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注塑模具设计
cae分析。
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含设计论文、2D图纸、3D模具图纸、开题报告、任务书、翻译。
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编号： 毕业设计(论文)外文翻译（译文）2018 年 1 月 17 日第 1 页 共 19 页CAD-CAE 注塑模设计系统集成作者：Y.-M. Deng, Y. C. Lam, S. B. Tor and G. A. Britton摘 要在注塑设计过程中，设计和分析之间的交互非常密集，这是确保塑料部件的设计是通过注射成型工艺制造的，然而，目前的计算机辅助系统(CAD 和 CAE)并不支持这种交互。因为设计和分析的实现是作为独立的模块。虽然大多数 CAE 系统都提供内置的建模工具，但这些工具只用于开发具有非常有限的 CAD 功能的分析模型。在另一方面，一些 CAD 系统已经允许了 CAE 系统在其环境下运行，但实质上它们使用不同的数据模型，从而他们之间的交互是很有限的。本文介绍了一种创新的 CAD-Ca 综合注塑模设计系统。这个系统使用一个集成的数据模型，用于设计和分析。系统建立在现有的CAD 和 CAE 系统之上，这不仅极大地节省了开发工作，还充分利用了计算机辅助系统强大的商业功能。系统体系结构包括四层：一个 CAD 和 CAE 平台层；一个 CAD-CAE 功能层；模型层；一个 GUI 层。通过两个设计实例说明所开发系统的设计分析过程和应用。关键字： CAD-CAE 集成；设计分析过程；注塑模。第 2 页 共 19 页1 介绍注塑模设计的特点是设计与分析之间存在着紧密的交互作用。然而，目前的计算机辅助系统不支持这一点.。有各种商业化的通用计算机辅助设计软件包，也有专门为注射成型设计而设计的软件包。这些 CAD 系统使设计者能够快速地设计出几何模型。另一方面，注塑模 CAE 系统为设计者提供了分析。从设计的可模塑性、制造过程的成本、产品的质量等方面对结果进行了分析。然而，尽管这些系统具有先进的功能，但仍存在一个需要解决的问题：CAD 和 CAE 系统使用不同的模型来描述一个设计，而且它们在各自的环境下运行。注射成型设计和分析还没有整合。一些商业计算机辅助系统供应商试图解决这个问题。为了弥补 CAD 功能的不足，大多数 CAE 系统为用户提供内置的建模工具。然而，这些只是用于开发分析模型，因此 CAD 功能非常有限。另一方面，一些 CAD 系统允许某些 CAE 系统在自己的环境下运行，如 SolidWorks 与 Cosmos、AutoCAD 与 ANSYS 的集成以及 UniGraphics 与MSC 的集成1 。但是，它们只是提供一个综合的环境，而不是一个综合的系统。设计人员仍然需要创建自己的设计模型，将模型转换为分析模型，然后在分析模型上指定与分析相关的信息。它们固有地使用不同的数据模型，因此实际上并不是集成的。针对这一问题，从不同的角度进行了大量的研究工作。一个较早的方案是理想化的 CAD 模型，用于 CAE 分析和自动网格生成。这包括支持理想化和抽象的技术2-4，以及支持理想化和抽象的几何推理，例如中表面抽象5-7。然而，模型理想化和网格自动生成只支持从 CAD 模型到 CAE 模型的几何转换。所导出的理想化模型(无论是否有网格生成)仍然需要提供诸如材料类型、制造过程或物理行为过程、边界条件等信息。也就是说，该模型仍然缺乏 CAE 分析所必需的信息。一般有两种方法实现一体化的建立。一个是通过开发一个集成的环境，内置 CAD和 CAE 功能。