注塑模CAD系统开发的理论研究及应用

注塑模CAD系统开发的理论研究及应用

刘华琴[1]2008年在《齿轮注塑模CAD系统的研究与开发》文中研究说明高精度、高性能的塑料齿轮广泛应用于家电产品及汽车行业。齿轮在尺寸精度、形位公差等方面要求较高,且成型时需要考虑因收缩等因素造成的齿形误差。因此,齿轮注塑模的设计是一项难度大、技术含量高、工作繁重的任务。传统的设计方法在短期内很难完成模具的高质量设计。在设计注塑模的过程中,很多零件需反复设计,重复性大,工作量多。国内使用的三维CAD/CAM软件系统大都是从国外引进,这类软件虽然功能强大,但专业性不够,且在设计标准上与国内有些差异。本文在Widows XP操作系统下,以Pro/ENGINEER软件系统为支撑平台,应用Pro/TOOLKIT、族表等二次开发工具,采用面向对象的设计思想,在Visual C++6.0集成开发环境中,运用C语言,将设计代码编译成动态链接库文件,开发出一套齿轮注塑模CAD系统。该系统既利用了Pro/ENGINEER强大的造型功能,又利用了C语言的结构化编程、运行效率高的优势。系统界面保持与Pro/ENGINEER软件系统一致的风格。且系统采用全汉化界面,并运用菜单及丰富的对话框等接口形式,使得提示醒目,适合从事模具设计人员实际使用的需要。根据齿轮塑件的结构特点,论文分析比较了注塑模组成部分的各种结构形式的优缺点,优化了注塑模的整体结构,确定了齿轮注塑模CAD系统的整体框架。系统采用族表工具开发出注塑模标准件国标库,利用Pro/TOOLKIT工具开发出基于三维样板模型的齿轮塑件参数化设计模块及其对应的注塑模零件参数化设计模块。重点解决了在齿轮塑件及注塑模零件设计模块中实现自动绘图的技术问题,主要完成了标准件国标库、齿轮塑件设计模块及其注塑模零件设计模块的开发。实现了齿轮塑件和注塑模零件的自动绘图。经试用,该系统界面友好,操作简单,图形生成速度快。使用此系统将简化注塑模的设计过程,降低设计工作量,提高设计效率,达到了预期的研究目的,具有较大的实用价值。本文的研究是对三维环境下齿轮注塑模CAD系统开发的一种探讨,对研究开发其它类模具CAD系统也具有一定的理论指导意义。

张桂侠[2]2007年在《基于UG注塑模具CAD系统的研发与应用》文中研究指明模具CAD/CAM技术的推广应用,可以从整体上提高企业开发制造模具的能力。但一般的CAD/CAM软件系统没有提供针对注塑模的专用CAD模块。尽管UG提供了UG/Mold Wizard注塑模向导,但是,仅仅提供了通用性的解决方案。而在实际生产中所需注塑模的设计流程有时会有很大的区别。所以,UG系统提供的标准模架很难满足所有企业的要求。在此背景下,本文在研究UG二次开发及UG/Mold Wizard构造方法的基础上,基于UG研究开发了产品及其注塑模具CAD系统,运用UG强大的参数化造型技术和其提供的二次开发模块UG/OPEN,建立模架及其标准件库管理模块,生成零件的模型库。研究了基于UG实现注塑模分型线与分型面的相关理论和实现过程,给出了注塑模CAD模块的总体设计流程,并以具体实例验证了相关理论方法和开发系统的正确性和实用性。该系统克服了利用通用CAD软件设计模具过分依赖经验类比、模具开发周期长、质量差、成本高的缺点,提高了模具设计和制造的自动化水平。

卫春娟[3]2014年在《轮毂轴承保持架注塑模CAD系统的研发》文中研究指明保持架是轮毂轴承中的一个重要部件,也是其中尺寸精度不易保证的一个零件。保持架在轮毂轴承中承担的作用是将滚动体均匀地相互隔开,引导滚动体规律运动,实现轮毂轴承内部载荷均匀分布,保证轮毂轴承平稳运转。工程塑料以其低密度、低摩擦系数、高耐磨性、高的耐冲击性能和好的自润滑性被广泛应用,目前,汽车轮毂轴承的保持架均采用工程塑料来制造。我国由工程塑料制造的保持架通常采用注塑工艺成型,由于制件结构复杂,模具设计工作量大,而且因模具设计标准化程度低,导致制件质量参差不齐。本论文利用CAD技术,通过在UG软件平台上完成保持架注塑模设计过程中的零部件造型、工艺分析、尺寸计算和数据存储等工作,实现保持架注塑模计算机的辅助设计,期望能在一定程度上提高模具设计效率和质量,为轮毂轴承制造的国产化和规范化发展做出贡献。在VC++6.0的支持下,运用UG/Open二次开发工具,采用参数化建模方法进行三维实体造型,通过Microsoft Access2007建立国家标准和行业标准数据库,利用MFC ODBC技术实现UG/Open API与数据库的连接,快捷方便地形成所需模具的零部件。论文以实际应用为宗旨,根据注塑模具设计原理和方法,完成了一套操作简便、结构相对完整的注塑模具CAD系统。轮毂轴承保持架注塑模CAD系统由6大模块组成,包括保持架参数化设计、注塑机的选择与校核以及注塑模各组成部分的参数化设计等18个子模块。在本CAD系统中,用户可以根据企业标准,随时对数据库进行更新和修改。在成型零件的参数化设计模块中,由塑件尺寸到成型零件工作尺寸的转换采用了修正的平均法,使得系统运行内存大大减少,运行时间明显缩短。本CAD系统在给定汽车轮毂轴承型号后,用户通过人机对话,可以快速获得对应保持架和一组相应的注塑模主要零部件造型,能使设计人员从繁杂重复的工作中解放出来,改善模具设计人员工作条件。

