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塑料模具 论文 含有 CAD 文件

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模 具 技 术 2 0 0 6 . N o . 451文章编号1 0 0 1 - 4 9 3 4 ( 2 0 0 6 ) 0 4 - 0 0 5 1 - 0 2基于 U G N X 3 . 0的产品 C A D注塑工艺信息系统刘 伟陈 军上海交通大学 国家模具 C A D 工程研究中心上海 2 0 0 0 3 0摘要提出了产品 C A D工艺信息模型的概念研究了 C A D几何模型与工艺信息模型之间的关系并以二次开发为手段解决了注塑工艺信息附着与传递的关键技术构建了基于U G N X 3 . 0的产品 C A D注塑工艺信息系统关键词C A D 注塑工艺模型二次开发中图分类号T G 3 9 1 . 2文献标识码BA b s t r a c tC o n c e p t o f i n f o r m a t i o n m o d e l w a s p u t f o r w a r d a n d r e l a t i o n s h i p b e t w e e n C A Dm o d e l a n d p r o c e s s i n f o r m a t i o n w a s s t u d i e d P r o b l e m o f i n f o r m a t i o n a d d - i n a n d d a t a e x c h a n g ew a s s o l v e d b a s e d o n s o f t w a r e s e c o n d a r y d e v e l o p m e n t t e c h n i q u e s F u r t h e r m o r e p l a s t i c i n -j e c t i o n p r o c e s s i n f o r m a t i o n s y s t e m b a s e d o n U G N X h a s b e e n r e a l i z e dK e y w o r d sC A D p l a s t i c i n j e c t i o n p r o c e s s m o d e l s e c o n d a r y d e v e l o p m e n t收稿日期2 0 0 6 - 0 4 - 1 3作者简介刘伟1 9 8 2男助理工程师0 引言在模具制造行业尤其是注塑模具生产领域U G以其良好的 C A D / C A M / C A E集成特性而被广泛应用在实际注塑模具生产中设计与制造两个阶段是紧密衔接的设计阶段需要考虑生产生产制造阶段反馈设计工艺信息在产品的设计阶段是较少得到体现的制造部门通常也只能获得 C A D模型的几何信息无法获得产品C A D 几何信息之外的制造工艺信息如何在产品的设计阶段就能有效地反映制造工艺信息成为解决问题的关键1 产品 C A D工艺信息模型一个完整的产品模型不仅是产品数据的集合还应反应出各类数据的表达方式以及相互间的关系工艺信息模型中除了包含几何信息还包括了尺寸公差形位公差粗糙度材料等非几何信息本文在对 U G N X 3 . 0进行二次开发的基础上引入了 C A D工艺信息模型的概念把注塑件的 C A D设计分为两个阶段几何建模和注塑工艺信息建模几何建模需要参考设计手册中给出的设计规则注塑工艺信息建模需要考虑塑件壁厚粗糙度均匀性模具设计要求开发人员通过调用包含在 U G / O p e n A P I 中的函数和过程利用面向对象中的抽象封装继承和多态等特点对各种特征的信息及特征之间的内在联系进行了高度的抽象通过数据模型的抽象和类层次结构的定义将各特征信息组织成一个有机的整体从而构造基于特征的零件信息模型图1 反映了基于特征的零件工艺信息模型的总体结构2 系统实现52D i e a n d M o u l d T e c h n o l o g y N o . 4 2 0 0 62 . 1基于特征的工艺信息建模特征是产品信息传递的载体通过它能够实现设计制造或其他工程任务之间的通信与交流根据产品和定义数据的性质把与产品工程有关的特征或信息单元划分为 4个大类1 形状特征表达具有特定功能和特定语义的形状结构形状特征在所有的特征类中是最重要最基础的特征往往是其他特征的载体2 精度特征描述零件几何形状尺寸的许可变动量的信息集合包括尺寸公差形状公差和表面粗糙度3 工艺特征表达某一个一组几何元素的加工或工艺属性如公差表面粗糙度等4 附加特征表达零件的附加 B O M信息包括零件类型名称图号生产批量材料牌号整体热处理方式未标注粗糙度设计者设计单位以及零件所含主特征数量等以上特征中形状特征和精度特征是与建模直接相关的特征而其它特征是 