基于UG二次开发的钢模自动设计及应用

陈积翠，郭建勋，席东

中车株洲电力机车有限公司 湖南株洲 412001

1 序言

随着市场对电力机车外观的要求越来越高，电力机车外型不断创新，新车均采用流线型构造，复杂三维曲面蒙皮大量出现在车体结构中。由于采购专用模具非常昂贵，目前在小批量项目中，一般制造企业采用薄板成型机配合手工调修的方法实现蒙皮成形，使用钢模进行蒙皮检验。由于钢模绘制极其复杂且费时，一套钢模从三维造型到二维出图，一位工程师可能需花费一天的时间来完成。随着蒙皮数量的增大，改善钢模的绘制方法势在必行。

2 钢模设计现状分析

钢模三维模型如图1所示，钢模设计要求由钢模插板组合而成的上表面与三维蒙皮外形完全吻合。设计流程为“设立基准面→三维曲面投影→绘制草图→拉伸→剪切→插板开槽→提取插板特征生成独立零件→绘制零件草图→绘制钢模装配图……”。

图1 钢模三维模型

此方法存在较大缺陷：①初步统计，1位工艺员完成上述任务约需8h，耗费大量的时间。②钢模设计要求高且设计过程中需要使用的NX命令繁多，导致钢模绘制的方法无法推广。

3 UG二次开发实现钢模自动设计

本文利用UG软件平台上UG/OPEN提供的UG/Open API（应用程序接口）、UG/OPEN GRIP（图形交互程序）、UG/OPEN UIStyle（用户界面制作工具）和UG/OPEN MenuScript（界面菜单编制语言）等二次开发工具，结合钢模绘制的需求以及钢模设计企业标准，基于C++语言设计程序算法，采用Ufun与NXOpen结合的方式对UG进行二次开发，实现钢模设计的全过程自动化、规范化和高效化[1，2]。