例如，基姆 8 开发了一个注塑成型综合系统，它综合了设计合成和熔体流动分析，在那里熔体流动分析作为设计评估工具。伊拉尼等人 9 开发了一个集成CAE 和注塑成型的迭代设计/再设计框架进给系统。卡根和菲舍尔 1 已经开发了一个基于机械 CAE 系统采用 b-splinefinite 元模型设计和分析阶段的集成系统。第二个更有希望的方法是在现有 CAD 和 CAE 软件包的基础上开发一个集成模型。该模型不同于各种中立文件，如 DXF 和 IGES，Inthatit 集成了产品生命周期信息，而不仅仅是几何图形。这些中性文件只提供不同计算机辅助系统之间的接口机制。在这方面，STEP 标准(ISO10303)提供了一个很有前途的模型范例。STEP 最初是为了在产品开发过程中集成不同的应用程序而提出的，如设计、制造、经济、数值分析等。它有几个关于有限元分析方法的部分模型。(第 104 部分)及 CAD-FEA 连接(第 209/214 号部分)10 。然而，这些部分模型仍处于草案状态，应用范围有限。第 3 页 共 19 页同时，也有一些关于浇口位置优化的研究11、12。虽然这些问题都涉及到设计分析的交互问题，但它们的重点是浇口位置优化算法的具体问题。这些工作只表明了设计分析交互的重要性，并没有解决注射成型 CAD 与 CAE 集成的一般问题。本文在现有 CAD/CAE 系统的基础上，提出了开发 CAD-CAE 集成注塑设计系统的策略和方法。该系统采用集成特征模型进行设计和分析，也称为集成模型。下一节简要讨论模型，然后描述所提议的集成迭代设计分析过程。接着，本文继续讨论了系统的框架和开发方法。在总结之前，将进行一个案例研究。2 CAD-CAE 集成模型本文提出了一套面向塑料零件设计和分析过程的 CAD-CAE 特征13。这些包括零件特征和墙壁特征集合，孔特征，肋特征，凸台特征和处理特征。这些特征可以分解成许多子特征，因为设计师可能需要对一个特征的不同部分(薄壁特征、肋拱特征或轴套特征) 指定不同的分析信息。因此，也有一些子特性的集合。零件特征包含塑料零件的整体信息。壁的特征是塑料零件的基础。其他特征是由壁特征发展而来的，因此被称为开发特征。肋的特征是由相邻的两个壁特征发展而来的。孔的特征指的是塑料零件中的任何切口。轴套特征指的是塑料零件上的任意突出物。处理特征用于处理其他特征，如倒角、圆角和圆角。这些特性被组织成一种叫做特征树的层次结构(图 1)。在特征树的根部是部件特征。特性树的第二层包含壁特征和开发特征的集合。第三个层次包含个体特征。第四层包含子特征，如子壁、子肋和子轴套特征。每个特性都包含相关的设计和分析数据，这些数据被称为特征属性(表 1)，除了指针、约束和可抑制性属性之外，大多数属性都是可见的。所有的特性都有一个指针属性，它描述了特征之间的关系。与零件特征相关的约束是指相关的分析标准。与其他特征相关的约束包括浇口位置约束，这些约束作用于几何特征的边缘和表面。肋、凸台、孔和处理特征的抑制性属性能让设计人员在抽象分析模型时能够抑制这些特征。第 4 页 共 19 页图 1-1. CAD-CAE 特征树这一特征的方案已经在采用面向对象技术 13 和商业 CAD 平台上实现（Solid Edge） 。表 1.特征属性特征类型 特征属性部件 部件标识，厚度，材料，约束，分析类型，边界条件，加工条件，壁特征。壁 壁标识符、壁的几何形状、厚度、约束条件、子壁指针、内嵌肋/头/ 孔/处理特性指针。孔 孔标识符、孔的几何形状约束、可抑制性、指向父特征的指针、指向嵌入式处理功能的指针。肋 肋标识符，肋的几何形状，厚度，约束，可抑制性，指向父壁特征，指向子肋的指针，指向嵌入孔的指针和处理特点。轴套 轴套标识符、轴套的几何形状、厚度、约束、可抑制性、指向父壁特征，指向子轴套的指针、指向嵌入孔的指针和处理特点。处理 处理标识符、处理几何形状约束、抑制性、指向父特征。