外文翻译-参数控制型腔布局设计系统

1 参数控 制型 腔布局设计系统 今天，塑料制品 的生产 时间正在 变 短，因此，筹备时间使注射可用模具正在减少。 有潜力的省时模具设计阶段，因为设计过程中的重复每个模具的设计 都是标准 的 。本文提出了一种通过 使用注塑模具标准化模板 控制 腔布局 几何参数 的 设计方法 。 在标准化模板腔布局设计 中 包括可能布局的配置。每一个布局结构设计都有 其自身所有的几何布局设计表参数。这种标 准化的模板是预 定义 为 模具装配设计 的 布局设计的水平。这将确保，所需的配置可以 很快 装入模具装配设计 ，而不需要重新设计布局。这使得 制造前模具的产品设计和模具设计之间 有用的技术讨论 。可以在讨论过程中立即改变 三维腔布局设计， 从而节省时间，避免误 差 。这种 腔布局的设计 标准化模板 使 每个模具制造公司可以很容易地 定制自己的标准。 关键词 ：腔体布局设计 ;几何参数 ;模具装配，注塑模具设计 ;标准化模板 注塑是一种大众 生产高精度塑件的 通用的方法 。有两种可用于注塑所需的主要项目。他们是注塑成型机，注塑模具。 模具安装在注塑成型机 上 注塑成型机 并提供了溶化的塑料 流到 机器的模具， 模具的 夹具应用压力和形成的塑 件注射压力的一部分。注射模具 是表达 熔融塑料 在 最后 阶段塑件 的形状和尺寸的 三维细节的工具 。 今天， 塑料件 的生产 时间，是越来越短，必须 在较短的时间 里生产出 注塑模具 。 在注塑模具设计及相关领域 已经做了 许多 应用计算机技术 的研究 。知识系统（ 如 1,2， ， 4，全国程康的 学，台湾 5，在德雷克塞尔大学 6等韩国 的 注射模具设计 已经发展 。系统，如塑料 7， 量 8，飞度 9等，都 以 制定塑料材料的选择使用知识为基础 正在发展 。技术也已经 成 为 设计注塑 模具的发展趋势 10据观察，虽然模具制造行业正在使用的模具设计，三 维 件， 许多 时间 被 浪费 是 每 个项目 的 同样设计过程 。同时 ，如果重复的设计过程可以标准化 就能 避免日常任务 ，则模具 的 设计阶段巨大 的 省时的潜力 。 在 模具装配 中 一个组织良好的分层设计树也是一个重要因素 13,14。然而， 腔布局设计控制参数 的部分 工作已经完成，因此这方面将是我们的主要重点。虽然 腔布局 有许多 设计 方法 15,16， 但 模具设计人员往往只使用常规设计，因此有必要 使 腔布局设计水平 标准化 。 本文介绍了 一种 基于标准化模板通过控制参数设计 注塑模具的 型腔 设计 的方法 。 首先，组织严密模具装配层次设计树已经建立起来。然后 ，腔布局配置 的分类 必须 作出 标准配置和那些非 标准配置 之间的区分 。那个标准配置将列在配置 2 数据库 并且 每个配置都有自己的规划设计表控制其自身的几何参数。这种标准化模板 被预定义为模具装配设计的布局设计水平。 图 1 前插入（腔）和后插入（核心） 2. 塑料注塑模具的 腔布局设计 一个注塑模具 是表达 熔融塑料 在 最后 阶段塑件 的形状和尺寸的 三维细节的工具 。因此，模具包含 最后部分 的 逆印象。对模具大多建立了两半：前插入和背部插入。在某些模具制造工业，前面插入也被 称为 腔和背部插入 被称为核心。图1 显示了前面插入（腔）和背部插入（核 心）。熔融塑料注入印象填 充 。 熔融 塑料的 固化，然后 形成塑件 。图 2 显示了一个简单的两板模装配。 图 2 一个简单的模具装配 多时候单腔和多腔模具 之间的差异 ，印象中， 塑料 模具的填充 也被称为填补了腔。 腔的安排被称为腔布局。当一个 模具 包含 多个腔时 ，它被称为是一个多腔模具。图 3（ a）和 3（ b）显示了一个单腔模 具 和多腔模具。一个单腔模具通常是相当大的设计部分，如绘图仪封面和电视外壳。对于较小的如手手机盖和齿轮部件，它总是 采用 更多经济设计的多腔模具，使更多的地方可以 形成 生产 3 成型周期。客户通常确定 腔 的 数量 ，因为要平衡 投资成本 。 