副標(biāo)題#e#    0 引言
    模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)中的基礎(chǔ)工業(yè)，模具制造能力的強(qiáng)弱和模具設(shè)計(jì)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國家機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志之一。而模具的設(shè)計(jì)與加工水平直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量與更新?lián)Q代。隨著工業(yè)的發(fā)展，人們愈來愈關(guān)注如何縮短模具設(shè)計(jì)與加工的生產(chǎn)周期及怎么樣提高模具加工的質(zhì)量，傳統(tǒng)的二維模具設(shè)計(jì)與制造方法已不能適應(yīng)產(chǎn)品及時(shí)更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求.先進(jìn)國家的模具CAD/CAM技術(shù)在20世紀(jì)80年代中期已進(jìn)人實(shí)用階段，市場(chǎng)上已有商品化的系列軟件出售，并且它的應(yīng)用帶來了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。我國在該技術(shù)的應(yīng)用和推陳出新方面與國外相比還存在一定差距，僅僅處于開發(fā)使用初期。因此，對(duì)模具CAD技術(shù)的研究在我國具有一定的實(shí)際應(yīng)用意義。本文介紹一種基于VB編程平臺(tái)的模架CAD系統(tǒng)，對(duì)SolidWorks API二次開發(fā)來進(jìn)行模具設(shè)計(jì)工作，以提高模具設(shè)計(jì)的效率，減少模具設(shè)計(jì)過程式中的失誤。
    1 模架設(shè)計(jì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理
    在傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)過程中，用戶首先對(duì)塑件進(jìn)行分析和選材，計(jì)算得出模具成型工作尺寸，然后通過復(fù)雜的公式計(jì)算和查找相關(guān)手冊(cè)來選擇標(biāo)準(zhǔn)模架的型號(hào)，并設(shè)計(jì)出合理的澆注系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)，最終按照以上的設(shè)計(jì)結(jié)果繪制出該塑件模具的裝配圖和工程圖。然而在設(shè)計(jì)過程中幾乎每一個(gè)流程都需要經(jīng)過大量的數(shù)據(jù)查詢和計(jì)算，而且大部分流程中都是依賴于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此很難避免在模具設(shè)計(jì)過程中人為因素所造成的失誤。為了解決這些問題，筆者深人研究了注塑模具設(shè)計(jì)的原理和特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出一種基于SolidWorks的注塑模具的CAD系統(tǒng)，即在用戶得到塑件成型工作尺寸后，由用戶輸人注塑機(jī)信息和成型工作尺寸信息后，系統(tǒng)通過規(guī)則庫的規(guī)則從模架庫里找到最符合規(guī)則前提的模架.并通過人工輔助的方式進(jìn)行頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，然后通過SolidWorks API驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行模具的三維建模。它主要由注塑機(jī)選擇模塊、模架型號(hào)選擇模塊和人工輔助模塊組成。流程如圖1所示。
 

    2 系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)
    2.1 注塑機(jī)型號(hào)選擇模塊的設(shè)計(jì)
    注塑機(jī)型號(hào)的選擇是整個(gè)模具設(shè)計(jì)最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)之一，它關(guān)系到模具注塑量的大小、注塑周期長(zhǎng)短以及注塑塑件質(zhì)量等相關(guān)因素。在模架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，由于注塑機(jī)的定位孔的尺寸參數(shù)又決定著定位環(huán)外徑的大小，而注塑機(jī)的噴嘴孔直徑和噴嘴球半徑與澆口套的孔徑和球面半徑存在著一定的尺寸關(guān)系，所以本模塊所實(shí)現(xiàn)的功能就是把數(shù)據(jù)庫中的所有的注塑機(jī)類型的相關(guān)參數(shù)顯示給用戶，然后通過用戶選擇的注塑機(jī)，根據(jù)以上的計(jì)算關(guān)系選擇出合適的定位環(huán)和澆口套完成模架中澆注系統(tǒng)的配套零件選擇，并把它們的相關(guān)零件尺寸從數(shù)據(jù)庫中調(diào)出賦給數(shù)組，以備SolidWorks建模時(shí)作為參數(shù)進(jìn)行調(diào)用。
    2. 2 模架選擇模塊的設(shè)計(jì)
    該模塊的主要任務(wù)是根據(jù)用戶輸人的模具成型工作尺寸后，決策確定模架的型號(hào)或由用戶直接選用的模架型號(hào)從系統(tǒng)的模架標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫查詢出該類型模架中的零件以及總裝配體的所有尺寸。
    本系統(tǒng)的模架數(shù)據(jù)庫，筆者選用的是國家標(biāo)準(zhǔn)《中小塑料注射模模架及技術(shù)條件》(GB/T12556. 1-90)的模架。在該標(biāo)準(zhǔn)中，所設(shè)計(jì)的尺寸組合將近5 000余種，但對(duì)于國家標(biāo)準(zhǔn)模架類型的確定可以遵循一定的程序步驟進(jìn)行。本系統(tǒng)采用桌面數(shù)據(jù)庫Access來集中管理這些數(shù)據(jù)，將各種類型的尺寸系列建成一系列的二維關(guān)系表，對(duì)模架采用三個(gè)表、四個(gè)參數(shù)表示:三表為模架長(zhǎng)度系列參數(shù)表、模架寬度系列參數(shù)表以及定/動(dòng)模板厚度參數(shù)表，四個(gè)參數(shù)分別為模架寬度、模架長(zhǎng)度、定模板厚度和動(dòng)模板厚度。利用這四個(gè)參數(shù)編碼作為模架索引數(shù)據(jù)庫的查詢關(guān)鍵字，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)數(shù)據(jù)表之間的相互關(guān)聯(lián)，并且解決了用戶選擇與系統(tǒng)內(nèi)部決策模塊對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫訪問的一致性。所以通過這些參數(shù)關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)采用正向推理機(jī)制可選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)模架。
    系統(tǒng)從用戶箱人模具成型工作尺寸信息出發(fā)，由推理機(jī)在運(yùn)算規(guī)則庫中得到符合規(guī)則前提的運(yùn)算規(guī)則，最后執(zhí)行該法則對(duì)應(yīng)的結(jié)論，得到理論模架參數(shù)數(shù)值。而對(duì)于數(shù)據(jù)庫中存放的各種標(biāo)準(zhǔn)模架型號(hào)，它們的參數(shù)不可能滿足所有的計(jì)算的理論數(shù)據(jù)，因此在確定模架型號(hào)時(shí)，本系統(tǒng)采用加權(quán)最相臨近法，即用理論數(shù)據(jù)的若干重要參數(shù)作為關(guān)鍵詞或索引條件，每次選取數(shù)據(jù)庫中標(biāo)準(zhǔn)模架的相對(duì)應(yīng)參數(shù)數(shù)據(jù)最為接近的型號(hào)作為最終選擇的模架.

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