李凯岭[4]2006年在《智能注塑模具CAD辅助教学系统》文中研究说明注塑模的计算机智能化、自动化设计,是模具CAD技术的一个飞跃发展。由于我国模具专业人才的缺乏,专业教师队伍人员的短缺,使得模具专业的教学队伍的人员构成以及教学手段,无法满足目前模具行业对技术专业人才培养的要求。智能注塑模CAD教学系统大大提高注塑模具设计课程教学工作的效率,有效地解决当前注塑模具设计教学工作中,学生和教师缺乏实践经验和动手机会的问题。为此,本文开发一种适用于当前模具设计人才培养要求的注塑模具设计教学软件系统。 本文研究了KBS技术、参数化设计技术在注塑模CAD系统中的应用,对KBS中的推理机进行了深入的研究,使用CBR与RBR复合推理策略,依据知识库中的事例、规则推理出模具的总体方案;并且建立了与之配套的参数化模型库;完成了友好的用户交互界面。以SolidWorks为平台,开发适合于教学需要的智能注塑模CAD课程设计教学系统。系统运行过程中,从图形库中选择相应的模型,使用推理得出的注塑模各个组件的类型、尺寸参数驱动该模型,以得到各个组件的三维模型、二维工程图。 同时,本文在应用软件菜单、界面、设计思路等方面,面向教学设计的需要做了大量的工作,使本软件具备了良好的实用性。

刘小林[5]2006年在《基于AutoCAD的注塑模架设计专家系统的研究与开发》文中提出注塑模架结构方案和参数确定属于弱理论强经验领域,其合理性取决于设计人员的经验和知识,因此人为因素对模具及模架设计质量的稳定性影响较大,如何将分散于每个设计人员的设计经验进行组织归纳,并上升为知识,实现设计知识资源共享,对于缩短设计周期、应变市场需求具有重要的经济价值。此外大多数的CAD系统缺乏对国内标准模架的支持,使得通用CAD平台上专业化应用存在不便。课题结合注塑模具制造企业的实际需求,研究并开发了构架在AutoCAD平台上的注塑模架设计系统,对提高注塑模具的设计效率和最大化利用软件资源具有很大应用价值。首先对注塑模具设计制造流程和模架的结构特征进行了深入研究,设计了基于专家系统的模架设计知识推理系统的总体结构方案;然后基于AutoCAD平台,初步实现了智能推理技术与CAD系统的集成应用。根据规则基推理技术理论,研究了基于已知设计塑件基本信息的条件下进行设计校核的实现方法,建立了事例模架的知识表示模型,实现基于CBR推理的事例检索以及事例模架知识的数据库应用;并采用面向对象技术,利用类概念实现规则知识在CAD系统中的数据描述和集成应用。研究了注塑模架统一编码的方法;使得利用本系统的编码既能表示国家标准模架,又能表示用户自定义标准模架和非标准模架;针对模架及其零部件的类型给出了实现参数化特征造型的不同方法,同时利用CAD的人机交互方式实现了模架及其零部件参数化特征造型库的可扩充性应用。模架设计专家系统是模架设计的发展方向,目前尚处于探索阶段,所涉及的知识较多,课题的研究是对模具CAD专业化应用的一种尝试,目的是提高使用者在模架设计中的效率,从而使得没有经验或经验不够丰富的设计者与有经验的设计者可以同样完成复杂注塑模具的设计。