子壁 子壁标识符，子壁几何形状约束，指向父壁的指针特征。子肋 子肋标识符，子肋几何形状约束，指向父肋骨特征的指针。子轴套 子轴套标识符，子轴套几何形状约束，指向父级的指针特征。3 集成注塑模设计- 分析过程图 2 显示了注塑模设计和分析过程。该过程由几个步骤组成，例如创建单个 CAD-CAE 特性、构建集成模型、提取信息以创建分析、建模并启动分析。这是一个 CAD-CAE 一体化的过程设计与分析，使用相同的数据模型，并在相同的计算环境下运行。通过使用相同的数据模型，作者认为设计过程的目的是开发一个第 5 页 共 19 页由设计信息和分析信息组成的模型，接着，分析过程直接使用相同的模型。因此，该模型不是一个用于设计和分析的几何模型(CSG 或 B-Rep)，而是一个集成模型，只要CAD 系统支持它们，它就可以集成任何几何模型。注意，尽管该过程需要一个分析模型，但这个模型是从集成模型抽象出来的，而不是像当前那样从 CAD 几何模型中转换出来的。集成模型在设计过程中获取基本的分析信息，然后用于自动设置分析的边界条件和处理条件。另一方面，目前实际的设计是要求设计人员在分析模型上手动指定边界条件和其他分析数据，而不是设计模型。图 2. 综合设计分析流程图第 6 页 共 19 页3.1 创建 CAD-CAE 特性特征几何的建立依赖于 CAD 系统平台的功能。如果 CAD 系统支持基于特征的建模，就像大多数商业 CAD 系统一样，CAD 几何在 CAD 系统(CAD 功能)中将被称为“特征” 。然而，这些特性是面向 CAM 的，通常不能直接映射到面向 CAE 的特性中. 这些 CAD 特征为提出的 CAD-CAE 特征提供了几何形状。CAD 几何图元到 CAD-CAE功能的分配可以包括选择完整的 CAD 特征、组合几个特征和或分解特征，从而可以选择它的一部分。在几何定义之后，可以添加非几何信息。零件特征是在单个 CAD-CAE 功能之后创建的。它的几何是通过分配组成壁特征来分配的。与设计和分析有关的总体产品信息可以在零件特征上指定。例如，对于流动分析，有必要将注入位置指定为边界条件的一部分。计算机辅助设计工具被用来创建栅极定位标记。这些标志也可视为 CAD-CAE 特征。3.2 构建集成模型根据特征构造集成模型。这包括通过布尔运算构造塑料零件的几何形状，以及建立特征之间的关系信息。如果 CAD 系统支持几何特征创建过程中的自动布尔运算，那么只需要完成第二个任务。例如，在 Solid Edge 环境中，创建一个“Cutout”功能将自动调用创建的特征和基本特征之间的布尔减法运算。其他 CAD 系统，如AutoCAD，要求用户在模型构建过程中手动激活布尔运算。3.3 抽象信息创建模型抽象取决于分析的类型和优化程序的策略。抽象过程包括抽象一个理想化的几何模型以及非几何分析信息，如材料类型、边界条件、加工条件和约束信息等。在本文中，理想化是指简化几何模型以抑制非显著性特征.。这是一个非常主观的过程，在很大程度上依赖于设计师的经验和专业知识。因此，系统允许设计人员指定功能是否可以被抑制。3.4 激活 CAE 分析程序有了所有的信息，就可以启动基础 CAE 系统来进行 CAE 分析。然后对分析结果进行检查，以检查是否违反了任何预先定义的标准-即在集成模型中以部件特征约束形式存在的标准。如果有，那么 CAD-CAE 特征需要修改。修改后，将建立新的集成模型，并抽象出分析模型，从而激活另一种 CAE 分析。该过程迭代，直到满足所有条件。第 7 页 共 19 页如果设计需要一些参数的优化，那么设计者需要有一个预定义的优化程序。这个程序可以充分利用集成模型。例如，如果设计者需要在塑件的限制区域搜索优化浇口位置，优化程序只需在集成模型中改变零件特征的浇口位置属性。此外，还可以利用相应壁特征的浇口位置约束来减少优化搜索空间。4. 