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      模具行業是工業的基礎行業，汽車、電子、通訊器材等許多產品中的零部件是依靠模具來制造的，其技術水平決定著產品質量和市場的開發能力。在模具設計的過程中，利用先進的CAD技術會省時、省力，可以保證成型后制品的合格率，減少試模的次數，從而縮短模具設計及生產的周期。本文將要討論的是，CAD技術在首飾模具設計領域的應用。眾所周知，千百年來首飾行業大都是靠手工作業來完成的，效率極低。隨著科學技術的進步，我們沒有理由忽略CAD技術在這一領域的應用。現在，越來越多的人留意到這個問題，并逐步開始運用現代化的科技手段來促進這方面的技術進步。    
    1背景知識    
    市場上的金銀首飾和其它常見金屬流行飾品，例如:戒指、項鏈、吊墜、耳環，制作精良、花式品種繁多。它們的加工方法也很多，首飾制作的傳統工藝有手造法和鑄造法兩種。手造法加工是最原始的首飾制作方法，就是純手工作業，靠師傅用特制工具敲打成型;一件作品往往需要較長的時間才能完成。鑄造法現在用得比較多，它的流程是起板、壓膠、注蠟、澆鑄等。   
    近年來，由于采用先進技術工藝裝備，我國首飾行業開始由傳統手工藝加工轉向精密鑄造方向發展，出現了許多專業制作首飾模具的企業。所謂首飾模具，就是利用CNC電腦雕刻機、高速電火花加工機床、精密線切割機床等各種設備進行模具制造，使用油壓機和沖床等生產設備生產首飾制品。運用先進的電腦輔助設計和CNC雕刻精加工，將人工技能與先進的技術設備完美結合，具有操作簡便、成型快捷、圖案精致、光澤度好、成功率高等特點。   
    1.1什么是首飾模具:   
    首飾的沖壓，適用于某些結構復雜但外型比較對稱或沒有曲面相交盲區的款式。模沖自然離不開模具，所以模具的設計十分重要，需要考慮貴金屬板材的塑性、拉伸壓縮極限以及模具組合和工作方式等因素。此外，模具本身的材質、制作和熱處理等需要較高的技術知識和技巧以及較高的制造條件(如數控機床等)。   
    首飾模具大多是采用冷沖壓成形技術，用鉑金、黃金、K金、純銀等金屬以及其它常用首飾金屬材料進行產品的生產。和其他模具生產一樣，要歷經產品的零件造型、沖壓工藝分析、模具結構設計、工藝設計、模具制造、裝配、試模等一系列開發過程。由于首飾零件的千差萬別，因而首飾模具的特點是單件小批量生產。
    1. 2首飾模具CAD系統   
    傳統的模具設計需要經過"概念設計-分析-樣品生產葉分析-設計-分析-生產"這樣繁雜的過程后才最終確定那些復雜的模具原形。隨著計算機的發展，CAD技術逐漸取代了傳統的模具設計理念和設計方法。應用相應的CAD軟件，可以根據要實現的功能、外觀和結構要求，先設計草圖，然后生成相應的實體，接著子裝配和總體裝配，仿真模具開模過程，檢查干涉情況，并進行真實渲染。整個過程也可以從上到下進行修改，每個過程的參數都可以改變，并可以設定參數間的關聯性。 
    為了適應產品更新換代的加快以及高質量、高效益的要求，在統一的軟硬件平臺上，需要建立計算機輔助設計系統，使首飾模具設計實現自動化;對快速、準確地完成整套模具的生產，意義十分重大。    
    2首飾模具CAD系統的開發    
    首飾模具屬單件小批量生產，制品形狀復雜、品種繁多，對冷沖模的需求量最大。沖裁時，落料凹模，凸模與凸凹模作用對坯料進行沖孔落料。在沖壓模設計過程中，需要考慮其可加工性與裝配問題，要預測模具與條料運動時可能產生的各種干涉。另外，沖壓模具按工藝性質可分為沖裁模、彎曲模、拉伸模、成形模等，無論何種模具，基本上都需要上、下模體、導向裝置、壓料裝置、定位裝置等等。   
    本文所研究的首飾模具CAD系統主要是面向沖壓模的首飾模具設計。   
    2.1首飾模具CAD系統的參數化設計開發思想   
    首飾模具中既包含大量的標準件和常用件，也包含一些專用件。常用的首飾模具可以分成三類:單沖模、連續模(跳步模)、冷擠壓模。單沖模常用于制作耳釘、吊墜、配件以及開料模，連續模常用于制作手鏈、項鏈、耳墜，冷擠壓模常用于制作吊牌、男式方戒、女式蛇肚戒、耳環，等等。   