付永刚[6]2000年在《注塑模CAD系统开发的理论研究及应用》文中指出本文分析了注塑模设计的主要工作,探讨了利用现有的软件在微机上开发三维注塑模CAD系统的方法,并对其中与软件开发有关的几个关键问题做了深入细致的理论研究。为了判定塑件分型方向和选择合适的模架,文中引入了任意二维多边形顶点环的概念,提出了它的最小包围矩形算法,并将这个算法引申又提出了任意多面体的最小包围盒算法;基于零件哑图和表格驱动的思想,文中提出了装配哑图的概念,探讨了生成三维参数化装配图的原理和方法并将其运用到三维装配图参数化生成的设计过程中,通过对13种常用模架装配关系的分析,分别建立了既包括模架的装配模型,又包括全局变量表格和局部变量表格定义的装配哑图。利用VBA技术在MDT、Access、Excel之间传递数据,在保证装配关系的前提下实现了模架的参数化装配;通过对MDT菜单文件结构的分析,重新编写了其菜单文件并生成了系统的主控菜单,再用DCL语言开发了各模块的具有Windows风格的人机界面并用Autolisp语言编制了它们的驱动程序。 在上述理论工作的基础上,开发了注塑模CAD系统框架,编制了相应的应用程序并嵌如到了该系统中。该系统包括初始设计、成型零件设计、冷却系统和浇注系统设计、模架设计和数据库管理几个模块。初始设计模块为后续部分设计提供计算参数,包括塑料性能参数和注塑机参数;成型零件设计模块以最小包围盒的算法为基础,得出了任意塑件的最小包围盒,为标准模架的选择和塑件分型方向的判定奠定了基础;在冷却系统设计模块中,总结了8种基本的冷却回路并以图标菜单形式给出,系统可以生成对应的三维冷却管道模型;在浇注系统设计模块中,总结了不同的浇注形式并给出了相应的人机界面;模架设计模块利用装配哑图的原理和方法,实现了模架的三维参数化装配;数据库管理模块综合运用了文件管理功能和专用数据库系统,对于数据量小的数据如塑料参数和注塑机参数采用文件管理功能实现,对于数据量大的数据如标准模架数据和标准件数据则采用专用数据库系统实现。 上述理论研究和软件开发的成果,为开发完善的三维注塑模CAD系统奠定了良好的基础。

邬彩虹[7]2010年在《基于Pro/E锥齿轮注塑模参数化设计技术的研究》文中进行了进一步梳理随着塑料制品的大量使用,注塑模的应用越来越广。注塑模具是一种结构复杂、零件精度要求很高的工艺装备,传统设计方法无法使模具满足塑件的高精度要求。参数化设计作为一种智能化、自动化的机械设计方法,可使模具的设计水平达到新高度。本论文根据注塑模具的设计原理,在Windows XP环境下,基于Pro/E野火2.0软件平台,采用Access 2003数据库,利用VC++ 6.0编译器和Pro/E自带的功能丰富的二次开发工具Pro/TOOLKIT,通过Pro/E强大的Parameters和Relations功能,开发一套界面友好、交互性强的直齿渐开线锥齿轮注塑模CAD系统。论文通过对锥齿轮结构的详细分析,采用基于特征的参数化造型方法建立标准渐开线锥齿轮的三维模型,并依据注塑模设计理论选择注塑机、确定其合理的模具结构,达到模具设计步骤规范化。论文对锥齿轮注塑模CAD系统的整体框架进行规划,建立锥齿轮参数化设计、选择注塑机、成型零件参数化设计、推出机构参数化设计、模板类零件参数化设计、其它零件参数化设计、锥齿轮模具总装图设计七大模块。分别对各模块的零件尺寸建立驱动方程,利用Pro/E的参数和关系功能将各模块零部件的尺寸仅由锥齿轮的基本参数驱动。论文通过分析Pro/E软件、VC++ 6.0编译器、Access数据库之间的通信及有关接口技术要点,研究MFC可视化对话框设计、Pro/TOOLKIT菜单设计、MFC ODBC数据库访问等关键技术,建立本系统各模块的对话框、菜单和信息资源文件,创建管理各模块零部件标准尺寸的Access数据库,实现锥齿轮注塑模CAD系统的可视化界面设计。论文在VC++ 6.0环境下编制本系统各模块的主程序,实现编程模块化,从而把实体模型、菜单和界面联系起来,最终实现锥齿轮注塑模CAD系统各模块的参数化设计。

