e r i e s，它以实体造型系统为核心，集设计、仿真、加工、测试、数据库为一体，可以实现比较完美的集成。C A M 技术的发展与C A D 技术的发展是密不可分的。最早出现的C A M 软件是2 0 世纪5 0 年代开发的平面编程系统。进入6 0 年代，出现了在专业系统上开发的编程机及编程软件I T l 如：A T P 自动编程语言、F A N O C、S e m

31、 e m s 编程机。四川大学硕士学位论文这类系统的系统结构为专机形式，基本处理方式是人工或辅助式直接计算数控刀路，编程目标与对象也都是数控刀路。但是其功能差，操作困难，且专机专用，严重制约了C A M 技术的应用。随着三维C A D 技术的发展，出现了曲面C A M 系统。其系统结构一般是C A D C A M 混合系统，较好地利用了C A D 模型，以几何信息作为最终的结果，自动生成加工刀路。在此类C A M 系统中，自动化、智能化程度得到了大幅度提高，具有代表性的是U G、D U C T、C i m a t r o n、M a r s t e r C A M 等；基本特点是面向局部曲面的

32、加工方式，表现为编程的难易程度与零件的复杂程度直接相关，而与产品的工艺特征、工艺复杂程度等没有直接相关关系。至今日，尺寸相关、参数式设计、修改的灵活性等C A D 领域的特征，已引伸到C A M 系统之中。以英国达尔康(D e l c a m)公司的P o w e r M I L L 及W o r k N C为代表，采用面向工艺特征的处理方式，系统以工艺特征提取的自动化来实现C A M 编程的自动化，模型发生变化后，只要按原来的工艺路线重新计算，即实现C A M 的自动修改M J。C A D C A M 技术在模具行业中的应用可追溯到2 0 世纪5 0 年代1 9 。如美国通用汽车公司将C A

33、 D C A M 技术应用于汽车覆盖件的设计与制造。到6 0 年代末，模具C A D C A M 技术已日趋完善，例如，日本丰田汽车公司于1 9 6 5 年将数控用于模具a n n-。7 0 年代已研制出许多模具C A D C A M 专门系统，可应用于各种类型的模具设计与制造，并取得显著的应用效果；到2 0 世纪8 0 年代时，模具C A D C A M 技术已广泛应用于冷冲模、锻模、挤压模、塑料注射模和压铸模的设计与制造。据统计，美国1 9 7 0 年C A D C A M 作为一个产业的产值位零，到1 9 9 1 年年产值约数百亿美元，其中机械行业占5 1，电子、电器行业占2 3。在欧洲

34、，用传统的机加工方法生产的模具和用N C 加工方法生产的模具之比为7 0：3 0，在日本，这一比值为4 0：6 0。近年来，随着模具工业的飞速发展以及C A D C A M 技术的重要性被模具界所认可，C A D C A M 开发商投入了很大的人力和物力，将通用的C A D C A M 系统改造位模具行业专用的C A D C A M 系统，针对各类模具的特点，推出了宜人化、集成化和智能化的专用系统【1 0】。例如以色列C i m a f r o n 公司推出的Q u i c k 系列产品，能在统一的系列环境下，使用统一的数据库，完成产品设计，生成三维实体模型，在此基础上进行自动分类，生成凸、凹

35、模，完成模具的结构设计，能方便地对凸、凹模进行自动的N C 加工。又如D E L C A M 公司推出的P o w e r四川I 大学硕士学位论文S H A P E 系统，包括有P S M o l d m a k e r 模块，是面向模具制造的模具总装设计专家系统，可自动为复杂注塑模、吹塑模创建模具结构及抽芯机构，自动产生分模面，加工信息被自动封装，并可直接输出到P o w e r M I L L 模块，自动产生加工程序。在2 1 世纪的今天，模具制造行业的基本特征将是高度集成化、智能化、柔性化和网络化f】，追求的目标是提高产品质量及生产效率、缩短设计周期和制造周期，降低生产成本、最大限度的提

36、高模具制造业的应变能力。模具C A D C A M 技术必将为实现这一目标作出更大的贡献。1 1 2 模具C A D C A M 技术的重要意义模具的设计与加工水平，直接关系到产品的质量与更新换代。随着工业的发展，人们愈来愈关注如何缩短模具设计与加工的生产周期以及怎样提高模具加工精度。一些先进工业国家率先将计算机技术应用于模具工业，即应用计算机进行成形工艺模拟与模具设计，绘制模具图纸并广泛应用N c 和C N C 机床加工模具，从而出现了模具C A D C A E C A M-体化系统，达到了提高模具设计效率与加工质量、缩短模具生产周期的目的。现代模具技术的发展，在很大程度上依赖于先进的设计与

