(数控模具设计)基于SW的注塑模具CAD系统

（数控模具设计）基于SW 的注塑模具CAD系统

20XX年XX月

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.作为模具中的壹个重要分支，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CAD 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 C AD 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OLEAutomation 的编程接口API（ApplicationProgrammingInte rface ，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Soli dWorks 的能力，能够被VB、C/C++ 等编程语言调用，从而能够很方便地对SolidWorks 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 对象壹样，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，能够实现各种功能.图 1 是SolidWorks 的对象模型树。

（2）OLEAutomation 接口技术

OLE（ObjectLinkingEmbedding 对象链接和嵌入）是MicrosoftWindows 系统和VisualBas

ic 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 在壹个应用程序内部操作另壹个应用程序的属性和方法，能够定制对象且提供应用程序间的互操作件，通过OLEAutomation 接口技术，面向对象的编程语言能够直接操纵SolidWorks 的对象的属性和方法满足二次开发的需

(3) 关于DLL

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

DLL(DynamicLinkLibrary ，动态链接库)是Windows 操作系统提供的共享可执行代码数据

接更新DLL 而不用对应用程序本身作任何改动就能够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，被装入和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，但它且不绑定到EXE文件中.用户能够调用第三

方或自己开发的DLL库.SolidWorks 支持使用VB或VC++等语言开发DLL库文件，且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) 模具设计模块是壹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.这个模块仍包括自动动态

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，和知识库对比，分析判断模具以及产品模型的缺陷，给出结果，且且反馈到模具的设计以及产品建模过程中.

3 标准件和模架库的开发应用

开发建立和CAD 系统配套的标准件库和模架标准库，是智能模具CAD 设计的重要内容之壹.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，沿零件的分型面做壹个曲面.图 5 是壹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壹步.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。

(4) 模具设计向导第三步：选择模具设计的依据.系统提供了四种不同的设计思路和设计依据，

包括：根据生产率设计、根据注射量设计、根据注射压力设计、根据锁模力设计.

(5) 模具设计向导第四步：确定型腔数目和布局方式.系统自动根据上步的选择，设计型腔数

目和布局方式;用户也能够对此进行修改.系统会根据选择确定的型腔的布局方案进行结构设计.