    在對首飾零件進行設計和應用時，每一種首飾零件按要求不同，有一組或多組尺寸系列，但同一種首飾零部件的結構基本相同。因此，在首飾模具設計數據庫的建庫過程中，常采用參數化方法。參數化設計主要有程序驅動法和尺寸驅動法兩種。程序驅動法是在程序的控制下，順序執行設計表達式，通過與用戶的交互完成設計工作，應用程序輸人不同值，便生成不同的圖形;尺寸驅動法是指在保持首飾零件結構不變的情況下，將首飾零件的尺寸標注視為變量，給予不同的尺寸值，便能獲得一系列結構相同而尺寸不同的相似零件，它允許用戶在進行必要的尺寸參數標注后，通過尺寸參數值的變化來生成結構相同而參數不同的首飾零件族。通過人機交互或自動提取獲得首飾零部件必需的主參數，然后從數據庫中提取相應的圖形模板文件、輔助參數，再經過程序調用API函數進行尺寸驅動，生成所需要的首飾零件。圖1所示為首飾模具CAD系統的工作流程示意圖。
   

    2. 2首飾模具CAD系統的功能分析   
    開發所獲得的首飾加工專用冷沖模設計軟件能夠完成簡單模、復合模、彎曲模、連續模和拉伸模的設計，使首飾模具工程師在設計過程中能夠實時查看模具設計結果，可以對設計成果進行及時的修改，從而縮短了設計周期并保證了產品的設計質量。   
    綜合來說，整個系統應具有如下一些功能:   
    (1)首飾模具結構的人機交互快速生成，可以生成用戶所需的首飾模具結構。
    (2)通過智能化的菜單結構，設計者能快速地啟動相應命令來繪制所需圖形。
    (3)開放的首飾模具零件庫，可以添加各種類型的首飾模具零件人庫。
    (4)自動生成首飾模具零件圖、裝配圖、明細表等等生產所需要的資料。   
    2. 3首飾模具CAD系統的模塊分析   
    (1)模具標準件庫:有定位元件、固定元件、導向元件、緊固元件、卸料、推頂元件等等，包含了用于創建彈簧、模架、緊固件等模具標準零件所需的信息。
    (2)常用首飾模具零部件庫:有沖孔凸模、凹模鑲套，包含了用于創建戒指、耳環、吊牌等用戶自定義零件所需的信息，形狀可以為圓形、橢圓形、方形、星形、水滴形等等。用戶能夠根據需要添加其他飾品款式信息人庫。
    (3)常用首飾圖案庫:首飾表面的裝飾圖案，如:各種藝術字、吉祥圖案及動植物圖案等。
    (4)首飾模具輔助設計計算:包含了材料的剪切、曲伸和拉伸信息等。   
    2. 4系統開發平臺的選擇   
    通用型三維繪圖平臺-SolidWorks，是一套基于Windows平臺的全參數化特征造型的三維機械CAD軟件，它以參數化和特征建模的技術，為設計人員提供了良好的設計環境;圖形界面友好，用戶上手快。SolidWorks能夠十分方便地實現復雜的三維零件實體造型、復雜裝配和生成工程圖。   
    本文采用的實現方法是:基于商用三維繪圖軟件SolidWorks 2005平臺，結合Microsoft Access數據庫技術，利用Vistual Basic編程環境以及SolidWorks 2005的API函數，進行二次開發，可以高效快速地進行首飾模具的設計。    
    3首飾模具CAD系統的實現    
    3.1首飾模具 CAD系統的實現方法   
    CAD軟件的開發主要有兩條途徑:一個是開發自主版權的CAD軟件;另一個是在現有的通用繪圖軟件基礎上進行二次開發。任何一個比較成熟的自主版權CAD軟件，都不是少數人能夠在短時間內完成的，這必然要耗費大量的人力和物力。而采用二次開發技術開發軟件則是一種便捷的方法。所謂二次開發，就是在現有通用繪圖軟件的基礎上進行有針對性的軟件開發;開發所得到的應用程序，一般是嵌人到某一特定的CAD系統中。通過調用該系統所提供的函數，實現對圖形數據的讀取和計算，避免了底層模塊的開發。因此，這種嵌人式的軟件開發方式具有周期短、投資少、效率高等特點。   
    本文所闡述的開發方法就屬于二次開發，以Visual Basic 6.0為開發工具制作用戶界面，采用VB訪問數據庫的技術訪問模具標準件庫、常用首飾模具零部件庫和常用首飾圖案庫;再利用SolidWorks中提供的API函數(Application Programming Interface)進行鏈接，在SolidWorks 2005的平臺上開發一個嵌人式模塊。該模塊可以在裝配體環境下，被用戶調用來進行首飾模具的設計。   
    任何支持OLE(對象鏈接與嵌人)和COM(組件對象模型)的編程語言都可以作為SolidWorks的開發工具。Solidworks的二次開發方式分為兩種，一種是基于自動化技術的，開發形式的程

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