C A P P系统选择毛坯下料制定工艺的依据是质量保证系统制定质量检测规划的依据特征之间的关系包括反映主形状特征之间的空间相互位置关系的邻接关系辅助特征从属于一个主特征或另一个辅助特征构成的附属关系描述特征类之间的关联属性而相互引用的引用关系不同层次之间的继承关系等基于特征的信息建模是为解决 C A D / C A M集成的需要而发展起来的一种新的产品建模方法与传统的几何特征建模相比它不仅能描述产品的形状而且同时也表达了产品的制造要求它是一种可为设计分析加工等环节自动理解的全局型模型并同参数化设计尺寸驱动等设计思想结合提供全新的设计环境因而它符合并行工程的要求即在设计的同时就考虑制造的需要特征模型贯穿于设计工艺规程制定夹具设计N C加工自动检测等生命周期内的各个过程基于特征的信息建模过程如图 2所示2 . 2U G N X 3 . 0二次开发U G N X 3 . 0提供了面向对象的二次开发环境和应用程序接口用户在主程序中调入用于特征创建信息编辑的 A P I函数生成动态链接库. D L L 程序从而不仅可以对 U G 模型文件及相应特征执行遍历查询删改等操作还可以在U G主界面中创建交互式应用程序创建并管理用户定义对象该系统利用 U G提供的基于特征的参数化实体造型功能来完成特征对象的创建在此基础上生成通圆柱孔台阶导角等特征在A P I函数中使用 K e y s来引用实体应用程序可通过 K e y s来引用对象K e y是一个持久的引用对象可保护应用不随对象的改变而改变且具有严格的层次和类型检查K e y作为 U G / A P I函数的传递和返回参数可被A P I 函数所创建检查存储恢复和释放本文以抽象基类特征为例定义了工艺信息交互函数3 应用实例以一带有直槽特征的零件为例如图 3所示讲解注塑工艺信息的附着及传递过程首图 2基于特征的信息建模及信息转换图 1C A D工艺信息模型下转第 6 3 页模 具 技 术 2 0 0 6 . N o . 463层对样件尺寸的增大硼化物表现得更为明显3 C r 1 2 M o C r 1 2 M o V和 C r W M n钢在有熔融溶液的密封箱内采用化学热处理和常规热处理复合工艺可以得到表面硬度其涂层硬度H 值1 6 1 0 02 1 0 0 0 M P a 心部也可以得H R C 6 0碳化物涂层和H R C 5 5 硼化物涂层这就可以提高工模具的使用寿命简化其制造工艺降低成本参考文献 1 冯晓曾等 提高模具寿命指南 M 北京 机械工业出版社 1 9 9 4 2 模具实用技术丛书编委会 模具材料与使用寿命 M 北京 机械工业出版社 2 0 0 2先在 U G N X 3 . 0 环境下进入 M o d e l i n g 模块完成基础特征建模工作创建C o m p o n e n t 长方体创建腔P o c k e t孔特征直槽特征然后进入基于 U G N X 3 . 0二次开发的注塑工艺信息系统执行步骤如下1 应用信息察看工具i n f o c h e c k选中零件中的直槽特征在弹出的对话框中系统会缺省提取该特征的几何参数信息如长宽高以及各种非几何信息工艺特征等如果该特征并不存在工艺特性用户可以直接转信息附着过程2 应用信息附着工具i n f o a d d - i n用户不仅可以编辑特征的几何参数也可以编辑如粗糙度硬度材料形位公差等非几何参数所有的输入信息都将作为特征的绑定数据存储到统一的后台数据库中3输入特征余量数据对于直槽特征而言是指六面体的偏置量系统会根据余量偏置创建毛坯特征4 结论信息建模技术是 C A D / C A M集成的关键技术之一本文对基于 U G C A D平台的信息建模技术做了有意义的探索与实践开发了基于 U G C A D平台的注塑产品工艺信息系统并成功应用于日本某大型企业极大地缩短了模具开发周期取得了很好的经济效益参考文献 1 孙家广等 集成化C A D / C A M 支撑软件系统 J 计算机学报 1 9 9 61 98 5 6 1 5 6 7 2 T e r e s a D e M a r t i n oB i a n c a F a l c i d i e n oS t e f a nH a b i n g e rD e s i g n a n d E n g i n e e r i n g P r o c e s s I n t e g r a t i o nt h r o u g h a M u l t i p l e V i e w I n t e r m e d i a t e M o d u l a r i n a D i s -t r i b u t e d O b j e c t - o r i e n t e d S y s t e m E n v i r o n m e n t J C o m -p u t e r A i d e d D e s i g n1 9 9 83 06 4 3 7 4 5 2 3 文劲松 李德群 新一代基于知识的三维注塑模设计软件整体