原型注射成型设计系统框架4.1 系统结构开发一个原型注塑设计系统，为设计人员提供了一个集成的设计和分析环境。系统结构分为四个层次：CAD 和 CAE 平台层、CAD&CAE 特征层、模型层和 GUI 层。CAD平台（Solid Edge）提供了建模工具和算法来指定塑件的几何信息，而 CAE 平台（使用 Moldflow）提供的 CAE 分析程序。特征层包括预定义的特征和基于用户定义的特征。模型层用于开发特征模型和抽象所需的 CAE 分析模型。图 3 显示了系统架构。图 3. 软件系统的原型架构4.2 CAD 系统与 ActiveX 自动化商业 CAD 系统提供了用于创建和编辑几何特征的建模工具和几何处理算法。该几第 8 页 共 19 页何将作为几何对象合并到 CAD-CAE 功能中。选择 Solid Edge 作为 CAD 平台，是因为它通过使用支持 ActiveX 自动化的 CAD 系统来支持 ActiveX 自动化 1，用户和其他应用程序可以通过其公开的 ActiveX 对象和 ActiveX 控件(组件)访问系统的 CAD 功能。例如，表 2 列出了由 Solid Edge 公开的“挤压突出”(表示挤压凸起的几何特征)对象的信息。显然，外部应用程序可以很容易地使用这种对象创建、修改、删除、显示和查询几何特征。因此，公开的 ActiveX 对象可以直接用作 CAD-CAE 特征的几何对象。特性 应用程序，属性集，底帽，底帽，深度，边缘，扩展边，外型，面，名称，父级，配置文件，轮廓，显示维度，侧面，状态，抑制方法 删除，距离，重新排序。表 2. 由 Solid Edge 公开的“挤压突出”对象的信息4.3 GUI 系统图 4 显示了原型系统的图形用户界面。上面的面板显示系统菜单和工具条，左边的面板显示正在设计的塑料部件的特征树。图形窗口显示在右边。图 4. 开发原型系统的图形用户界面。这两个小圆圈代表浇口的位置，实际上是在壁的外面上。它们出现在里面的原因是为了教学上的方便。图 5 给出了系统的基本菜单结构。图 6 显示了弹出菜单结构的特征树树操作的。第 9 页 共 19 页图 5. 系统的主菜单结构图 6. 弹出菜单结构的特征树操作4.4 特征创建与修改该软件包含一个 CAD-CAE 特征原型库，可用于创建特征。首先利用 CAD 平台提供的建模工具创建特征几何。在此之后，CAD 几何图形是使用特征原型分配给特征。最后，在特征中加入非几何信息。4.4.1 壁/孔/肋/芯/ 处理特征第 10 页 共 19 页图 7 显示了创建/修改壁特征的用户界面。通过单击 “分配几何”按钮，系统将自动访问 CAD 系统，并允许设计者从 CAD 环境中选择所需的几何形状。然后，将与所选几何对应的 ActiveX 对象集合用作壁特性的几何对象。这个几何对象不仅包含特征的所有几何实体，还包含 CAD 系统中的拓扑关系。使用该接口，也可以指定与墙壁特征的约束有关的信息。设计者可以拖动滑块来指定浇口位置的重量在 0 到 10 之间的值。0 值表示不设浇口。在这个壁特征上，当值为 10 说明对于定位浇口，壁特征是非常理想的。如果需要在壁特征的不同区域上指定不同的约束条件，则可以通过选择分解几何来对其进行分解，得到的子壁特征可以根据需要分配单独的约束。图 4 展示了一个“U 形载体”的例子，其中创建了三个壁特征。将 “右板”分解为两个子壁特征，采用 Solid Edge“草图”几何作为分解几何。其他特征也是以类似的方式创建的。图 74.4.2 部件特征边界条件是通过部件特征来指定的。该软件使用一个圆(Solid Edge 草图)作为栅极位置标记来表示所需的浇口位置。与创建其他功能类似，Solid Edge 系统通过相关的ActiveX 对象允许设计者创建浇口位置标记。图 4 显示指定了两个浇口位置。