37、制造技术、模具标准化程度、优质模具材料的研究、专用的机床设备及生产技术管理等。无论是在提高生产率、改善质量方面，还是降低成本、减轻劳动强度方面，c A D c A M 技术的优越性都是传统模具设计制造方法所不能比拟的。模具计算机辅助设计与制造具有下述优越性【9】：(1)C A D C A M 可以提高模具设计和制造的水平，从而提高模具质量。在计算机系统内存储了各有关专业的综合性技术知识，为模具的设计和制造工艺制定提供了科学的依据。计算机与设计人员交互作用，有利于发挥人机各自的特长，使模具设计和制造工艺更加合理化。系统采用的优化设计方法有助于某些工艺参数和模具结构的优化。(2)C A D C A

38、 M 可以节省时间，提高效率。设计计算和图样绘制的自动化大大缩短了设计时间。C A D 与c A M 一体化可以显著缩短从设计到制造的周期。例如采用冲裁模C A D C A M 系统与级进模C A D C A M 系统设计制造冲模，可比传统方式提高效率2 5 倍以上。4四川大学硕士学位论文(3)C A D C A M 可以较大幅度的降低成本。计算机的高速运算和自动绘图大大节省了劳动力。优化设计节省了原材料，例如冲压件的毛坯优化排样可以使材料利用率提高5 7。采用C A M 可加工传统方法难以加工的复杂模具型面，可减少模具的加工和调试时间，使制造成本降低。由于采用C A D C A M 技术，生

39、产准备时间缩短，产品更新换代加快，大大增强了产品的市场竞争能力。(4)C A D C A M 可以更好地发挥人的创造性。计算机高速运算与图形处理的功能将设计人员从烦琐的手工计算、绘图以及N c 编程中解放出来。使人们可应用自己的智慧花更多的精力与时间去进行创造性的劳动。1 1。3 国内模具C A D，C A M 技术的研究与应用概况我国模具C A D C A M 技术的开发始于2 0 世纪7 0 年代末。C A D C A M 技术的推广和应用作为“九五”计划的一个重点，这些年来已在全国的各大型企业中初具规模【1 2 1，国内C A D C A M 系统的研究开发也取得了长足进展。为了提高模具

40、企业的设计水平和加工能力，中国模具工业协会向全国模具行业推荐适合于模具企业使用的C A D C A M 系统，并陆续引进了较高档的C A D C A M 系统如U G、P r o E n g i n e e r、I-D E A S、S o l i d W o r k s 等著名软件。同时，国内以家用电器业为代表的一批大、中型企业也陆续从国外引进了相当数量的C A D C A M 系统，并配备了一些设计、分析与制造模具的专用软件，实现了C A D C A M 的集成，以C A M 技术取代了自动编程技术，产生了显著的经济效益。目前，已有许多企业在模具制造中采用了数控加工取代传统的手工操作方式，在

41、自动编程技术上取得了丰富的经验与技巧，使模具的制造精度和生产效率大为提高，经济效益更为显著。国内的一批拥有自主版权的软件，正在许多模具企业中推广使用。如北京航空航天大学华正模具所开发的C A D C A M 系统C A X A，该系统具有曲面造型和实体造型功能，能够生成复杂的塑料注射模的型腔与型芯，并具有较强的3 5 轴数控加工的编程能力，实现了C A D C A M 之间的集成。广州中科联公司的冷冲模C A D C A M 系统，能用于弯曲模和普通冲裁模的结构设计和线切割数控加工。华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模C A D C A E C A M 系统H S C，提供了塑料模结

42、构设计、流动、保压与冷却分析和数控线切割加工等功能。上海交通大学模具国家C A Di 2 程中心开发的冷冲模C A D C A M 系统，能用于多工位级进模的结构设计，包括工件图生成、毛坯展婴型查兰堡主堂垡堕塞开、工步排样、具有冲裁、弯曲和局部成形功能【8】。此外，吉林金网格模具工程研究中心开发的冲压模具C A D C A E C A M 一体化系统，将设计、模拟与制造有机的结合起来，具有工作站级和微机级两个版本，其软件可适应汽车工业、航空航天、造船、家电和轻工等设计冲压模具加工的各个领域【”】。南京航空航天大学的超人C A D C A M 系统，华中理工大学的C H N C 系统等，均已实现

43、复杂曲线、曲面的造型、数控代码的自动生成和加工仿真1 1”。我国的模具C A D C A M 技术的发展和应用取得了不少的成绩，为我国模具工业的快速发展作出了巨大的贡献，但用跟国外先进水平比起来还有差距。这主要体现在以下几个方面：(1)设计效率低一方面，由于我国模具C A D C A M 技术起步较晚，专业人员水平较低，既懂模具设计又懂计算机技术的人才十分缺乏，因而开发能力较差，自主开发的C A D C A M 软件质量不高，设计效率低。另一方面，在进行模具设计时，经常要引用一系列的计算公式和数据资料，如各种理论计算公式、经验公式、经验数据、实验曲线、图表以及各种技术规范与标准等。这些公式和数

