鎂合金具有許多不可替代的特性和優(yōu)勢(shì)，在國(guó)際上受到了高度重視孙远，被視為21世紀(jì)的綠色金屬材料挟晒。作為比鋁更輕的金屬材料，鎂的現(xiàn)有使用狀況遠(yuǎn)沒(méi)有發(fā)揮其潛在的優(yōu)勢(shì)季训。目前弧定，歐、美許多國(guó)家都在積極開(kāi)展鎂合金方面的研究肝庸，組織高等院校锡跺、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)用取得了顯著成效吓死。

　　鎂合金擠壓管材主要用于航空渴甜、航天、汽車普晌、摩托車工業(yè)顶猜。隨著汽車、摩托車輕量化以及新產(chǎn)品的不斷開(kāi)發(fā)痘括，擠壓鎂合金管材的規(guī)格长窄、品種越來(lái)越多。為了適應(yīng)快速變化的品種規(guī)格要求纲菌、簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)人員的計(jì)算挠日、提高設(shè)計(jì)效率、縮短模具的設(shè)計(jì)周期，開(kāi)發(fā)高效的參數(shù)化C4D設(shè)計(jì)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助自動(dòng)化設(shè)計(jì)變得十分迫切肆资。

　　作為擠壓成形的主要部件——模具矗愧，其設(shè)計(jì)的效率和合理性對(duì)于新產(chǎn)品的開(kāi)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)雜郑原，加之新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)唉韭，設(shè)計(jì)時(shí)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(gè)設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)犯犁，模具的修改量大属愤。傳統(tǒng)的AubCAD二次開(kāi)發(fā)工具，如VisualLISP口迟、ObjectARX岗命，由于自身軟件的限制，很難實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)的要求保蒲。采用AutoCAD2002繪圖平臺(tái)品救，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)贼卿。VBA以Visual Basic程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言作為基礎(chǔ)他景，具有強(qiáng)大的界面設(shè)計(jì)和豐富的對(duì)話框設(shè)計(jì)功能，同時(shí)可以方便地與微軟公司的Microsoft Access彬率、SQL Server 等數(shù)據(jù)庫(kù)及數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)進(jìn)行鏈接托足，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)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)署隔，提出了VBA參數(shù)化設(shè)計(jì)的過(guò)程及程序開(kāi)發(fā)過(guò)程的一些關(guān)鍵問(wèn)題妒穷、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

　　擠壓力贿妹、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)橡舟。對(duì)于圓棒材、圓管材劫瞳，以其外圓直徑來(lái)確定擠壓制品斷面大刑惹薄；對(duì)于非圓棒材志于、非圓管材涮因、型材，常用外接圓直徑來(lái)確定擠壓制品斷面大小伺绽。為了確定一臺(tái)擠壓機(jī)能否生產(chǎn)某種制品养泡，常以擠壓簡(jiǎn)直徑來(lái)衡量。

　　擠壓管材常用的模具有兩類：一類為無(wú)縫管材模具奈应，另一類為焊合管材模具澜掩。本文介紹無(wú)縫管材模具的VBA參數(shù)化設(shè)計(jì)购披。擠壓無(wú)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)徑的穿孔針肩榕，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))刚陡。擠壓管材時(shí)，由于穿孔針必須置于擠壓機(jī)的中心線上株汉，無(wú)縫管材一般只能進(jìn)行單孔擠壓筐乳，此時(shí)模孔的理論重心也應(yīng)置于擠壓機(jī)的中心線上狱槽。

　　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)格涨给、管材壁厚、材質(zhì)屿帕、擠壓筒的選擇念肆，擠壓溫度、擠壓速度盗晓、擠壓比徊疆、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(wú)縫管材的模具主要有錐形模(單錐模津霜、雙錐模)和平模兩種捎鹤。錐形模用于不帶潤(rùn)滑的無(wú)縫管材擠壓，平模的優(yōu)點(diǎn)是易于切除壓余殃烤。

　　無(wú)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) 拇刍埃孔尺寸的確定(應(yīng)考慮熱膨脹冷收縮因素及那樘埽孔尺寸增量)；