个多腔 模 具在同一时间 生 产 不同的产品，作为一个 组合 模具。然而，它不是 模具不同腔的普通 设计 ，由于腔未必都是 熔融塑料在同一时间和同样的温度 填补。另一方面，多腔模具的生产在整个成型周期同样的产品可以有一个平衡布局或不平衡的布局。均衡布局在其中一腔都统一 用 相同条件下熔体 在同一 时间填补 15,16 时间 。短成型如果 不平衡的布局正在使用，但是这通过修改的长度和跨节茎 加以克服（为 熔融塑性 从 浇口 流动 腔 的通道 ）。由于这 不是一种有效的方法，尽可能避免。图 4 显示了短期 注塑 情况是由于不平衡的布局。均衡布局可进一步分为两类：直线和圆弧。线性均衡布局可容纳 2， 4， 8， 16， 32 等 型腔 ，即它遵循一个 列。均衡的圆形布局可以有 3， 4， 5， 6 个或更多腔，但有一腔的数量限制，可安置在一个平衡的，因为圆的空间布局限制。图 5 显示了 已经被讨论的 多腔布局 。 本节介绍的设计方法 是 一个 注塑模具参数控制腔布局设计开发系统 的概述 。建立有效的工作模具设计方法是 建立 各种部件和组件到最适当的层次结构设计树。图 6 显示了模具装配 第一级组件和部件 的 层次设计树 。其他部件和组件的装配 是从 第二 级开始到第 n 模具装配水平层次设计树。对于这个 系统 ，重点将仅在“ 腔布局设计 ” 。 准化程序 为了节省在模具设计过程中的时间，有必要确定设计通常功能 的 使用。每 一个 重复模具设计过程，然后可以标准化。图 7 可以看出，在标准化 “ 腔布局设计 ” 的相互作用程序 中 有两个区段：组件装配标准化和模腔布局配置标准化。 件标准化 腔布局配置 前 可以标准化，但必须认识到部件和组件 是通过腔布局中各种腔被重复的 。图 8 显示了详细的 “ 腔布局设计 ” 等级设计树。 主要插入组件（腔中）层次结构设计树 的 第二层有 许多 部件和组装部件从层次结构的设计树第三层开始直接 插入 。它们可以被看作是主要部分和次要组件。主要部分存在于每一个模具设计。次要组成部分依赖于塑 件的 生产，所以他们可能 存在 或可能不存在在模具设计。因此，把这些元件及部件 归于 主要插入组件，确保每 一个 重复的主要插入（腔）继承从第三级开始层次设计树 的 相同的部件和零部件。因此，没有必要重新设计类似的部件和组件中的每一个腔腔布局。 4 布局设计 809图 3 （ a）单腔模具 （ b）多腔模具 图 4 在短成型布局不平衡 810 杂木低和堪萨斯州利 5 图 5 多腔布局 图 6 模具装配分层设计 树 图 7 在标准化的相互作用过程 布局配置标准化 有必要 把那些有标准的，哪些是非标准 的 腔布局配置 进行 研究和分类。图 9 显示了腔布局配置 的 标准化程序。腔布局设计，也可以采取为多腔布局或单腔布局，但始终 由 顾客确定这一决定。一个单腔布局总是视为标准配置。多腔模具可以在同一时间 生产 不同的产品 或 在同一时间 生产 同一产品。腔布局设计系统 811 6 图 8 详细的 “ 腔布局设计 ” 分层设计树 模具 在同一时间生产 不同的产品被称为 组合 模具，这是一个非传统的设计。因此，多腔 组合 模具有一个非标准配置。生产同一种产品 的 多腔模 具包含一个平衡的布局设计和失衡 的 布局设计。不平衡的布局设计是很少使用，因此，它被认为 是一个 非标准配置。不过，均衡布局的设计也可以包括任何线性布局设计或圆形 布局 设计图。这取决于那些根据客户要求的模腔数。必须指出， 虽 然，有任何其他腔 非 标准的数 量 也 被 列为一个非标准配置。 在 标准的布局设计分类后 ， 其详细信息可以 被列入 标准化模板。这种标准化的模板 被 预定义 为在 模具装配设计和支持所有的标准配置的腔布局的设计水平。这将确保所需的配置可以很快加载进入模具装配设计布局而不需要重新设计。 准化模板 从图 10 可看出 ，有两个部分 标准化模板：一个配置数据库和布局设计表 。 配置数据库包括所有布局 的 标准配置，每个布局结构 都 有自己的布局设计表的 几何参数。