44、据常常是以手册的形式存在。通用的C A D C A M 系统没有提供一个数字化的设计资源平台以方便此类公式、数据的查询。设计人员在进行设计时，经常要手工查阅大量的相关资料，以致于设计效率低、质量不能得到保证。(2)应用范围局限很多单位主要应用C A D 进行二维设计，而且大多停留在用计算机绘图代替手工绘图的基础上，而三维C A D 系统的应用还处于初级水平。由于三维C A D C A M 系统具有可视化程度高、形象直观、设计效率高，以及能为企业数字化的各类应用环节提供完整的设计、工艺和制造信息等优势，目前正在逐步取代传统的纯二维C A D 系统。(3)二次开发水平低对于国内很多模具企业，它们的

45、C A D C A M 应用状况多停留在从国外购买先进的C A D C A M 系统和设备，但在其上进行的二次开发较少，资源利用率低。而且，国外软件都是由外国人编写的，不符合中国的国标(如基准符号、放大图的标注、剖视图的标注、装配图的序号、标题栏等)，也没有适合我国国标的6一一堕!查堂堡主兰垡堡苎一标准件库。因此，很有必要对引进的C A D C A M 系统进行二次开发，使之符合中国国情。总的来说，我国目前模具C A D C A M 技术水平还处于高技术集成和向产业化商品化过渡的时期，研制的软件在可靠性和稳定性方面与国外工业发达国家的软件尚有些差距，使用一般都是通用性软件，还没有针对性的软件

46、1 5 1o 因此，有必要在通用C A D 系统的基础上通过增强功能来满足广大工程技术人员的实际需要。为此，建立一个应用于C A D 技术上的综合性软件系统，提供一个数字化的冲压模具设计资源，将工程技术人员从人工检索的繁重工作中解脱出来，并且建立一个冲冲压模具常用标准零件和标准模架的三维图形库，使设计人员在模具设计过程中免于此类标准件的重复绘制，专心于模具设计的创造性工作，就显得尤为重要。1 2 冲压模具设计资源及其处理技术的发展模具种类较多，但不论设计哪一种模具，均需查阅有关的设计资料与模具标准，即从中查找到工艺与模具所需的工艺设计参数(如冲模设计中所需的材料件能、凸凹模间隙值、排样搭边值、

47、压力机规格)以及模具标准结构的有关参数等信息。特别是标准模具结构参数的数据量很大。设计资料与“模具标准”中的这些信息包括表格、曲线图、公式以及文字描速等等。在建立模具设计、制造等应用系统时，必须将其存入计算机中，以备系统运行过程中调用。由于此类数据在系统运行过程中不会更新或修改，因此我们称此类数据为静态数据。应用程序中需处理的另一类数据是系统运行中各程序模块产生的数据，即前一模块产生的数据往往要供给后续个或多个模块使用，这类数据是随产品零件的变化而变化的，故称为“动态数据”。我们将在应用程序运行过程中使用的静态数据称为设计资源，它们为应用程序提供直接的数据服务支持。由于模具设计资源的数据量大，

48、因而数据的管理方法对应用系统的效率与质量有很大影响。数据管理是指对数据的组织、编目、定位、存储、检索和维护等。数据管理方法随着计算机软件、硬件的发展而发展，经历了以下几个阶段uo J I l7 J：(1)人工管理阶段；(2)文件系统阶段；(3)数据库系统阶段。用数据文件进行数据管理时，用户根据各自的应用的需要组织数据，即使这些数据在很大程度上有相同部分也必须建立起各自的数据文件，数据不能充四川大学硕士学位论文分共享，造成大量数据的冗余。数据文件中的数据仍然是一种无结构的记录的集合，它只表示汜录内部的联系，并不表示记录问的关系，而这恰恰是数据应用中尤为重要的部分。数据文件仅仅是数据的存储，而它的

49、组织方式和存取方法与程序密切相关。对应于某一固定的应用目的和程序，数据文件建立的逻辑结构和物理结构是单一的，当应用程序为了其它目的而改变数据的个数或排列顺序时，原先建立的数据文件的逻辑结构和物理结构就不能再使用。数据类型发生变化，其相应的应用程序也需要随之改变，数据文件的专用性很强，使得数据不能共享和独立使用。另外，数据文件中数据的存取方式使得数据难以扩充。由于数据文件上述的这些缺点，促使人们去寻求一种新的数据管理技术即数据库技术。数据库技术开始于2 0 世纪6 0 年代，是在数据文件的基础上发展起来的一门新型数据管理技术。它是一种能管理大量的、持久的、共享的数据的工具。数据文件的工作模式与数

50、据库的工作模式存在本质的区别，主要表现在以下几个方耐1 7 l【1 8】【l9 1。(1)应用程序与数据的关系不同。数据库中应用程序并不直接操作数据库，而通过D B M S(数据库管理系统)对数据库进行操作。(2)数据库实现了数据的共享，减少了数据的冗余。数据库把相互关联的数据进行统一管理，通过某一种组织方式集中到一个数据库中，使不同的应用程序共享同一数据库，当前存在着的应用程序和未来将出现的应用程序均可使用。(3)数据库把数据结构化。在描述数据时，不仅描述了数据本身，还描述了记录间的关系，这种关系通过存储路径来实现。将数据组织成树型、网状或关系型结构，即把这个组织内部的数据结构化，通过某一种