基于特征的塑料模具参数化建库技术的研究与开发_图文

1、分类号密级编号学位论文基王挂堑的塑料槿县叁塑丝蕉庄撞盔的堑窒皇五筮遁丞明指导老师姓名：圭勇曾煎筮熬攫直昌盍堂扭电王程堂睦申请学位级别：工堂亟±专业名称：挝抖加王王猩论文提交日期：量生量且论文答辩口期：至壁生鱼旦目学位授予单位和日期：直昌太堂壁壁量生亘县旦答辩委员会主席：幺竖色评阅人年月基于特征的塑料模具参数化建库技术的研究与开发摘要随着石油工业的蓬勃发展，它的伴随产品塑料产品逐步走近人们的生活，尤其在对塑料性能进行研究和改进以后，塑料产品成为生活中不可缺少的物品。在工业方面，它更是用途广泛，取代了很多昂贵而又紧缺的五金材料。经过性能改进的塑料产品充满了工业和生活的各个领域。随着塑料产

2、品需求的日益扩大，对塑料产品设计与制造提出了更高的要求，各种先进设计和制造技术，如计算机集成制造系统、智能制造系统和敏捷制造等成为市场发展的趋势。一种新产品的研发，设计约占整个周期的，制造占，所以，减少设计周期，提高设计效率，对一个企业在市场上是否能够领先起决定性作用。针对实现模具自动设计的主要关键技术进行深入的研究，提出了注塑模具系统资源管理系统的研究方法。对当今国内外在系统方面的近况、发展趋势及取得的成果进行了详细的分析和介绍，对以往的二次开发所使用的方法和手段作了进一步研究，对塑料模具参数化建库技术的不同模块采用了最合适的方法，并通过建立各软件的接口来实现各模块的链接和信息互通。该开发系

3、统采用了和两种编辑器，并且含有同步与异步两种不同模式，在模块的设计、制作和互联上作了很多的工作，使得注塑模具系统资源管理系统舶各模块具有可视化程度高、操作方便、运行流畅和模块的可修改性及添加性能好等优点。通过不同方法对塑料模具参数化建库技术的开发程序的比较，得出各种方法的利弊，从程序开发的角度得出对各个模块实行不同方法的好处，并详细阐述了各模块建立的步骤及采用的函数和环境设定。为了更清楚地说明各模块的建立方法，本文采用的是对不同模块部分的分别阐述，各个模块的开发环境的设置、模块的链接和不同模式的调用的实现，在第二章作了详细讲述。为了能够更好的了解和学会使用开发软件，该系统还建立了学习帮助文件，

4、该文件建立成更为直观的录像形式。软件的保密性能同样很重要，该软件在软件安装和系统进入阶段采取了不同的保密措施，能够很好的保护软件开发者的合法权利，其方法可为其他软件开发者借鉴。文章的最后，通过两个典型实例演示，介绍了系统运行的情况，进一步验证了注塑模具系统资源管理系统的可行性和实用性。关键字：注塑模，参数化，数据库，模架，标准件库，材料库，知识库，、，；，也，、，、：，：，独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南昌文学或其他教育机构的学位或证书

5、而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位敝作者签名：？犀口一签字日期：。年月净日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解南昌土学有关保留、使用学位论文的规定有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌大学可以将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、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：碑永日签字日期：。年月牛日学位论文作者毕业后去向工作单位：通讯地址：导师签名签字日期电话邮编日眵第一章绪论§注塑模具

6、技术现状及发展趋势技术产生于本世纪年代后期，其发展与工业实际应用和需要密切相关，随着实际应用的需要，一些计算机应用的新技术和一些计算算法在中不断出现和发展，主要表现在：建模技术的研究和发展、数据管理技术的研究和发展、标准化技术的研究和发展三个方面。§建模技术的国内外研究现状建模技术是技术的核心，建模技术的研究、发展和应用，就代表了技术的研究、发展和应用。从年代至今建模技术的发展经历了二维建模、三维建模、特征建模及产品集成建模的发展过程。二维建模是最初的技术，用来解决二维绘图问题，后来发展为三维的几何建模技术。三维几何建模又分为线框建模、曲面建模和实体建模。随着几何建模技术的发展和实际