材料类型也是通过部件特征指定的，将在下一节中讨论。根据分析的类型，也可以指定与加工条件有关的信息，如模具温度、熔体、温度和注射时间。4.5 材料库材料的数据是由 Moldflow 提供的。然而，设计师可能希望在设计过程中指定材料类型。由于 Moldflow 使用制造商和材料的商品名称作为材料属性数据库的索引，因此第 11 页 共 19 页建议作者使用它们作为材料信息。为帮助设计者指定此信息，原型系统具有其自己的材料库。因此，设计者可以简单地从库中选择所需的材料而不通过 moldflow 材料数据库进行搜索。库使用“材料类型”作为索引字段，以及制造商和商品名的字段。如果两种材料具有相同的类型，则自动添加序列号以确保唯一的表示，例如 ABS-1 和 ABS-2。存储在库中的数据是从Moldflow 材料数据库中提取的，以确保在 CAE 分析过程中相关的数据。在设计过程中，可以在部件特征上指定材料。以下是指定的材料数据示例：材料类型：PP-2。材料制造商：ATC 公司.ATC。材料商标名称：ATX 759-39BAT001。4.6 集成模型构建一旦创建了所有 CAD-CAE 特征，就可以构建集成模型。这是一个自动过程，因为在特征创建过程中已指定了特征间关系。例如，当在壁特征上创建孔特征时，将为壁特征和孔特征指定指针属性。因此，在集成模型中，将自动建立并捕捉壁特征与孔特征之间的关系。图 8 显示了构造集成模型的算法。第 12 页 共 19 页图 8. 从个体特征构建集成模型的流程图4.7 分析模型的抽象与 CAE 分析在分析模型抽象的两种类型的数据中，分析模型几何可以很容易地理想化，因为集成模型已经有了关于一个特征是否可以被抑制的指定信息。通过使用 CAD 几何图形的 ActiveX 对象，系统可以访问被抑制的特征几何，并将其抑制属性从“False”转换为“True” 。采用理想化的分析几何方法生成有限元网格。Moldflow 支持三种类型的网格模型：中平面网格模型、表面网格模型和三维网格模型。中平面网格是由三节点三角形单元组成的网。中平面网格模型是在分析过程中利用厚度信息来表示实体模型的。通过模拟熔体在模具型腔顶部和底部的流动进行表面网格分析。表面网格由不同类型的网格(包括区域 )组成，包括传统的中平面元素和表面元素(双面)元素。三维网格由实体四面体网格单元组成。四面体单元有四个节点、四个面和六个边，可以进行精确的计算三维流动模拟15 。图 9. 从集成模型中抽象分析模型的流程图第 13 页 共 19 页另一种用于分析模型抽象的数据是非几何的、与分析相关的信息。生成分析网格模型之后，原型系统将使用来自集成模型的指定的浇口位置信息自动生成边界条件文件。在此之后，将为其他非几何信息生成一个分析输入文件，如材料、处理条件等。该文件包含所有必需的数据，无论是直接的，还是通过指向相关数据文件的指针从Moldflow 中激活相应的分析例程来执行所需的分析。图 9 是一个抽象分析模型的流程图5 案例研究 5.1 案例 1这个案例说明了集成的 CAD-CAE 过程，以及如何使用该系统来指定 CAD 设计模型上的分析信息。该部件为 U 形载体(图 4)。从系统中使用预定义的特征原型，首先创建三个壁特征：“基板” 、 “左板”和“右板” 。与这些壁有关的所有设计和分析信息都在相应的壁特征中指定。系统 GUI 工具协助规范过程。假设设计者希望指定“右板”壁面的某一部分不允许有浇口位置标记。为了实现这一目标，壁特征分解为两暗壁特点：“右子壁”功能（允许将浇口位置）和“右子壁”功能（不允许将浇口位置） （图4） 。在此之后，将创建开发特征。其中包括在“底板”壁特征上开发的一个轴特征，名为“基轴” ；“底板”壁特征和“左板”壁特征上的两根肋板，名为“侧肋”和“小肋” ，以及“底板”壁特征上的两个孔特征，称为“基孔”和“方孔” 。