关于SolidWorks模具系统

小小红太阳

     智能注塑模具设计系统如图2所示,主要分为产品建模、模具自动设计、校核和分析、结果反馈修改四个模块.

系统的总体构架
   
    DLL(Dynamic Link Library,动态链接库)是Windows操作系统提供的共享可执行代码数据的基本手段.利用DLL可实现代码的数据共享,很等闲实现版本升级.必要时,开发者只需直接更新DLL而不用对应用程序本身作任何改动就可以对应用程序的功能和用户接口作较大改善.DLL通常作为进程内组件被实现,当它被调入内存时,被装入与调用它的应用程序相同的地址空间上.运行它时,DLL文件被连接,但它并不绑定到EXE文件中.用户可以调用第三方或自己开发的DLL库.SolidWorks支持使用VB或VC++等语言开发DLL库文件,并且以插件的方式加载.

    OLE(Object Linking Embedding对象链接和嵌入)是Microsoft Windows系统和Visual Basic的编程基础,为应用程序间的通信以及共享彼此部件提供了方法.OLE自动化允许通过使用高级宏语言或脚本语言如VBScript和JavaScript在一个应用程序内部操作另一个应用程序的属性和方法,可以定制对象并提供应用程序间的互操作件,通过OLE Automation接口技术,面向对象的编程语言可以直接操纵SolidWorks的对象的属性和方法满意二次开发的需要.
   

  标准件与模架库的开发应用
结果反馈模块分析来自校核和分析模块的数据,与知识库对比,分析判断模具以及产品模型的缺陷,给出结果,并且反馈到模具的设计以及产品建模过程中.
校核和分析模块主要是对装配图的尺寸链进行校核以及进行活动机能分析,然后将结果传送给反馈模块.
   
模具设计模块是一个基于知识的产品模具自动设计过程.设计过程模拟专家设计,采取从里向外设计,首先确定产品型腔,包括侧抽芯,然后根据注射机参数设计型腔数目,选择模架,设计顶出系统,温度调节系统,最后生成模具的三维装配图.在这个自动化的过程中,每个步骤都需要调用知识库中的知识和规则以及设计事例的知识.这个模块还包括自动动态进行特征之间的尺寸检查和干涉检查等.
产品建模:产品建模的目的不仅要设计出满意要求的塑件,更重要的在于设计、制造出生产这种塑件的模具.通过产品模型,应为模具CAD提供足够的信息,为自动生成模具成型零部件提供条件.产品特征建模模块主要提供的信息有:模型的尺寸、材料、分型面对象、侧芯的颜色显示等,然后将这些信息存储在模型当中,供模具自动设计模块提取使用.

开发建立与CAD系统配套的标准件库和模架标准库,是智能模具CAD设计的重要内容之一.标准件库的实用界面如图3所示.模架库涉及的类型和零件比较多,调用的数据库复杂,由于是装配体,其中零件属性的驱动具有很大的代表性,其驱动连接过程体现了整个注塑模具CAD设计过程中的智能信息的传递和提取.图4为D2M2E模架选用过程系统运行的界面效果.

     模具3D总体结构设计完成后,S3DMAD系统可以根据用户的需要生成所有零件部件的零件工程图和装配工程图,并将工程图按照要求的方式留存或输出.并可以根据CAM加工的要求,构建和输出3D零件数控加工所需要的实体模型文件,供CAM系统数控编程功能模块编程需要.
模具设计向导第九步,完整的电话机壳注塑模具的总体结构方案设计完成,留存模具设计结果.全部零件和总体装配结构的模型文件按指定的目标文件路径留存.图7为设计完成的电话机壳塑料模具的3D总体结构图.   
模具设计向导第八步:温度调节系统设计.有多种冷却系统方案供选择:隧道式冷却系统和蜂窝式冷却系统.选择确定之后,系统会自动完成冷却系统的结构设计和布局.
模具设计向导第七步:生成顶出系统.选择不同的顶出系统的顶出机构和顶出元件,系统自动设计整体的顶出系统和布局顶针的位置.
模具设计向导第六步:生成浇注系统.选择浇注系统的结构型式,系统自动计算浇注系统部分尺寸,并进行浇注系统结构设计和布局.
模具设计向导第五步:选择和确定模架.根据型腔的数据选择合适的模架,默认的模架类型是-M-E,也可以人工选择.
模具设计向导第四步:确定型腔数目和布局方式.系统自动根据上步的选择,设计型腔数目和布局方式;用户也可以对此进行修改.系统会根据选择确定的型腔的布局方案进行结构设计.
模具设计向导第三步:选择模具设计的依据.系统提供了四种不同的设计思路和设计依据,包括:根据生产率设计、根据注射量设计、根据注射压力设计、根据锁模力设计.
模具设计向导第二步:输入产品基本信息,提取材料信息:包括生产量、模具精度、模具材料等,生成模具原始型腔.
由注塑模具CAD菜单选择模具设计向导,进入注塑模具设计向导第一步.在产品数据栏内输入产品零件3D模型文件存取路径和文件名称,或者单击浏览按钮直接搜索查找相应的零件模型文件.在目标文件夹内输入设计结果文件的留存路径和位置.
   
在进行模具设计前必须对零件进行必要的处理,系统中采用分型面对象,由于分型面的复杂性,需要人工制作分型面,沿零件的分型面做一个曲面.图5是一个分型面对象的示例.
   
以电话机壳模具设计为例,介绍S3DMAD注塑模CAD系统的工作过程:
注塑模具CAD系统设计实例