7、应用的要求，到年代后期又出现了参数化和变量化建模技术。参数化建模技术一般是指设计对象的结构形状比较定型，可以用一组参数来约定尺寸关系，参数的求解比较简单，参数与设计对象的控制尺寸有明显的对应关系，设计结果的修改受尺寸驱动。变量化建模技术是指设计对象的修改需要更大的自由度，通过求解一组约束方程来确定产品的尺寸和形状，此组约束方程可以是几何关系，也可以是工程计算条件，设计结果的修改受约束方程的驱动。特征建模是建模方法的一个新发展，特征建模着眼于更好地表达产品完整的功能和生产管理信息，为建立产品的集成信息模型服务【。商品化的软件越来越广泛地应用于生产实践，如、等，它们很大程度地提高了生产效率。然而，

8、不同的制造行业具有不同的生产特点与行业范围，商品化的软件不可能同时满足各行各业的具体要求。因而，在成熟的软件的支撑下进行二次开发，以便最大程度地提高效益，已成为企业项目建设的一项必要前提。传统的注塑模设计大多是凭经验或借助工具进行的，是一个典型的多环节、多反复、复杂的系统工程。从知识处理的角度来看，注塑模设计过程是一个建立在设计专家丰富的经验与知识基础上的创造性思维过程，它不仅是参考经验知识的辅助设计，更是在现有经验知识基础上的进一步积累创新，因此它是一个包含了对知识的继承、集成、创新和管理的过程。随着计算机、远程通讯、电子、汽车工业的迅猛发展，注塑产品的设计趋向于大型、超大型、或超小型及高精

9、度方向发展，对生产有着更高更快的要求，势必对注塑模的要求也越来越高，因而模具设计人员面临着市场带来的前所未有的第一章绪论压力。解决这些矛盾迫切需要为模具设计人员提供一个能最大程度地替代人的劳动，提高设计效率的智能模具设计制造工具。然而，由于模具设计过程的复杂性，绝大多数的模具设计专家系统在应用上有严格的限制，且智能手段也比较单一，普遍存在诸如产品信息模型简单、知识表示方式单一、智能化程度不高、图形处理能力不强、无法与有限元仿真结果有机结合等诸多问题。随着计算机技术和现代工业的飞速发展，也正经历着由二维设计技术向三维设计技术的发展，三维技术符合人的设计思维习惯，整个设计过程完全在三维模型上进行，

10、直观形象，易于工程与非工程人员之间的交流。采用三维设计技术，不仅能预见设计产品的外观，更可建立统一的数据库，方便于模具设计及工艺安排。到世纪年代初，以美国公司为代表的（简称）软件日趋成熟，基本上成为三维设计软件的标准”。是美国公司研制的套由设计到制造的机械自动化软件，是新一代的产品造型系统，是个参数化、基于特征的实体造型系统，并且具有单的数据库功能，将三维设计软件无论从易用性、设计的高效率，还是功能的实用性都推向一个新的顶点，除了功能强大外，还有界面美观友好，使用快捷便利等优点口。正因为的种种优点，使得它自年问世以来，倍受推祟，成为目前世界上最为普及的软件，并广泛地应用于电子、机械、模具、工业

11、设计、汽车、航空、家电、玩具等行业，是一个全方位的开发软件，集零件设计、产品装配、模具开发、加工、钣金件设计、铸造件设计、造型设计、逆向工程、自动测量、机构模拟、压力分析、产品数据管理等功能于一体。成为三维模型设计的“领头羊”。也正因为它的这种通用性，使得在企业中处理特定零件和产品时，会感到不便。由于地区差异和使用标准的不一致，使得中带有的一些模块并不适应于中国企业，为了使能更大地发挥它的应用潜力，使它在国内企业使用中更加方便、快捷，让“国产化”是十分必要的。还提供的二次开发工具包，里面有二次开发所需的接口和使用的函数，开发者可以通过、和等软件进行编辑，实现软件间的动态连接，从而使得开发成为可

12、能。§数据管理技术的研究状况早期的计算机主要用于科学计算，当计算机应用于生产管理、商业财贸、情报检索等领域时，它面对的是数量大的惊人的各类数据。为了有效地管理和利用这些数据，就产生了计算机的数据管理技术，它是计算机科学领域中发展最快的分支之一。数据库是关于某个特征主题或目的的数据的集合，是存放数据的“仓库”，这个“仓库”是建立在计算机设备上，并且数据是按一定格式存放的。数据库的研究和发展经历了两大阶段，世纪年代之前，主要靠文件系统对数弟一蕈绪论据进行管理；年美国公司研制了第一代数据库管理系统层次型数据库管理系统；年美国的数据库研究小组建立了第二代数据库管理系统网状数据库系统。世纪年代

