基于UG的注塑模具三维模架库的建立.pdf

函数结合在一起 用外罚函数处理等式约束条件 用 内罚函数处理不等式约束条件 2 本文优化算法选用混合惩罚函数法 传动系优 化程序框图如图 1所示 图 1 优化程序 以某一轻型载货汽车为例 对其动力传动系参 数进行了优化匹配分析 略 分析结果表明 六工况 循环使用油耗比原车降低了 15 17 原地起步加 速时间比原车改善了 4 15 动力性指标除最高车 速下降了 6 04 其它各项都优于原车 采用此方 法对汽车动力传动系参数进行优化时取得了较显著 的效果 3 结束语 优化数学模型中 采用线性加权将双目标函数 转化成单一目标函数 通过选取加权因子 可以满足 用户的不同需求 基于惩罚函数法的汽车动力传动 系参数优化匹配分析系统 使汽车燃油消耗量显著 降低的同时 动力性也有所提高 参考文献 1 葛安林 吴锦秋 林明芳 汽车动力传动系统参数的最 佳匹配 J 汽车工程 1991 1 35 42 3 张宝生 李 杰 林明芳 汽车优化设计理论与方法 M 北京 机械工业出版社 2000 作者简介 王 薇 1980 女 吉林柳河人 湖南大学机械 与汽车工程学院硕士研究生 研究方向为汽车动力最优匹配 谷正气 1963 男 湖南长沙人 湖南大学机械与汽车工程学院教授 博 士研究生导师 研究方向为汽车空气动力学 汽车整车性能 基于 UG 的注塑模具三维模架库的建立 俞科芳 姜献峰 柴国钟 浙江工业大学 浙江 杭州 310032 Establishment of 3D Injection Mold Standard Part Library Based on UG YU Kefang JIANG Xianfeng CHAI Guozhong Zhejiang University of Technology Hangzhou 310032 China 摘要 以 CAD 软件 UG 为平台 根据企业的特 点提出了一种建立注塑模三维参数化模架库的方 法 并利用开发软件 VC 和数据库管理系统 SQL Server 对龙记模架及其变形结构进行了实现 实现 结果表明利用这种方法方便灵活 建立的模架库占 用内存少 能够方便的进行库的更改和扩充 收稿日期 20050512 关键词 UG 模架库 参数化 中图分类号 T P391 72 文献标识码 A 文章编号 10012257 2005 10002403 Abstract Using Unigraphics as the platform the paper presents a method which is used to es tablish the 3D parametric mold library of injection mold it realized Long Kee mold and its transmuta tion by software VC and database management sys tem SQL Server The result of realization suggests that the method is convenient and flexible the mold library is less external memory and its modi fication and expansion is easy T he mold library is adequately used in the design of the injection mold 24 机械与电子 2005 10 the enterprise achieved satisfactory effect we can also easily realize the integration of other modules of information management system Key words UG mold part library parameter ized 0 引言 模架的设计选择是整个模具设计的重要组成部 分 模架为所有零部件提供了装配基础 承载了模具 的各个功能系统 注塑模具模架库作为 CAD 系统 中最基本的部分 主要是为用户提供完整的模架 便 于用户在确定设计方案之后 直接利用现有的资源 快速地完成模具的设计 标准模架的出现为模具设计和制造带来了极大 的方便 然而标准模架的规格 形式和种类并不能完 全满足实际生产的产品多样性的要求 因此实际中 还存在着大量的未按国家 行业 标准组织生产的模 架 称为非标准模架 目前国内已有不少高等院校 科研院所及厂矿企业对注塑模标准模架系统进行了 开发与研究 取得了丰硕成果 1 3 但是这些研究要 么还停留在二维阶段 要么考虑的仅是标准模架 这 些都限制了其在实际生产中的应用 1 图形库的建立 1 1 图形库的结构 LKM 公司的注射模标准模架按模架零件的组 成形式分为 A 型 B 型 C 型和 D 型 4 种基本类型 按模架外形结构分为 I 型 工字模 H 型 直身模 和 T 型 直身模加面板 按模架的水口形式分为大 水口模架 细水口模架及简化型细水口模架 图形库的结构就是按照以上 3 种形式来组织 的 