由于模具制造行业有自己的标准，配置数据库可以 将 那些以前采取定制 的 视为非标 准 设计。 7 图 9 标准化程序腔的布局配置 图 10 标准化模板 置数据库 数据库可以 被 用来包含的所有不同标准配置 的名单 。在这个数据库 中的 配置总数相当于 在模具配置的腔布局设计水平中可用的布局配置的数量 。在数据库中所列出的 信息 是配置数量，类型和 腔的 数量 。表 1 显示了 8 一个配置数据库的例子。 配置数量是相应类型 可用布局配置的每一个名字的腔的数量 。当布局 的特殊类型 和数量 被定义时 ，适当的布局配置将被加载到腔设计 中。 局设计表 在 配置数据库中 的 每一个标准配置 都 有自己的布局设计表。布局设计表包含 每一个配置的 布局结构的几何参数 并且 每个配置 是 独立的。一个更复杂布局结构将有更多的几何参数 去 控制腔布局。图 11（ a）和 11（ b）显示回模具板（核心板）与大 型腔 和装配四个小 型腔 相同的四腔布局。它总是更经济，容易加工，而不是机器个别一大 型腔 在钢块小 型腔 。机械加工的优势一个大 型腔 是： 812 杂木低和堪萨斯州利 图 11 凹模 板 1、 可以节省 腔之间更多的空间， 因此，小钢块都可以使用。 2、 相对于加工多个小型腔 加工 大型腔更快 一些 。 3、 相对加工 多个较小的型腔 加工 一个大型腔 有 更高的精度。因此， 几何参数的默认值在布局设计中 由表腔之间的距离决定 。然而，为了使系统更加灵活，几何参数的默认值可以修改以适应每一个有需要的模具设计。 立几何参数 几何参数有三个变量 ： 1、 腔之间的距离（弹性）。 腔之间 的距离 要在 布局设计表中列出 他们可以 由用户 控制或 修改。那个距离默认值，使得 没有腔之间的 没有 距 离 。 2、 单型 腔 的圆角 方向 （弹性）。 单型腔的圆角方向也要 在布局设计表中列出 ， 用户可以 更改 。 对 多腔布局，所有的腔 的圆角方向都必须和 布局设计表所示 的相同 。如果修改 圆角方向 ， 所有的腔 的圆角都必须改变相同的角度 ，而不影响布局配置。 3、 各腔之间的 组装 关系（固定）。 腔的圆角方向要相互配合，在单独的布局设计中被预定义，而且被各腔之间的相互组装关系控制，除了定制的，这适用于所有的布局设计 。图 12 显示了一个单腔布局 设计例子和几何参数。 主要插入 /腔 的起源是在该中心。 默认值和 零，使腔是该 布局 的 中心 （两个相互重叠的起源）。用户可以更改 默认值 ，使腔可以适当地 弥补 。图 13 显示了一个八腔布局结构 例子 和几何参数。 X 和 主要插入尺寸 /腔。 在 默认情况下， 默认值 等于 x， 1 值 9 等于为 Y，因此腔之间 不存在 距 离 。 1 可 被 提高 以适应设计中 腔之间的距 离 。这些 默认 值 会 在布局设计表 中列出 。如果 某个 腔 被调整 90 ， 那么其他 腔 也必须跟着调整相同的角度 ，但布局设计 仍保持不变 。用户可以 通过改变 布局设计 表格 中 的参数 来改变腔的角度 。布局如图 14。 图 12 单腔布局结构和几何参数 腔布局设计系统 813 图 13 八腔布局结构和几何参数无腔旋转 一个复杂的腔布局 配置，有更多几何参数，必须使用的相关方程的参数。 参数原型用奔腾三 容的硬件执行 。这个原型系统使用了商用 统（ 商业数据库系统（ 等 软件。该原型系统的开发使用微软的 + + 编程语言和 用编程接口） 在 10 图 14 八腔布局结构和几何参数与腔旋转 环境 中 。 选择主要有两个原因： 1。 主要由于硬件的采购成本，在 业的上升趋势已经转向以 基础的个人电脑 的使用 而不是基于 2。三维 件完全兼容 而它能够从 利整合 信息 到 件 中 （零件，装配和绘图） 17。这个原型系统有 8个 标准布局 配置数据库在 件中列出 。 如 图 15 所示。（ 1）。与此相应的配置数据库，布局设计水平，这是一个 具有相同的布局配置 的装配文件 。 