13、末年代初，出现了商品化的关系型数据库管理系统。年代后期，开始了第四代数据库技术及工程数据库和面向对象数据库的研究和开发。在企业计算机制造环境中数据管理及设计过程自动化需求的驱动下，人们开始寻求一种新的产品数据管理技术，它能够提供一个产品开发的协作环境，在该环境下，能够实现过程控制下的信息传递并实现数据的有序管理，即所谓的产品数据管理系统。的出现使的数据库技术更加实用，近几年来，有了突飞猛进的发展，并在网络上、系统集成、的集成方面得以应用和研究发展。目前市场上的主流数据库产品包括，等，这些产品都基于关系数据模型。随着数据库系统应用的广度和深度进一步扩大，数据库处理对象的复杂性和灵活性对数据库系统

14、提出了越来越高的要求，例如多媒体数据、数据、图形图像数据等需要更好的数据模型来表达，以便存储、管理和维护。正是在这种形势下，世纪年代产生了面向对象数据库系统，这种系统模型能完整地描述现实世界复杂的数据结构，并具有封装性和继承性等面向对象技术的特点“。是公司最新推出的街组件之一，是国外最流行的、功能强大的桌面数据管理系统。使用无需编写程序代码，仅通过直观的可视化操作即可完成大部分的管理工作。而且加强了在因特网上进行数据交换的功能。与传统的数据库相比，具有以下特点：提供了很多便捷的可视化操作工具和向导，以便数据库用户能够快捷地构造一个简单的信息管理系统。作为套装办公自动化软件之一，能够与、等办公软

15、件进行数据交换与共享，构成了一个集文字处理、图表生成和数据管理于一体的功能强大的办公自动化处理系统。提供了许多宏操作，用户只需按照一定的顺序组织这些宏操作，就可以在不编写任何程序的情况下，实现工作的自动化。提供了大量的函数，如数字函数、财务函数、日期和时间函数等，让用户在窗体、查询、报表中创建复杂的计算表达式。如果要执行复杂或专业的操作，提供了程序设计语言，让数据库开发人员构造比较复杂的信息管理系统。不仅具有众多简单的传统数据库管理工具，同时还进一步增强了同的集成，阱便能够更方便地共享跨越各种平台和不同用户级别的数据。§模具标准化技术的研究状况注射制品需求量的日益增加和计算机技术的迅

16、速发展，使得注射模技术迅速第一章绪论发展起来。目前，国内不少单位开展了注射模技术的研究，也有不少单位从国外引进了注射软件。引进的软件中大多具有较强的构图功能而且能与数控加工软件相连接，并可自动生成加工指令，因而得到用户的偏爱。技术的广泛应用，使得设计工作者在设计中经常遇到类似部件的重复设计工作，建立一套完整的、适合本国设计要求的、使用范围广的标准件系统成为各个国家对机械设计软件的二次开发的目的。模具标准化，是指在模具设计和制造中应遵循的技术规范、基准和准则。其意义主要体现在如下几个方面：模具标准化的实施，能有助于稳定、提高和保证模具设计质量和制造中必须达到的质量规范，使工业产品零件的不合格率减

17、少到最低程度。模具标准化可以提高专业化协作生产水平、缩短模具生产周期、提高模具制造质量和使用性能。实现模具标准化后，模具标准件和标准模架可由专业厂大批量生产和供应。模具标准化可使模具工作者摆脱大量重复的一般性设计，将主要精力用来改进模具设计、解决模具关键技术问题、进行创造性的劳动。模具标准化，是采用现代化模具生产技术和装备、实现模具技术的基础。模具标准化有利于模具技术的国际交流和组织模具出口外销。因此，模具标准化对于提高模具设计和制造水平、提高模具质量、缩短制模周期、降低成本、节约材料和采用高新技术，都具有十分重要的意义。模具使用面很广，品种繁多，为了系统地、有计划地制定模具标准，应首先开发和