　　(3) 牧螅孔工作帶長(zhǎng)度的確定(要兼顧模具使用壽命與降低擠壓力兩方面)琐驴；

　　(4) 入口處圓角半徑的確定；

　　(5) 模具外形尺寸的計(jì)算秤标，并標(biāo)準(zhǔn)化绝淡；

　　(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：穿孔針尖尺寸確定苍姜、針后端(針桿)尺寸確定牢酵、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)容衙猪。

　　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)備選擇馍乙、擠壓模具基本參數(shù)庫(kù)、擠壓工藝參數(shù)庫(kù)垫释、程序設(shè)計(jì)模塊丝格、用戶輸入界面撑瞧。

　　用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)管理圖形參數(shù)已是一個(gè)必然趨勢(shì)，因此显蝌，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(kù)预伺，來(lái)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(kù)惨浩，設(shè)計(jì)時(shí)的圖形參數(shù)可方便地從Access數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)早斯，不存在VBA與Access數(shù)據(jù)庫(kù)不兼容問(wèn)題，訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL Sever 2000 作為數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件邪涕，SQL Sever 2000具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能和使用的靈活性茄溢。使用ADO的方法來(lái)存取數(shù)據(jù)庫(kù)，Microsoft Active Data Objects(ADO)能夠編寫出可通過(guò) OLE DB 對(duì)在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行存取和操作的應(yīng)用程序椭集。其優(yōu)點(diǎn)是：易于使用蝉狭、高速、低內(nèi)存支出與占用空間少咳龄。ADO支持適用于客戶端／服務(wù)器端等應(yīng)用程序的主要功能撞恰。ADO是一個(gè)對(duì)象模型，它結(jié)合了OLEDB易于使用的特性以及在諸如Remote Data Objects(RDO)和 Data Access Objects(DAO)的模型中容易找到的通用性迎反。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)類型审服。換句話說(shuō)，ADO對(duì)象模型具有可擴(kuò)展性旷似，它不需要你對(duì)自己的組件做任何工作烤惊，只要通過(guò)一般的程序設(shè)計(jì)接口，就可以可視化地處理所有的事吁朦。

　　本參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)包括：對(duì)話框設(shè)計(jì)柒室、國(guó)標(biāo)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)文件的建立逗宜、參數(shù)化繪圖雄右、下拉菜單的設(shè)計(jì)和調(diào)用。對(duì)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)纺讲。參數(shù)化繪圖編程時(shí)擂仍，首先根據(jù)輸入及選擇的參數(shù)條件，從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀出基本數(shù)據(jù)熬甚，然后進(jìn)行設(shè)計(jì)和校核逢渔，得到合理的數(shù)據(jù)；將計(jì)算得到的數(shù)據(jù)調(diào)入繪圖程序乡括，完成圖紙輸出复局。

　　2.1對(duì)話框設(shè)計(jì)

　　對(duì)話框共有三個(gè)：splash界面、開(kāi)始對(duì)話框粟判、主參數(shù)輸入對(duì)話框屏糊。

　　預(yù)覽圖片庫(kù)的建立：采用AutdAD繪出單錐模吓缴、雙錐模、平模圖唯诞，用紅蜻蜓抓圖精靈將地Autocad圖形格式轉(zhuǎn)換成BMP圖片格式少迁，以便預(yù)覽時(shí)調(diào)用。

　　開(kāi)始對(duì)話框包括：模具類型選擇植嚼、圖紙規(guī)格及格式選擇遏貌、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钾非，調(diào)用預(yù)覽圖片庫(kù)的圖片得到的获玻，如果預(yù)覽框的模具類型不合理，可取消后重新選擇巨均。

　　設(shè)計(jì)主界面包括：擠壓機(jī)缕兄、擠壓簡(jiǎn)直徑、材質(zhì)的選擇测捎，擠壓管材外徑及壁厚確定弓洒。由于擠壓機(jī)及擠壓簡(jiǎn)直徑確定之后，所能擠壓的管材直徑范圍就可確定了律罢，因此在輸入擠壓管材外徑之前需點(diǎn)擊“輸入?yún)?shù)”按鈕膀值，以便設(shè)計(jì)系統(tǒng)能調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中的管材模參數(shù)表，獲得所能生產(chǎn)的最大及最小直徑误辑，顯示于管材外徑輸入框兩側(cè)沧踏，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)巾钉，則需取消悦冀。重新選擇擠壓機(jī)及擠壓簡(jiǎn)直徑，以確保能夠擠壓出合格產(chǎn)品睛琳。