与 件中的配置名称 相 对应 的 布局配置文件 名称，如图 15（ b） 所示 。 每腔 布局文件（ 目将预先加载这些布局配置。当所需的布局配置是通过用户的要求接口，布局结构将被加载。用户界面如图。 16 装载要求 的 布局配置 要事先下载 。在加载要求 的 布局配置 后 ，当前的布局配置信息 将 在列表框中 列出 。然后用户可以改变当前的布局配置 以适应在配置数据库中建立的任何相应布局设计 。 如 图 17 所示。 当用户按下用户界面底部的按钮包含几何参数的布局结构的布局设计表会被激活 。当几何参数的 默认 值改变 时 腔的设计亦相应更新。图 18 显示了 当前的布局配置激活 的 布局设计表。 手机外壳 型，如图 19 所示 ， 是用在下面的案例研究。 原始的 型要根据使用的模具树脂的收缩默认值来缩放设计插入件来阻止收缩部分，这整个组件被称为主要插入组件 （三十 814 杂木低和堪萨斯州利 11 图 15 配置数据库和布局模板原型系统 图 16 在用户 登陆 界面之前 加载 所要 求的配置 其中 “是项目的名称。图 20 显示的主要插入组件。 主要 插入 件 创建后 ，腔布局设计系统，可用于制备 模具装配 的 腔布局。 案 1：初步腔布局设计在模具设计 中 ， 所设计的 模具总是 由 客户 决定 ，因为他们要平衡 设备投资 和最初的预算 。 客户已经 要求设计一个两腔模具生产 手机外壳。创建 主要插入组件 后 ，模具设计 师会下载一个使用此腔设计系统的两腔线性布局配置 。相应配置的名称是 在用户界面中列出如图 21 所示 。 案 2： 腔布局设计 改造与客户 与 模具 设计者 之间的 技术讨论会是常见的。这使得 对模具制造的 三维 件 都要尽可能快的做出调整 。变化几乎总是不可避免的，模具设计人员从来没有 多余 的时间。在这种情况下，在技术讨论会上 ，为客户改变了主意，需要一个四腔 线性而不是两 腔模具使 该 甲腔布局设计系统 815 12 图 17 加载 所要求的配置 后 的 用户界面 图 18 与布局设计表的用户界面 816 杂木低和堪萨斯州利 13 图 19 手的手机 型 手机的生产量得到 提高。模具设计者可以使用腔布局设计系统 把 现有腔布局设计修改成 四腔 线性模具。所要求的新的布局配置可以从 图 22 所示配置数据库 中选择 合适 的配置数据库。 图 21 线性两腔配置 案 3：腔之间的 间隙 是必需的 最后，在另一个技术讨论会，模具设计师必须引 用 在纵向 型腔之间 20 毫米的间隙 ，如图 23 所示。 14 图 20 插入封装的主要组成部分的缩小 腔布局设计系统 817 图 22 线性，四腔布 局配置（ 在布局配置更改 后 ） 15 图 23 在腔之间的差距介绍 图 24 1 值 在布局设计表中的 修改 意义 16 图 25 增加 后 的 间隙 ，最终设计 腔布局设计系统 819 在腔布局组件的水平 中 ，模具设计采用腔布局系统启动 当前布局配置 的 布局设计表。 把 1 值从 50 毫米改为 70 毫米 引 用 在纵向 型腔之间 20 毫米 的间隙 。图24 显示了 在布局设计表中 1 价值 的改变 。最后的设计结果， 间隙增加后 ，如图25。 在本文中，使用标准化模板这一途径是为用参数控制型腔布局设计系统的发展提出的建议 。由于这种方法利用了标准化的使用 ，它可以进一步应用于其他组件模具装配设计，如果他们 的设计流程是重复的或者他们认为 有 每 一 个模具常用功能设计 的特征 。发达国家腔布局系统的优点如下： 1、 在开发的系统具有用户友好的界面。 2、 因为数据库的使用，它 有 高度 的灵 活 性 ， 并且 模具制造等行业都有自己的标准可自定义的数据库，以满足他们的需要。 3、 因为预先定义标准化模板在模具装配设计布局的设计水平 中是可用的 ，所需的布局配置可以很快被加载到模具装配设计，而无需重新设计布局。 4、 这个系统使产品设计和模具设计 在模具制造之前预先 有更多的有益的技术讨论 ， 例如在讨论中改 变布局可立即完成 。 5、 因为它删除多