18、锵涮震鸯“豫一图卜模具标准体系第一章绪论制订模具技术标准项目名称、性质、内容和标准分类，并使之成为体系。图为我国模具标准化技术委员会制订的我国模具标准体系，该体系分为五层。第一层为模具技术标准体系表；第二层为十大类模具技术标准名称：第三层为每大类模具标准的分类标准名称，包括基础标准（如名词术语）、产品标准（如模架、零件）、工艺与质量标准（如模架精度等级）、相关标准（如技术条件、材料及热处理工艺、制品性能和精度等）以及派生标准（派生模具的标准名称）；第四层为派生模具标准的分类标准名称；第五层为标准项目名称。例如，在塑料注射模技术标准中，基础标准已有一项标准项目（塑料成型模具术语）、产品标准已有三

19、项标准项目（塑料注射模具零件及技术条件、中、小型模架及技术条件、大型模架及技术条件）、工艺与质量标准已有两项标准项目（塑料注射模具技术条件、塑料注射模模架产品质量分等）、相关标准己有一项标准项目（塑料成型模具用钢及热处理）均列入了国家标准【。§软件二次开发的进展随着机械设计零件软件的逐渐成熟，软件各个设计模块也逐渐完善和实用，国外的一些大的软件开发公司如等，都根据本国的标准建立标准件库，以便于在使用软件进行设计时更加便捷，国内一些高校和科研机构也开始对适合于本国设计软件的开发，由于我国在这方面涉足的时间短、底子薄，缺乏一套真正实用且符合国家标准的标准零件设计系统，借助国外的软件平台，

20、添加国内标准模块，成为国内软件开发的潮流。这也是由于国外软件的优势所造成的，第一，国外软件在设计实用方面比较成熟、合理，可以借助于它的模块进行二次开发；第二，一些成熟的国外设计软件都带有二次开发的开发接口，从而让用户能够加入自己设计模块，可阻扬长避短。三维软件正逐步替代传统的二维软件，成为机械产品设计中的主导力量。在众多高端软件当中，美国公司的以尺寸驱动和统一全关联数据库而闻名于世，并且在中国市场有很高的占有率。对于这样的高端进口软件，其功能无庸置疑。但由于其用户遍及从航空航天、汽车、造船、轻工到家用电器等各行各业，产品对象千变万化。在这种情况下，此类软件显得通用性有余而专一性不足，这是对进行

21、二次开发的一个重要原因。另外，由于进口软件在许多细节方面采用的规范与国内不同，例如：零件标准、投影视角、单位选取等，这也促使用户必须根据我国的产品标准和企业自身产品的特点来对设计软件进行适当的二次开发。只有这样，才能真正实现软件的“量身定做”，充分发挥进口软件的潜力与价值。这类高端的软件在通用性上非常出色，覆盖了众多产品的设计领域，也考虑了一般性的设计规范。但由于产品设计的要求千差万别，企业所拥有的设计资源和设计环境也不相同。为了使引进软件适应本企业的产品特性和实现产品专业化设计流程，以及企业在更高层次上进行技术的应用与推广，对三维系统的二次开发已迫在眉睫。国内在二维系统，如软件的二次开发上有

22、非常良好的业绩，取得了丰硕的成果。第一章绪论但在三维系统上的二次开发还处于探索阶段，有待进一步研究。本文论述了企业在实施三维软件的二次开发时应注意的问题。然后通过笔者以和为开发工具，对三维商用软件开发了“注塑模标准零件库和模架库”，并详细介绍了在开发中源文件的编写、可执行文件的生成和可执行文件在中的注册运行等关键技术。最后作者简要介绍了注塑模建库的工作流程。§国内建库技术的研究近况§标准件建库研究进展西北工业大学的杜江，韩毅，李原，杨海成等开发的环境下基于参数化典型零件库的造型系统。（）建库的基本方法利用制作零件模板，通过的二次开发工具可以开发出对零件模板中定义了的参数进行

23、访问、动态更新参数值的程序模块，实现自动化造型，同时通过建立参数间的约束关系，当参数值更新后生成的新零件在结构上可能与原零件不同，因而形成了在原零件基础上的变形设计。如果用典型零件作零件模板，按典型零件功能分类建立参数化的典型零件库，并提供可视化的数据库检索、数据显示和典型零件模板参数输入界面，通过程序模块就可以实现基于典型零件的自动化、可变形设计的产品造型系统，简化设计流程，提高设计效率和质量【。明。综合以上思想，系统的设计步骤如下：在的环境下针对典型零件建立典型零件模板，进而按零件功能分类建立典型零件数据库，以便于实现对典型零件的管理。用开发交互、可视的典型零件库管理和零件参数输入模块，实

