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基于SolidWorks的注塑模具CAD系统设计.docx
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基于SolidWorks的注塑模具CAD系统设计.docx
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前言
模具是机械、汽车、电子、通讯、家电等行业的基础工业装备,对国民经济的发展起着
关键的作用.作为模具中的一个重要分支,注塑模具已经成为世界各国国民经济发展的重要
装备.现代制造业对产品优质多样化、制造过程柔性化、市场供货快捷要求,使得通用 CAD
设计软件不能完全满足企业的特殊需要,在通用 CAD 软件的基础上开发企业自主的模具 CA
D 系统十分必要.专用注塑模具 CAD 软件系统,是在结合企业自身的实际情况,开发出符合
国家标准、行业标准和企业标准的标准件库、模具通用件库以及标准模架库的基础上,建立
完整的注塑模具自动设计模块,以及相应的数据库和设计过程数据流程管理系统,使系统能
自动对数据进行提取、存储、判断和分析,设计出合理的模具产品,提高设计效率.本注塑
模具 CAD 以参数化三维特征造型设计自动化软件 SolidWorks 为开发平台,其采用 Para2s
olid 底层核心,二次开发采用流行的 OLE 编程技术进行程序设计,完全基于 Windows 编
程基础.
1 关于 SolidWorks 的二次开发
SolidWorks 提供了基于 OLE Automation 的编程接口 API(Application Program
ming Interface,应用编程接口),其包含数以百计的功能函数,这些函数提供了程序员直
接访问 SolidWorks 的能力,可以被 VB、C/C++等编程语言调用,从而可以很方便地对 Soli
dWorks 进行二次开发.
(1)对象模型树
不管用 VC++,VB,或者用 VBA 开发 SolidWorks 都要在调用 SolidWorks 对象的
体系结构基础上进行.在 SolidWorks 的 API 中,其各种功能都封装在 SolidWorks 的对象
中,和其他 VB 对象一样,具有自己独立的属性、方法.通过调用 SolidWorks 的对象的属
性以及方法,可以实现各种功能.图 1 是 SolidWorks 的对象模型树。
(2)OLE Automation 接口技术
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 Auto
mation 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
足二次开发的需要.
(3)关于 DLL
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,很容易实现版本升级.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 DL
L 库文件,并且以插件的方式加载.
2 系统的总体构架
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。
(1)产品建模:产品建模的目的不仅要设计出满足要求的塑件,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。
(2)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.
(3)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流动性能分析,然后将
结果传送给反馈模块.
(4)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.
3 标准件与模架库的开发应用
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。
4 注塑模具 CAD 系统设计实例
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:
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南抖北快东卫
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