在 Solid Edge环境下，还创建了两个处理特征，分别称为“左圆”和“右圆” ，它们对应于“圆”特征。假设设计者希望在 CAE 分析中指定某些开发特征可以被抑制。可以通过分配相应特征的“可抑制性”属性来实现。接下来创建部件特征，部件名称指定为“u 形载体” 。指定材质：材料类型：“ PP-2 ”；制造商：“ATC 公司ATC ”；商品名：“ATX 75939b AT001 ”。假设设计者创建了两个浇口位置标记（图 4） ，稍后将使用该标记来创建边界条件文件。第 14 页 共 19 页图 10. 设计案例的抽象分析几何模型系统将根据创建的所有特征及其相关信息，自动构建所需的集成模型。基于此集成模型，设计人员可以激活 CAE 包进行分析。这是通过从集成模型(图10)中抽象出一个理想化的分析几何模型来实现的。可以看到，一个孔的特征(“方孔”)、一个肋板( “小肋 ”)和两个处理特征(“左圆”和“右圆”)被抑制了(它们的名字在特征树窗口中有一个星形前缀)。利用抽象的几何模型建立曲面网格模型。该系统激活 Moldflow 的相关模块来实现这一目标。通过从集成模型中提取浇口位置标记的坐标，并与所创建的网格模型的节点坐标进行比较，可以将浇口位置分配给网格模型，从而自动生成边界条件文件。 （图11）显示了在 Moldflow Plastic Insight(MPI)环境下显示生成的网格模型(这两个浇口位置也被显示)。接下来将抽象出非几何信息，以创建 Moldflow 分析输入文件。使用此文件，将自动执行相关的 Moldflow 分析程序。 。整个过程包含了设计和分析。在此过程中，创建并使用了相同的数据模型，即集成模型，这使得设计师可以直接在 CAD 设计模型上指定分析信息。图 11. MPI 环境下设计案例的曲面网格模型5.2 案例 2这个案例研究说明了如何利用开发的系统进行迭代设计分析过程。分析结果的特定目标可以作为设计过程中部件特征的约束信息输入，并对相应的分析结果进行约束。如果一个约束不满足，那么需要在集成模型中修改相关的 CAD-CAE 特征。设计人员可以指定在集成模型中要更改的参数，例如:浇口位置。然后再重复 CAD-CAE 集成过程。这个过程会自动地迭代，直到所有的约束得到满足。如果有多个设计变量满足所有约束条件，那么可以选择最优的一个来满足这些约束条件。为了说明这一过程，采用了上述案例中的相同的 CAD 设计模型“u 形载体” 。零第 15 页 共 19 页件材料保持不变。处理条件指定为：熔体温度：215。模具温度：50C。注射时间：2 s。假设这一次设计人员决定使用单浇口而不是双浇口设计。设计师还希望将“单壁”的位置限制在“左壁”(图 4 或 10)。这将自动地将浇口位置限制在该区域内的网格节点上。图 12 显示了 Moldflow 所产生的表面网格。图 11 显示的是相同的网格，但从不同的角度看，约束浇口位置的网格节点是在轮廓区域内的。图 12. 约束浇口位置的网格节点(在所述区域内)另一个约束是在部件特性上指定的：最大的压力应该小于 20 MPa。在指定了所有这些数据之后，设计分析过程将自动迭代，每次迭代都使用一个新的浇口位置。表 3列出了这个过程的结果。表 3. 设计案例的迭代设计分析结果节点编号 压力 压强20? 最小的压力增加第 16 页 共 19 页（浇口位置） （MPa ） (1 是，0 否)484 17.536 1 11.20%485 17.2083 1 9.10%486 16.838 1 6.80%488 17.1707 1 8.90%493 20.221 0 28.20%494 18.6344 1 18.20%495 17.3293 1 9.90%496 17.0481 1 8.10%497 18.1478 1 15.10%498 19.609 1 24.30%499 17.6907 