基于SolidWorks的注塑模具CAD系统设计说明

基于SolidWorks的注塑模具CAD系统设

计

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前言

模具是机械、汽车、电子、通讯、家电等行业的基础工业装备，对国民经济的发展起着关键的作用.作为模具中的一个重要分支，注塑模具已经成为世界各国国民经济发展的重要装备.现代制造业对产品优质多样化、制造过程柔性化、市场供货快捷要求，使得通用CA D设计软件不能完全满足企业的特殊需要，在通用CAD软件的基础上开发企业自主的模具CAD系统十分必要.专用注塑模具CAD软件系统，是在结合企业自身的实际情况，开发出符合国家标准、行业标准和企业标准的标准件库、模具通用件库以及标准模架库的基础上，建立完整的注塑模具自动设计模块，以及相应的数据库和设计过程数据流程管理系统，使系统能自动对数据进行提取、存储、判断和分析，设计出合理的模具产品，提高设计效率.本注塑模具CAD以参数化三维特征造型设计自动化软件SolidWorks为开发平台，其采用Para2solid底层核心，二次开发采用流行的OLE编程技术进行程序设计，完全基于Windows编程基础.

1关于SolidWorks的二次开发

SolidWorks提供了基于OLE Automation的编程接口API(Application Programmi ng Interface，应用编程接口)，其包含数以百计的功能函数，这些函数提供了程序员直接访问SolidWorks的能力，可以被VB、C/C++等编程语言调用，从而可以很方便地对So lidWorks进行二次开发.

（1）对象模型树

不管用VC++，VB，或者用VBA开发SolidWorks都要在调用SolidWorks对象的体系结构基础上进行.在SolidWorks的API中，其各种功能都封装在SolidWorks的对象中，和其他VB对象一样，具有自己独立的属性、方法.通过调用SolidWorks的对象的属性以及方法，可以实现各种功能.图1是SolidWorks的对象模型树。

(2)OLE Automation接口技术

OLE(Object Linking Embedding对象链接和嵌入)是Microsoft Windows系统和Vi sual Basic的编程基础，为应用程序间的通信以及共享彼此部件提供了方法.OLE自动化允许通过使用高级宏语言或脚本语言如VBScript和JavaScript在一个应用程序内部操

作另一个应用程序的属性和方法，可以定制对象并提供应用程序间的互操作件，通过OLE Automation接口技术，面向对象的编程语言可以直接操纵SolidWorks的对象的属性和方法满足二次开发的需要.

(3)关于DLL

DLL(Dynamic Link Library，动态链接库)是Windows操作系统提供的共享可执行代码数据的基本手段.利用DLL可实现代码的数据共享，很容易实现版本升级.必要时，开发者只需直接更新DLL而不用对应用程序本身作任何改动就可以对应用程序的功能和用户接口作较大改善.DLL通常作为进程内组件被实现，当它被调入内存时，被装入与调用它的应用程序相同的地址空间上.运行它时，DLL文件被连接，但它并不绑定到EXE文件中.用户可以调用第三方或自己开发的DLL库.SolidWorks支持使用VB或VC++等语言开发D LL库文件，并且以插件的方式加载.

2系统的总体构架

智能注塑模具设计系统如图2所示，主要分为产品建模、模具自动设计、校核和分析、结果反馈修改四个模块。

(1)产品建模：产品建模的目的不仅要设计出满足要求的塑件，更重要的在于设计、制造出生产这种塑件的模具.通过产品模型，应为模具CAD提供足够的信息，为自动生成模具成型零部件提供条件.产品特征建模模块主要提供的信息有：模型的尺寸、材料、分型面

对象、侧芯的颜色显示等，然后将这些信息存储在模型当中，供模具自动设计模块提取使用。

(2)模具设计模块是一个基于知识的产品模具自动设计过程.设计过程模拟专家设计，采取从里向外设计，首先确定产品型腔，包括侧抽芯，然后根据注射机参数设计型腔数目，选择模架，设计顶出系统，温度调节系统，最后生成模具的三维装配图.在这个自动化的过程中，每个步骤都需要调用知识库中的知识和规则以及设计事例的知识.这个模块还包括自动动态进行特征之间的尺寸检查和干涉检查等.

(3)校核和分析模块主要是对装配图的尺寸链进行校核以及进行流动性能分析，然后将结果传送给反馈模块.

(4)结果反馈模块分析来自校核和分析模块的数据，与知识库对比，分析判断模具以及产品模型的缺陷，给出结果，并且反馈到模具的设计以及产品建模过程中.

3标准件与模架库的开发应用

开发建立与CAD系统配套的标准件库和模架标准库，是智能模具CAD设计的重要内容之一.标准件库的实用界面如图3所示.模架库涉及的类型和零件比较多，调用的数据库复杂，由于是装配体，其中零件属性的驱动具有很大的代表性，其驱动连接过程体现了整个注塑模具CAD设计过程中的智能信息的传递和提取.图4为D2M2E模架选用过程系统运行的界面效果。

4注塑模具CAD系统设计实例

以电话机壳模具设计为例，介绍S3DMAD注塑模CAD系统的工作过程：

(1)在进行模具设计前必须对零件进行必要的处理，系统中采用分型面对象，由于分型面的复杂性，需要人工制作分型面，沿零件的分型面做一个曲面.图5是一个分型面对象的示例.

(2)由注塑模具CAD菜单选择模具设计向导，进入注塑模具设计向导第一步.在产品数据栏内输入产品零件3D模型文件存取路径和文件名称，或者单击浏览按钮直接搜索查找相应的零件模型文件.在目标文件夹内输入设计结果文件的保存路径和位置.

(3)模具设计向导第二步(图6)：输入产品基本信息，提取材料信息：包括生产量、模具精度、模具材料等，生成模具原始型腔。