《基于NX的注塑模自动分模系统的研究与开发》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于NX的注塑模自动分模系统的研究与开发（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、华中科技大学硕士学位论文基于NX的注塑模自动分模系统的研究与开发姓名：李希申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：李建军20090528华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 I摘摘 要要 由于塑料可以制成形状复杂、表面精度高、轻便、耐腐蚀的产品，塑料产品已经应用到越来越多的领域中。塑料制件绝大部分是通过注射到注塑模具中成型得来的。注塑模具成型零件的设计与制造则直接影响到注塑模具的成本。但是，成型零件的设计一般较为复杂，设计过程繁琐且需要设计人员有较强的设计经验。 目前自动识别分模方向、分模线和分模面的研究工作主要集中在以下3 个方面: 1 利用一定规则，将注塑产品制件模型尺寸转
2、换为注塑模具成型零件尺寸； 2 通过注塑产品制件几何特征和分模方向、分模线、分模面的物理意义，直接自动判断获取此分模三要素； 3 使用已有知识，根据所需，自动生成相应成型零件。 作者通过自动识别分模方向、分模线、分模面的方法开发了基于 UG 的注塑模自动分模系统。使用逼近法求取参考方向上产品制件模型的最大横截面积，根据面的可见性原则识别侧凹特征。根据这两个参数构造求取最佳分模方向的目标函数，确定最佳分模方向。在面的可见性原则的基础上，对与参考面夹角为 90 度的所有面进行重新分类，将其中一部分面按照其与另两类面之间的拓扑关系重新划分到这两类面集中，组合成为凸模可见面和凹模可见面。通过求不同面集
3、的交线获得分模线。对分模线进行判定，并按照分模线的性质（平面分模线或空间分模线）创建外分模面。将外分模面与通过重新分类得到的内分模面缝合，生成分模面。 该系统只需要用户提供产品制件的模型实体，其智能化程度高，大大降低了在分模时对模具设计人员的要求。 关键词：注塑模，分模方向，分模线，分模面，自动分模，UG，CAD 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 IIAbstract Due to that the plastic can be made into complex, high precision, lightweight, corrosion-resistant products
4、, plastic products have been applied to an increasing number of field with the continuous development of plastic industry. The vast majority of plastic products are made by the method of injection molding. The injection mold design and manufacture is a complex and difficult process of control. Formi
5、ng of the design and manufacture of molding parts is a direct impact on the cost of injection mold. A wrong parting direction, parting line and parting surface design may even cause a result of the failure of injection die design directly. Only rely on the experience of designers and craft workers d
6、ie, to ensure the high efficiency of the design and manufacture, as well as the requirements of high-quality of the injection mold is very difficult. And its too hard to keep the competitiveness to supply the demand in todays society. In recent years with the accelerating industrialization, automati
7、c, intelligent CAD system, there are many research results in particular pieces of the automatic generation of parting direction, parting line and parting surface. The current study focused on three aspects. The first one is using certain rules to convert the size of the model of injection molding p
8、roduct to the size of molding parts. And the second is determining parting direction, parting line and parting surface automatically through their physical meaning and the geometric characteristics of injection molding product. The last one is automatic generation of the corresponding parts forming
9、using existing knowledge. However, so far there is no mature automatic parting generation technology that can apply to most of the injection molding parts. The author make use of previous theoretical knowledge and develop an automatic parting generation system in injection mold design based on UG. T
10、he system classify the surfaces of the mold into convex parting surfaces, concave parting surface and those uncertain surfaces that between those two types. Find the best parting direction and parting lines in accordance with undercut, through-hole and other characteristics that impact on parting 华
11、中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 IIIgeneration. Through the technology of fill face, suture techniques, complete the automatic parting generation ultimately. The system only needs users to provide product model. It is very intelligent and it greatly reduce the requirement of the mold designers. Keywords: injec
12、tion mould, parting direction, parting line, parting surface, automatic parting generation, UG, CAD 独创性声明独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：李希 日期： 2009 年 5 月 28 日 学位论文版权使用授权书学位论文版权使
13、用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密 ，在_年解密后适用本授权书。 不保密。 （请在以上方框内打“”） 学位论文作者签名： 李希 指导教师签名：李建军 日期： 2009 年 5 月 28 日 日期： 2009 年 5 月 28 日 本论文属于 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 11 绪论绪论 1.1 引言引言 在当今的社会中，塑料
14、因其可塑性强、价格便宜、易获得等特性，已经成为人类生活中必不可少的重要组成部分。塑料工业包含塑料生产（包括树脂和半成品的生产）和塑料制品生产（也称为塑料成型工业）两个部分1。塑料制品大多数形状复杂，外观要求较高，因此，其生产过程比较复杂，其目的在于使用一切可以实施的方法将熔融的塑料塑造成具有特定形状和使用价值的产品。在塑料加工行业中约有95%的产品是靠模具生产，其中，又以注塑模最为重要。模具的设计与制造是一个复杂且难以掌控的过程，由于塑料制件形状复杂多变的特性，使得注塑模的设计、制造更为繁重。要保证注塑模具的高效率的设计与制造、以及制件的高品质要求，仅依靠设计人员的经验和模具工人的手艺，难以使
15、得模具企业保持较强的竞争力。现代模具技术的发展，在很大程度上依赖于模具标准化程度、优质模具材料的研究、先进设计与制造技术、专用的机床设备及生产技术管理等方面工作的综合2。其中CAD/CAM/CAE 技术在模具生产方面的应用也占到越来越重的地位，被认为是现代模具技术的核心和重要的发展方向3。 1.2 本课题的来源和背景本课题的来源和背景 本课题来源于材料成形与模具技术国家重点实验室与深圳比亚迪公司的合作项目“基于 NX 注塑模自动分模系统的研究与开发”。其目的是，基于 UG NX 平台开发专用于注塑模自动分模的 CAD 系统， 以提高注塑模的设计效率， 缩短模具设计时间。 随着注塑模在现代制造业
16、中地位的提高， 对注塑模的设计和制造的要求也越来越高。国外已推出的不少优秀的商业化三维 CAD/CAM 系统，比如 UG、CATIA、Pro/E等为了适应激烈的市场竞争，增强产品的竞争力，开发商已经把注意力投向专用的CAD 系统的开发，其中，注塑模 CAD 软件系统是主要开发产品之一4。例如，UG开发了注塑模具设计专用模块 Mold Wizard，提供了注塑模型芯、型腔的创建、模架华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 2设计、冷却系统设计、顶出系统设计等多种功能。虽然，这些专用 CAD 系统有强大且全面的功能，灵活的参数化造型设计，但是，从自动化程度的角度看，由于其需要适应各式各样的塑料制件，使得它们考虑的因素也非常多，在软件使用过程中，模块过于复杂，仍然是一个通用化平台，无法提供更专业的解决方案，从而不能进一步提高设计效率 5 6。譬如，Mold Wizard 中分模系统