图形库由模型和参数数据库两部分组成 以大水 口系统模架系统为例 考虑最为复杂的模架包含的 所有零件 分别建立各零件的参数化模型 此时一定 要考虑相关零件之间的尺寸链接 并把各零件依照 一定次序装配成模架模板 得到大水口系统模架模 型 参考标准龙记模架参数建立模架的参数数据库 由于零件及其参数众多 模架的所有参数被分别放 在两张表中 一张表存放主要尺寸供界面修改用 主 要是板类零件的长 宽 厚 另外一张表存放模架的 默认标准参数 主要是轴类零件如螺钉 导柱 导套 和复位杆等 图形库的层次结构如图 1 所示 图 1 图形库层次 1 2 模架模型库的建立 无论标准模架还是非标模架 一般由定模板 或 叫定模底板 定模固定板 动模固定板 托板 或叫 支撑板 动模垫板 方铁 或叫垫块 垫脚 模脚 支 撑块 动模座板 或叫动模板 动模底板 底针板 顶出固定板 面针板 或垫板 叫顶出底板 导柱 导套 复位杆及拉杆等组成 模架模型的建立过程如 下 a 分别建立各板类件和轴类件的原始模型 包 括用来做零件定位的基准面 零件的草图 以及图层 的建立 零件主要特征参数的命名等 模型是零件几 何模型和参数模型的结合体 定模座板的模型图略 b 模型的参数化装配 建立各组成零件的三维 模型后 在此基础上就可以建立模架的装配模板了 装配时 必须设定各零件之间的定位关系 而这些关 系将会完全被子零件或者子装配所继承 因此 在装 配时装配关系中的定位尺寸要参数化 避免采用实 际数据 c 实现尺寸链接 在模架的各组成零件中 相互 有直接装配关系的零件之间都存在着关系 或相等 或相差一定的数值 在模架的总装模型中 最后一步 就是要实现这些尺寸之间的链接关系 UG 的表达 式工具提供了很方便的尺寸链接手段 如 tcp off ap ap h base spp h 1 3 数据库的建立与管理 数据库中数据都来自组成模架各零件的主要参 数和装配参数 数据统一存在 SQL Server 中 表的 组织方式为 把需要经常修改的非标准化零件的尺 寸集中放在主参数表中 3 种模架分别对应表 sgz tpz ppz 并在界面上提供接口可直接对其进行修 改 而不常用的需要参考标准模架的标准零件尺寸 则放在默认的参数表中 3 种模架分别对应 sgd tpd ppd 这些参数只起背后支撑的作用 可以在整 个模架调出后对不符合要求的个别进行修改 ADO 作为一种可供选择的技术 正在逐渐代替 25 机械与电子 2005 10 其他数据访问接口 完成数据的操作 保证了代码的 重用和运行的效率 并且有利于同其他 CAD 软件 系统的集成 增强了系统的通用性 该设计中用到的 ADO 类和函数主要用来把主参数表中的参数显示 在列表框控件中和用数据库中对应零件模型中参数 修改模型中的参数表达式 程序的具体实现是先连 接数据库 然后打开相应的表 再访问表中的记录行 及域值 2 图形的调用 需要使用模架时 只需打开相应的模架库选择 基本型 然后导柱形式 选择动模座的有无 最后指 定可选板件 界面上将显示相应的模架哑图并且系 统自动查询零件数据库 对模架中的每个零件实现 参数化 然后自动求解模架装配模型的几何约束 得 到新尺寸的模架三维装配体 实现模架的变量装配 设计 在数据查询过程中 对应于界面上的主要参数 既可以采用数据库的数值 也可以由用户重新定义 设计流程图如图 2所示 图 2 模架设计流程 其内部程序调用的方式是 先利用 UG 中的克 隆命令把对应的模架模板重新命名并拷贝到指定的 目录下 然后打开模架的总装配文件 并利用选择的 模架参数来重新生成整个模型 3 系统实例 利用以上原理 实现了注塑模模架设计系统调 用 系统界面如图 3 所示 在模架设计过程中 由于企业考虑到模具及产 品的成本以及设计的需要 常常要对标准的模架进 行更改 在以上调出的模架中除界面内编辑框对应 的参数可更改外 其它的参数只能够在模架调出后 才能更改 本模架库很好的考虑了这一点 实现了全 参数化驱动 能够很好地满足修改的需要 4 结束语 a 以 UG 为开发平台 建立并实现中小型注塑 模架三维标准库的调用 使注塑模具CAD过程变 图 3 参照标准模架型号进行选择界面 的容易和快捷 使形成的专用软件的交互性更强 更 友好接近商用水平 b 研究过程中采用的是 全相关 参数化 的三 维软件 UG 因此保证了设计平台的先进性 减少了 工作量 利用 UG 提供的二次开发工具实现由程序 动态的 自动的进行模型的调用和更新的功能 并存 入模型统一的数据库 特征库中 为 CAD CAM CAE CAPP 系统的集成打下了良好的基础 c UG 与 MFC 的接口克服了 UG 自带开发工 具在二次开发上存在的技术难题 为编程开发建立 基础 参考文献 1 贺华波 李红林 刘 军 费春华 孙宝寿 Pro E 在注 塑模标准模架图建库中的应用 J 轻工机械 2004 2 33 35 2 王翠香 阎峰云 马 颖 李元东 基于 Visual C 6 0 的 Pro E 注塑模架三维标准库的开发研究 J 模具 技术 2004 2 6 8 3 王华山 吴崇峰 高雨茁 注塑模标准模架自动选择及 模架零部件图形自动生成系统的研究 J 中国塑料 2001 15 10 83 86 4 胡道钟 胡 海 郑