24、现对典型零件库中数据的查找、显示并实现典型零件模板中定义参数的交互输入【】。用建立接口程序，实现程序和的数据通讯，从而动态更新典型零件参数，实现自动造型。开发后的零件库管理模块的界面如图和图所示。（）问题及改善措旌这种零件库满足数据管理功能，可视化程度比较高但是，对于标准零件来说，零件的各个尺寸组是一定的，软件使用者在使用这种数据库时，还必须查阅零件对应的各尺寸参数，既繁琐又容易出错，而且使用制作的界面容易出现叠影，使得界面粗糙。使用函数制作界面，实现界面的一致，以数组的形式储存数据，通过点击选取行选取。 图典型零件库管理模块的界面图参数输入模块界面§材料库和知识库的研究进展山东大学

25、材料液态结构及其遗传性教育部重点实验室的李成栋、田学雷、王培风等开发的铸件材料库管理系统。（）建库的基本方法系统采用和为开发工具，系统可充分利用的图数据库功能表网络功能，达到企业（集团）资源共享。具有便于管理（如：企业领导总体把握、管理分工细致）、信息反馈及时的优势。系统具有以下功能：读取个数据库；增加数据库记录；删除数据库记录；查询数据库记录；随时显示数据库记录资料；透过多种方式输出数据。数据库记录格式功能图见图。（）问题及改善措施虽然该系统利用了其他软件强大的建库和查询功能，充其量也不过是对软件的使用，谈不上软件的开发。他所设计的是一个独立的系统，使用时必须在下打开，不存在软件接口问题，所

26、以使用很不方便，缺乏对于不同库之间的关系连接，使的库存资料单调，没有设置网络查询系统，不能利用丰富的网络资源。建库的好坏，查询功能是关键，好的查询功能能让使用者最快的找到所需的资料。和等建库软件具有强大的查询功能，通过编辑连接可以实现软件对接，在中可以直接调用其他软件建立的数据库，并具有其他软件所拥有的优势功能”。用构建的网络查询系统，可以实现网络的无限制查询，通过按钮直接启动，方便快捷。§课题来源、研究意义及内容§课题来源及研究意义课题来源于教育部重点项目：基于知识工程的薄壁注塑技术参数化及制品质量控制；江西省跨世纪学术带头人项目：智能化薄壳注塑成型技术应用研究。因为标准

27、零件系列化、通用化、标准化程度高，成为设计者在三维设计中最常用到的构件，设计中的频繁使用，对同一系列零件的重复建造，既浪费了时间，又容易出错。建立可视化程度高的标准件库，通过对零件的调用和尺寸的选取，可以避免不必要的浪费，设计更加快捷、方便。材料性能参数及设计参数是设计者在进行设计时的依据和标准。长期以来，企业从事产品设计时主要通过查阅设计手册来选择合适的材料，既增加了工作量又容易出错。材料库的建立，可以使设计者对零件设计时，更为直接地获得设计零件材料的相关资料。并通过经验设计资料的相关数据，对零件材料的选用做出选择。建立材料库，实现多级别用户服务，既统一了设计标准，又能使得数据查询更加便利，

28、有利于提高设计者的工作效率，减少不必要的机械劳动。新科技的突飞猛进和大工业蓬勃发展，使得企业间的竞争加剧，企业要生存就要跟上时代的脚步，“缩短开发周期，提高设计效率”成为当代追捧的话题。传统的设计方式已经不能满足要求，数字化、信息化、知识化成为时代的主流，在这种趋势下必将对应用工具进行开发，以实现其最大的利用率，缩短设计时间，降低生产成本。国内的各大高校及研究机构也对、等熟悉的软件进行开发探索，哈尔滨工业大学、江南大学和上海交通大学等高校也开始了对的开发，但他们的开发也只是面对某种具体零件的开发，很少涉及到与其他软件的接合开发，这样就限制了的开发空间，使得开发结果不够理想。研究软件间的开发接口

29、，实现软件资源共享，可以权衡利弊，优势互补，开发后的软件更加实用、方便快捷。§论文研究的主要内容及安排本文根据二次开发软件的模块结构和方法来组织和阐述，并对各部分，即注塑模标准零件库、注塑模模架库、材料及知识库进行实例说明。具体论文内容安排如下：第一章注塑模具技术现状及发展趋势；软件二次开发的进展；国内建库技术的研究近况和其建库中的缺陷及改善措施；课题来源、研究意义及内容，了解论文的研究现状、研究意义和研究内容。第二章注塑模具建库技术。介绍了系统的整体开发和各模块的实现技术。第三章注塑模建库开发环境的设置和配套措施。介绍了开发平台的环境设置、软件第一章绪论开发方法、软件接口的实现和系

