注塑模具设计资料荟萃-注塑模三维成型零件的生成研究.pdf

第15卷第5期中国塑料Vol.15,No.5
2001年5月CHINAPLASTICSMay,2001

机械与模具
注塑模三维成型零件的生成研究

文劲松,李德群

(华中科技大学模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074)

摘要:注塑模的成型零件包括型芯、型腔和成型杆,运用基于特征的方法,开发了注塑模三维成型零件生成模块,
本文给出了特征的数据结构、特征的分类和分型面的定义,最后给出了一个设计实例。
关键词:注塑模;成型零件;分型面;计算机辅助设计
中图分类号:TQ320.5文献标识码:B文章编号:1001O9278(2001)05O0078O03

塑料制品在现代生活与生产中的应用越来越广81用分型面切割虚拟型腔得到型芯、型腔。
泛,注塑模具由于其生产效率高、产品质量稳定、成本
关键技术的实施
低的特点已成为塑料制品的主要成型手段。计算机辅2
助设计(CAD)技术的运用缩短了注塑模具的设计时从上面的设计过程可以看出,在注塑模的设计过
间,在注塑模CAD软件的开发中,成型零件的生成是程中,包括了以下的设计信息:实体信息(如塑料制品、
其核心技术。虽然成型零件自动设计的研究[1-3]越来分型面等)、精度信息(如塑料收缩率)和辅助信息(如
越多,但由于注塑模的设计是一项实践性非常强的工分型方向)。运用基于特征的方法,可以有效地管理设
作,即使是同一制品,不同的设计者设计的模具有可能计的进程。
完全不同,所以在现阶段采用交互式的设计方法生成211特征的数据结构
注塑模的成型零件是一种有效的途径,即由用户通过特征的数据结构如下:
CAD软件提供的工具交互定义分型线与分型面,再由classMOLD-HFEATURE:publicENTITY//从
分型面分割实体得到型芯、型腔。ACIS的类派生
1设计过程{
Protected:
注塑模的成型零件包括型芯、型腔和成型杆,型腔intFeatld;//特征号码
用以形成制品的外表面,型芯用以形成制品的内表面,charFeatName[32];//特征名称
[4]
成型杆用以形成制品的局部细节。成型零件的设计BOOL-TYPEFeatOp;//布尔运算方法(交、
思想是:用定义的分型面切割包围经过尺寸转换的塑并、差)
料制品的虚拟型腔,得到模具的型芯和型腔。HTOLERANCE3Tole;//非几何信息
设计过程如下:ENTITY3Brep;//特征的边界表示
载入塑料制品。3
11HPROPERITYProp;//特征的性质
2对制品进行尺寸变换,即放收缩率。3
1HPARTPart;//特征所属的管理器
31如果需要多型腔,排列塑料制品。
HFEATURE3Next;//下一个特征
41生成包围塑料制品的长方体,并确定分型方向。
Public;
51把长方体和塑料制品作布尔减运算得到虚拟型
⋯⋯
腔。
virtualintop(BODY3&);//布尔运算函数
61如果需要成型杆,首先设计成型杆。
⋯⋯
71定义分型面。
}
基于特征设计的中心思想是:把设计的每一步骤
收稿日期:2001-01-07
都认为是一个特征,特征以链表的形式存储,形体特征
国家自然科学基金资助项目(59975032)
的布尔运算通过特征类中的成员函数op()实现,对于

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非形体特征该函数的函数体为空。线,并用交线把两个面切割成四个面,需要注意的是只
212特征的分类有交线的端点在面的边界线上才能切割面,把标有箭
依照上面特征的定义,可以对注塑模式成型零件头的面裁剪后就得到了图1(c)所示的面。
设计过程中的特征分类如下:
制品
多型腔排列
虚拟型腔
实体特征成型杆
型芯
型腔
形体特征
复制面
拉伸面图1面的编辑
扫描面
特征曲面特征边界面如果是多型腔布置,则复制面和边界面会根据型
曲面分割腔的排列方式和距离,在相应的位置复制。
曲面裁剪
精度特征塑料收缩率
3成型杆零件设计
辅助特征分型方向
213分型面的定义成型杆用来形成制品孔和局部凹槽,它一般单独
成型零件生成的关键是分型面的定义,其实质是制造,再嵌入到模板中去,我们在分型之前必须先进行
分型线的定义,通过定义的分型线生成面,再经过面的成型杆的设计。
合并、面的裁剪得到分型面,在本系统中定义有四种成型杆的设计是通过拉伸给定的面到给定的平面
面:复制面、扫描面、边界面和拉伸面,并有面合并,面来形成的,面可以通过连续选择得到,也可以通过封闭
裁剪等编辑方法,下面详细讨论。的线来围成。由封闭线形成面,基面的获得非常重要,
11复制面:直接用制品模型上的某一个面作为分封闭线是以基面的数据来形成新