1 12.20%500 16.9489 1 7.50%504 18.5845 1 17.90%507 18.1689 1 15.20%508 19.4148 1 23.10%510 17.6612 1 12.00%512 20.6822 0 31.20%514 18.4319 1 16.90%515 19.8195 1 25.70%516 18.5524 1 17.60%517 18.5423 1 17.60%519 15.7696 1 0.00%520 16.1881 1 2.70%521 15.8102 1 0.30%522 16.2429 1 3.00%523 16.4471 1 4.30%524 17.0368 1 8.00%534 20.5398 0 30.20%535 20.5571 0 30.40%536 18.0001 1 14.10%537 18.5524 1 17.60%538 19.0828 1 21.00%539 20.1463 0 27.80%第 17 页 共 19 页578 20.9275 0 32.70%582 17.126 1 8.60%图 13. 最大压力与约束浇口位置的等高线图结果表明，当节点 493、512、534535、539、578 作为浇口位置时，压力约束不满足。这些节点构成约束子壁特征的上侧区域(图 12)。在这些符合的节点中，节点 519是最优的，因为它最能满足压力约束(它有最小的最大压力)。节点 578 位于约束区域的左上角，其最大压力的最大值比使用节点 519 时的值高出 32.7%。图 13 显示了最大压力与“左子壁”特征约束区域内浇口位置的等高线图。对这些结果的直观解释是，一般情况下，单浇口位置应近似于塑料零件的几何中心，以便将压力的要求降到最低，并具有均匀的流型。因此，对于当前的设计情况，需要将浇口位置定位在约束区域的下边缘，其中包括节点 519，524 和 582。由于“基孔”和“基轴”特征的存在，节点 519 在这些候选节点中最接近几何中心。6 结论本次研究的目的是开发一个 CAD-CAE 集成注塑模设计系统。集成是通过基于特征的集成模型和基于该模型的迭代设计分析过程来实现的。集成模型它由许多 CAD-CAE 特性和它们之间的关系组成.。这些特征既拥有 CAE 分析所必需的几何信息，也拥有非几何信息。提出了一种集成设计与分析的系统框架。该系统平台由商业 CAD 系统(Solid Edge)和商用 CAE 系统(Moldflow)组成。利用现有的 CAD/CAE 软件作为系统平台，大大减少了开发工作量，充分利用了该软件的功能。Solid Edge ActiveX 自动化的功能用于检索特征几何和访问 Solid Edge 本身。开发了一个原型系统，该原型系统由 CAD 和 CAE第 18 页 共 19 页平台层、特征层、模型层和 GUI 层四层组成。已经开发了一些工具来协助综合设计分析过程。通过两个设计实例的研究，证明了该系统为设计和分析提供了统一的数据模型。利用该模型，设计人员不仅可以指定设计信息，还可以指定与分析相关的信息.。当设计人员需要指定与分析相关的设计意图(例如浇口位置约束)时，这一点尤其有用。实例分析还表明，所开发的系统支持迭代设计分析过程。这项工作的结果不限于 Solid Edge 和 Moldflow。特征原型和集成模型可应用于其他应用 ActiveX 自动化技术的 CAD 软件和其他 CAE 软件。未来的研究目标是基于预先设定的目标标准，对 CAE 分析结果进行自动分析，并在不满足条件的情况下为修改集成模型提供设计指导。感谢该项目由新加坡教育部学术研究基金和 Moldflow Pty 有限公司资助。参考文献1. 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