30、统配套程序的建立。第四章注塑模具建库的实现。介绍所要建立的各库模块的建立思路，不同类型模架及标准件参数化和变量化的实现。第五章二次开发注塑模建库各模块的实现及运行实例。介绍系统的运行效果。第六章对全文进行了总结，并对今后的研究和发展趋势做了展望。§小结本章详细地介绍了注塑模技术的国内外发展现状和软件二次开发的必要性；简要的介绍了注塑模建库的建立技术及其实现内容，并通过对国内类似系统开发的分析比较，得出软件开发设计存在的缺陷和改正措施；介绍了该课题的开发思路和各模块的实现目标，最后，对本课题的来源、研究意义及研究内容作了说明描述，具体分析了要解决的任务和目标，并介绍了本论文中研究内容的

31、具体安排顺序。第二章注塑模具建库技术§特征技术第二章注塑模具建库技术特征技术具有很广泛的定义，在不周的应用领域、不同的行业具有不同的意义和表现形式，因而特征概念有不同的解释和定义，至今仍没有统一的认识。目前较为通用的定义是任何已被接受的某一个对象的几何、功能元素和属性，通过它们可以很好的解释该对象的功能、行为和操作。其中，特征必须是一个实体或零件中的具体构件之一；特征能对应到某一形状；特征应该具有工程上的意义；特征的性质是可以预料的。特征技术已被公认为新代设计造型的建模方式，它面向设计和制造过程，克服了传统的实体造型的缺陷，是种理想的产品建模模式。基于特征技术的系统不仅含有产品几何形

32、状信息，而且将工艺信息如材质、热处理工序等建在特征模型中，所以易于实现系统的集成综合以上分析，确定系统为基于特征技术的零件的模块化、参数化系统模式。基于特征技术的系统，具有特征识别功能，能从现有的几何模型中识别出特征、并将形状特征等作为属性添加到特征模型中，在实现的集成时，这种方法不放弃原有的几何造型资源，符合人们设计习惯，开发周期短，自动化程度较高。§特征建模技术产品模型一直是人们研究的重点。现有的产品模型没有强调零件功能与零件几何特征的关系，而注重研究纯几何分解和造型及纯几何面的相关关系，这样，零件的几何设计与工艺设计在满足零件功能要求的前提下不能交叉进行。在分析以往特征建模的基

33、础上，本文提出了一种组合广义功能特征的建模方法。在本课题中成型零件部分的自动设计就是通过特征这个信息的载体对工件的特征模型进行分析求解的，因此首先需要对塑料工件进行基于特征的实体造型。基于特征的设计中，模型的建立通常使用的两种方法为：基于加工特征的分解和基于设计特征的综合。基于加工特征的分解方法就是人们在产品建模时，总是从一个待加工的毛坯体出发，通过布尔减运算逐个减去所选用的特征，最后生成产品的特征模型。基于设计特征综合的方法与基于加工特征分解的方法不同，可采用加上或减去特征的方法来实现建模。大多数商品化系统都采用基于设计特征综合的方法进行特征设计，一个重要的原因是设计人员应该直接使用他们思考

34、的对象设计特征和功能特征进行设计，而不应该要求他们用加工特征进行设计。基于特征的设计是在较高层次上的构造零件模型，它可以捕捉设计者的意图，能够更好地支持产品信息的集成。注塑模系统的特征建模宜采用基于特征设计的方法，通过对注塑模特征的合理分类，建立合适的特征库，创建注塑模的产品模型，实现注塑模系统的集成。“特征”作为零件几何信息和工艺信息的载体，所包含的第二苹注塑模具建库技术语义信息为和共同理解，是实现和集成的关键，故可建立一面向设计和制造的基于特征的零件信息模型。尤其在该系统的设计过程中，考虑到和的结合，将各个库模块信息互通，实现设计与加工的完美合一。§注塑模建库参数化技术参数化技术