　　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)算及繪圖模塊踏烙。

　　2.2.1 主模塊作用為啟動(dòng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)

　　設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)類型及文件路徑(本系統(tǒng)采用Acess數(shù)據(jù)庫(kù))师骗；設(shè)定SQL Sever指令，建立數(shù)據(jù)庫(kù)的調(diào)用讨惩；調(diào)用其他模塊和窗體辟癌。

　　2.2.2 計(jì)算及繪圖模塊

　　包括三部分：圖框繪制、計(jì)算及校核荐捻、模具圖繪制滩哥。

　　(1)圖框繪制：設(shè)置圖層、線形昨镊、顏色溃恼，確定標(biāo)題欄的起始點(diǎn)磅愤，根據(jù)開(kāi)始對(duì)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)追粉，計(jì)算標(biāo)題欄各點(diǎn)坐標(biāo)举库，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)短硼，將數(shù)據(jù)庫(kù)中的相關(guān)參數(shù)提取并存于變量中翩性。

　　計(jì)算管材模孔直徑：D＝D0x(1十k/100)十0.04t

　　式中自幕，D0-管材外徑(用戶輸入)稽徙；

　　k—模孔余量系數(shù)振袋；

　　t＝t0十dt2(dt2為管材暮芘福孔增量)。

　　模具厚度(h)確定：根據(jù)擠壓簡(jiǎn)直徑(dt)與模具厚度(h)間的關(guān)系：A＝0.22dt唆涝，計(jì)算出初步的模具厚度找都，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)度廊酣，如果校核不能通過(guò)能耻，厚度增大一個(gè)規(guī)格，繼續(xù)校核亡驰，直至校核通過(guò)晓猛。

　　(3)繪圖模塊編繪圖程序時(shí)，首先對(duì)模具各點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)(單錐模凡辱、雙錐模戒职、平模分別編號(hào))，確定繪圖起始點(diǎn)坐標(biāo)透乾，根據(jù)前面各窗體界面選定及數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)用的參數(shù)和計(jì)算結(jié)果洪燥，求解出各點(diǎn)的坐標(biāo)表達(dá)式，確定各點(diǎn)坐標(biāo)乳乌，分別確定各段連接線的類型(如直線捧韵、圓弧、樣條線等)并定義赴碘；選擇圖層社衰。創(chuàng)建尺寸標(biāo)注：設(shè)定標(biāo)注類型(直線、圓弧鸡视、角度桃旷、直徑等標(biāo)注類型)，確定標(biāo)注位置酒半，確定標(biāo)注圖層薯舆。創(chuàng)建剖面線：選定剖面線類型晚乙，指定剖面線樣式的角度、名稱帜贝、比例筐成、間距。創(chuàng)建剖面線的外側(cè)回路示谐、附加外回路剖面線對(duì)象谣皇、附加固形作為剖面線，并修改屬性拔调。

　　3 結(jié)束語(yǔ)

　　隨著鎂合金成形技術(shù)的不斷進(jìn)步朴沿，對(duì)鎂合金管材的需求將快速地增長(zhǎng)，對(duì)其品種败砂、規(guī)格的需求也越來(lái)越多赌渣，要求從產(chǎn)品的提出到生產(chǎn)出合格產(chǎn)品的周期越來(lái)越短。采用AntoCAD內(nèi)嵌的VBA作為二次開(kāi)發(fā)工具昌犹，實(shí)現(xiàn)參數(shù)化鎂合金管材擠壓模具設(shè)計(jì)坚芜，可以大大地減少設(shè)計(jì)人員的計(jì)算和繪圖時(shí)間，成倍地提高工作效率斜姥。本系統(tǒng)還具有較強(qiáng)的靈活性鸿竖，可以方便地添加數(shù)據(jù)及更新數(shù)據(jù)。實(shí)際上铸敏，AubCAD進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)不局限于擠壓模具的參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)缚忧，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的產(chǎn)品杈笔，同樣具有可借鑒的作用闪水。

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