刘琨[8]2011年在《基于UG的注塑模标准模架库的开发与应用》文中研究说明随着经济的飞速发展,人们对注塑模产品的要求越来越高,这就要求注塑模模具的开发设计更加快速与精准,以提高产品的市场竞争力。注塑模标准模架作为注塑模具的一个主要组成部分,它的设计周期和质量直接影响产品的生产周期和质量。因此,借助于UG软件进行二次开发来提高模具结构设计的自动化程度,改善模具结构设计效率,研究并开发注塑模标准模架库具有一定的现实意义和价值。首先,本文介绍了本课题所需UG软件的特点和功能,并重点阐述了UG二次开发工具中的UG/Open,包括其用途、组成、结构、特性和使用方法。其次,介绍了模架库系统开发所需的关键技术,即参数化设计技术和数据库管理技术,在开发系统中的作用和应用方式。建立了以Microsoft SQL Server 2000为平台的后台数据库,以供后续开发调用。在开发过程中,设计了系统的总体方案,提出以Visual C++ 6.0为开发环境,基于UG的注塑模标准模架库的系统结构。通过环境变量的设置、工程目录的建立、菜单的定制、对话框的制作,利用UG/Open API函数创建模型应用程序和数据库接口程序,并对其进行编译和连接,导出可供执行的文件。在此基础上,完成了自动装配系统的开发,并导出了装配爆炸图。通过该系统,不仅能实现标准模架库快速设计功能,在一定程度上还实现产品的智能化、自动化,同时可以利用数据库技术对设计数据进行存储和管理。实例表明:本文的研究对提高产品的设计效率、缩短新产品的开发周期有很大的实际应用价值,同时也为其它产品的智能化设计开发提供了可行的技术路线和方法。本论文提出的设计思想和设计方法,不仅适合于注塑模标准模架库的二次开发,还为其他产品的标准件建库的建立提供了一种借鉴和思路。

林军木[9]2011年在《基于UG的齿轮注塑模CAD系统二次开发》文中提出高精度、高性能塑料齿轮在家电、汽车、玩具等行业中广泛应用,其形位公差、尺寸精度等方面要求较高,因此齿轮注塑模的设计是一项技术含量高、工作繁重、难度大的任务,但是传统的设计方法在短期内很难完成模具的高质量设计。设计注塑模的过程中,很多零件需反复设计,重复性大,工作量多。本文在WidowsXP操作系统下,以UG软件为支撑平台,并结合Moldflow模流分析软件,应用UG OPEN GRIP语言,采用面向对象的设计思想生成参数化三维零件模型,然后通过UG/Open MenuScript、User Tools等工具开发出动态人机界面,研发出一套齿轮注塑模CAD系统。系统界面保持与UG软件系统一致的风格,且系统采用全汉化界面,并运用菜单及丰富的对话框等接口形式,使得提示清晰,适合从事模具设计人员实际工作中使用的需要。数据运算采用关系模型和参数驱动,实现了齿轮塑件、注塑模具成型部件及零部件模块的参数化设计,使用时在人机交互界面的输入框内输入相应的参数,就可以根据参数生成同样结构不同尺寸的零件。研究中开发出标准渐开线直齿与斜齿两种结构形式不同的齿轮塑件,并根据这两种齿轮塑件的类型和结构形式,分析比较了注塑模组成部分各种结构形式的优缺点,优化了注塑模的整体结构,确定了齿轮注塑模CAD系统的整体框架。经检测发现该齿轮注塑模CAD系统运行效率高,能根据用户的具体需要进行专业性、针对性使用。注塑模零部件设计完毕后,使用装配功能进行自动装配,并能自动生成一套模具。经试用,该系统界面友好,操作简单,图形生成速度快,该此系统大大简化了设计过程,降低了工作量,大大提高了注塑模的设计效率。

许勇顺, 黄瑞清, 阮雪榆[10]1997年在《我国注塑模具CAD/CAE/CAM技术的研究与应用》文中研究表明文章介绍了近几年来国内注塑模具CAD/CAE/CAM技术研究已取得的成果,评价了国内自行开发的注塑模具CAD/CAE/CAM水平与各个方面的研究进展以及在引进工作中存在的问题,提出了注塑模具CAD/CAE/CAM技术研究与应用的方向及开发战略。

参考文献:

[1]. 齿轮注塑模CAD系统的研究与开发[D]. 刘华琴. 太原理工大学. 2008

[2]. 基于UG注塑模具CAD系统的研发与应用[D]. 张桂侠. 合肥工业大学. 2007

[3]. 轮毂轴承保持架注塑模CAD系统的研发[D]. 卫春娟. 太原理工大学. 2014

[4]. 智能注塑模具CAD辅助教学系统[D]. 李凯岭. 山东大学. 2006

[5]. 基于AutoCAD的注塑模架设计专家系统的研究与开发[D]. 刘小林. 湖南大学. 2006

[6]. 注塑模CAD系统开发的理论研究及应用[D]. 付永刚. 西安理工大学. 2000

[7]. 基于Pro/E锥齿轮注塑模参数化设计技术的研究[D]. 邬彩虹. 太原理工大学. 2010

[8]. 基于UG的注塑模标准模架库的开发与应用[D]. 刘琨. 中南林业科技大学. 2011

[9]. 基于UG的齿轮注塑模CAD系统二次开发[D]. 林军木. 西华大学. 2011

[10]. 我国注塑模具CAD/CAE/CAM技术的研究与应用[J]. 许勇顺, 黄瑞清, 阮雪榆. 中国塑料. 1997

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