35、是实现智能的一种方法。它通过在不同几何元素或特征之间建立各种尺寸关联和几何约束关系，使设计者可以更好地表达设计意图，更加灵活方便地对模型进行修改。参数化三维造型则可以准确表达设计者的设计意图，使设计过程更加符合设计者的设计习惯和思维方式，设计者可以更专注于产品设计本身，而不是产品图形的表示。三维造型还可以进行产品装配设计，直观地进行几何体的碰撞和干涉检查，通过赋予零部件一定的物理属性，如材料、比重等，就可以进行产品的各种物性计算。参数化改变了以往传统的设计方式，它的优越性能使得及其二次开发技术日益得到广泛应用，尤其在国外，近些年陆续出现了“无纸作业”、“无人工厂”。近几年在国内技术也得到了前所

36、未有的推广和应用，将先进理论融入到设计当中，例如国内的汽车覆盖件模具行业的模具设计参数化系统，大大缩短了设计周期，提高了设计效率。参数化设计的关键是几何约束关系的提取和表达、几何约束的求解以及参数化几何模型的构造。目前二维参数化设计技术已发展的较为成熟，在参数化绘图方面已得到了广泛应用，而三位参数化造型能处理的问题还比较有限。虽然如此，因为三维参数化设计在进行设计时有着明显优于二维参数化设计的优势，所以提高三维参数化设计功能，成为当前设计软件开发的热点。参数化设计是通过对图形的几何数据进行参数化修改，在改动的同时，满足图形的约束条件，需要约束间关联性的约束联动，而约束联动是通过程序设定约束关系

37、实现的。因此，建立的实体模型可能是复杂的，通过几个主参数及各个约束设定，用户就可以用简单的操作完成复杂的设计。参数驱动可以看作是沿驱动树操作的数据库内容，不同的驱动树，决定了参数驱动不同的操作。由于驱动树是根据参数模型的图形特征和相关参数构成的，所以绘制参数模型时，有意识地利用图形特征，并根据实际需要标注相关参数，就能在参数驱动时，把握对数据库的操作，以控制图形的变化。我们不仅可以定制图形结构，还能控制参数化过程，用控制程序流程的手段，来实现图形参数化编程工作。对于塑料模具的标准零件库和模架库，采用参数化驱动，实型特征直接访问数据库的运作过程，并且不妨碍本身应用模块的使用。与其他的参数化相比较

38、，该方法具有简单、方便、性能稳定和易于再次开发等特点。§平台中各库模块的实现技术在系统的二次开发中本人的主要研究任务是：开发注塑模具系统接口，实现第二章注塑模具建厍技术与其他系统的对接，完成资源和部分功能共享；建立系统框架和基本系统界面，实现人机交互；建立塑料模具标准件库，实现零件的自由调取；建立塑料模具材料库和知识库，实现资源互通；建立专家查询系统，实现内存资源和网络资源的查询。研究工作的主要内容为以下三方面：§在平台上进行注塑模具系统的研究与开发。系统接口：是提供的二次开发，包括一些函数库和头文件。一个开发出来的应用程序包括：注册文件（），开发的主程序，菜单文件（），消

39、息文件（）。这里采用同步模式中的动态链接库方式进行二次开发，因此主程序是动态链接库“。添加的模块主要分为：塑料模具标准零件库、常用标准件材料库，塑料材料性能参数库、塑料模具知识库、及专家查询系统等几部分。各库的设计思想如下：塑料模具标准件库是通过在制作模板，通过程序设置，利用对话框获取模板零件特征，并通过对话框尺寸输入来改变零件的特征尺寸，实现零件的参数化、变量化。为了使标准零件库更加合理，设置管理模块，按照不同标准件类别和型号分层管理，同类标准件尺寸数据可以按照大小次序用窗口排列，通过点击选取，方便快捷。对于一些非标件也可以通过修改尺寸来获得，这样不仅满足于标准件，也可以调入非标准件。常用标

40、准件材料库是对标准件的材料选择、材料参数及加工特性等方面的定义，对设计者起到参考作用，它提供了设计时设计者所能用到的一切与选取的标准件有关的材料特性。根据它自身的特点，开发时将它与标准件库建在一起，既便于查询又不占用过多空间。塑料材料性能参数库和塑料模具知识库都是数据资源库，在一些方面可能重复和交接。设计数据库时，考虑到资源共享，可以将它们资源互通，或等数据库软件可以实现对库文件间的关系设定，实现资源的相互调用，所以应该考虑使用这部分软件建造库，通过软件间的接口实现软件的对接。查询功能的好坏是评判建库效果的重要标准，好的库可以通过库文件间的网络关系定义，达到资源最大查询。国内外很多软件都对查询

41、功能进行了开发，尤其是网络查询，其中有最大的查询网站和百度网。具备上网条件的公司，可以充分利用网络资源，这样既可以减少内存数据库文件占用空间，又可以查找最新的设计数据资源。对于购买模具一方，也可以将本企业的设计标准以数据库的形式网络存储，供设计单位网上调用。§塑料模具标准模架库的建立技术模架是注塑模具的主体部分，模架的设计和制造的周期很长，为了提高设计效率，缩短设计制造周期，减少设计和制造的工作量，缩短生产实践和降低模具造价，模架的第章注塑模具建库技术标准化具有非常重要的意义。所谓标准塑料模架，是指根据各种注射机的规格、适用范围以及塑料模具外形系列尺寸，将塑料模进行标准化、系列化和通

42、用化设计后的一种形式，其特点是：可极大的缩短塑料模具的设计以及制造周期，节约钢材，减轻劳动强度，延长塑料模使用寿命，经济性好，质量可靠，具有显著的经济效益，而且模架的标准化为计算机在模具设计中的应用提供了良好的条件。塑料模具标准模架是模具标准件库中最重要的部件，因为建立时要考虑到各组件的配合和定位尺寸的可调，所以也是最难做的标准件。模架开发过程，主要是标准件和通用件的设计以及它们的参数化驱动过程，在这个过程中，要涉及到非常多的图形库和数据库，所示他们之间的调用和链接关系就是一个非常重要而且复杂的问题。在编写程序的时候就是数据库的调用，以及数据库中的数据对模型的驱动问题。对注塑模标准模架数据进行

43、管理，一般有种方式：（）用程序或数组的方式来管理标准数据。适合于在程序模块的内部管理私有的、静态的、不活跃的数据。这种方式编程容易，但管理的数据量较少，数据不易共享。（）以数据文件的方式管理标准数据，特点是实现方便，使用效率高，但数据冗余度大，缺乏独立性，各文件对数据没有统一的管理。用户需要对文件的物理存储细节有相当的了解，增加了用户使用数据的难度，而且数据的安全性、完整性都得不到保证。（）采用数据库的方式。在这一方式下，数据具有较高的独立性和较少的冗余，且集合中的文件具有相互关系。根据模架库数据的具体情况，本文研究采用的是具有参数化和智能特征的模架数据库，这样不仅使数据具有共享、独立及集中管

44、理的数据库管理方式的优点，而且充分利用参数化的优点，使用户能够方便地对设计数据进行添加和智能修改。标准模架库实际上是一个智能化的标准模架数据库系统】。模架数据库的管理模架数据库的管理和维护是一个十分复杂的过程。这里采用的是开发环境，是当今最为优秀的应用程序的开发工具之一，模架库的管理系统将数据的查询、调用、添加等数据操作通过一个友好的中文用户界面集中表示出来，用户通过选取相对应的资源选项，就可以驱动相关的事件程序对模架数据库进行管理和维护。用户对模架库的管理和维护可以用以下模块实现：（）在列表模块中，用户可以通过对话框的提示，将所有标准模架品种、选定模架品种的所有宽度尺寸系列、选定模架品种和宽

45、度尺寸系列的所有规格的尺寸数据在客户区列表显示出来，系统同时配上有关视图。这一模块的设计目的是帮助用户了解数据库中的标准模架信息，方便用户使用；（）在查询模块中，用户可以查询标准模架品种，选定模架品种的所有某一宽度尺寸系列，以及选定模架品种和宽度尺寸系列的某一规格的尺寸数据，输出到屏幕使选中的数据在客户区列表显示出来，系统同时配上有关示意图，输出到文件将选中的数据以特定的格式存储起来，在自动生成模架时使用，（）在非标准模块中，可以根据用户的输入模仿标准模架的数据形式智能化地生成一套非标准模架的数据存入非标准模架数据库，这实际是使非标准模架数据库成为具有一定智能性的动态库，以满足实际生产中的需要。在进行模架设计时，用参数化的方法，根据用户给出的参数在标准模架索引数据库中获得有关指针，进而得到一副模架的完整信息，可以选择输出的数据，生成模架数据文件，用于在有关的造型系统中生成模架三维造型图。§系统中数据库的组织从软件开发的角度出发，数据的组织形式应当遵循程序代码和数据分开的原则，将数据以单独的形式存储，而不是以常量或变量的形式写入程序代码中。这样可以在不修改程序的情况下随时对数据进行添加、删除和修改。对