顧祎娜

（天津市河?xùn)|區(qū)職工大學(xué)，天津 300000）

特征技術(shù)在注塑件及其模具設(shè)計中的應(yīng)用研究

顧祎娜

（天津市河?xùn)|區(qū)職工大學(xué)，天津 300000）

隨著工業(yè)化經(jīng)濟的不斷進步和發(fā)展，塑料工業(yè)跟汽車、航空航天和家電之間的聯(lián)系也越來越密切。注塑件及其模具的開發(fā)在塑料工業(yè)中越來越重要，對此，模具的設(shè)計技術(shù)上也有了較大的需求。本文主要從特征技術(shù)在注塑件和其中的模具設(shè)計概述出發(fā)，重點對特征技術(shù)在注塑件及其模具設(shè)計中的應(yīng)用做出了研究。

特征技術(shù)應(yīng)用；模具設(shè)計；注塑件

塑料工業(yè)作為很多行業(yè)的配件支持者，在其中能夠起到必不可少的作用，因此，研究特征技術(shù)在注塑件及其模具設(shè)計中的應(yīng)用是對工業(yè)化進步的追求。本文在對特征技術(shù)和注塑成型方面做了簡單介紹后，詳細講述特征技術(shù)的應(yīng)用。注塑件帶給汽車、家電、航空航天等領(lǐng)域很多便利，甚至有時候會代替金屬制品。但是，塑料制品看似簡單，其實從產(chǎn)品模具設(shè)計到注塑件的大小設(shè)計，然后再到產(chǎn)品的投入生產(chǎn)都是一個非常復(fù)雜精細的過程，必須要經(jīng)過很多道程序才能得以完成。舊式的注塑件和模具生產(chǎn)效率低、設(shè)計的周期長，而且很難對產(chǎn)品的高精密度進行要求?；趯鹘y(tǒng)模具設(shè)計的靜態(tài)定義和分析，以特征抽象的動態(tài)定義來解說特征技術(shù)的方法。從模具設(shè)計過程進行了研究分析，把特征技術(shù)與裝配模具結(jié)合起來。注塑件的生產(chǎn)中，先用特征技術(shù)建立模型，把模型和零件之間配套的關(guān)系和程序代碼記錄起來，進行相配套的同步更改。即是某一零件的規(guī)格發(fā)生變化之后，與此相關(guān)的零配件就能自動的更改搭配數(shù)據(jù)。

1 注塑件的形態(tài)特征

對于當(dāng)前研究的數(shù)據(jù)表明，國內(nèi)在電器的塑料產(chǎn)品和零件設(shè)計都在研究的發(fā)展階段，與發(fā)達國家相比存在明顯的不足。在產(chǎn)品的外觀設(shè)計和注塑件的形態(tài)特征上要求也比較的高，因此，由于一些電器產(chǎn)品在美觀上的需求，零件和注塑件的形狀往往比較復(fù)雜多樣化。傳統(tǒng)的設(shè)計方法并不能在零件的成形過程和產(chǎn)品的數(shù)據(jù)誤差進行分析，在產(chǎn)品成形過程中的數(shù)值建模技術(shù)更是不能達到日益發(fā)展的需求。因此，生產(chǎn)技術(shù)的加速發(fā)展，必須以可靈活調(diào)整注塑件的形態(tài)特征為前提，面對經(jīng)濟發(fā)展越來越激烈行業(yè)競爭才有優(yōu)勢。

2 塑料產(chǎn)品的建模工藝

塑料產(chǎn)品的發(fā)展已經(jīng)日趨成熟，塑料的零件和配件都是以塑料作為基本材料，用塑造模具的方法對塑料制品進行生產(chǎn)，用注進原料的方式建造的模具成為注塑件。塑料模具是塑料產(chǎn)品成形的主要準(zhǔn)備工作。而塑料產(chǎn)品的建模必須在計算機的硬件和軟件支持下才能得以完成的，包括對塑料產(chǎn)品的建立過程的全部信息，并就模型的建立有獨特的要求。塑件的形狀特征、生產(chǎn)工藝的準(zhǔn)備、物理結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和原材料的基本屬性等都是塑件全部信息的模型。塑料產(chǎn)品建模包含了對塑件性能要求和年產(chǎn)率進行數(shù)據(jù)輸入，并配套地選擇合適的塑料，對產(chǎn)品模具的外觀和結(jié)果設(shè)計合理，確定和模具的結(jié)構(gòu)性能和模塑工藝后，進一步建立相關(guān)的參數(shù)結(jié)構(gòu)化的塑料模型。塑料建模的過程不僅是使得塑件要滿足設(shè)計的實用性的初衷，并能完整的設(shè)計出經(jīng)濟、實用、有效的模具模型。換句話說，也就是必須在建模過程中所得的模型中，把模具信息表現(xiàn)出來，為能自動的生成模具成型后的零配件實體物做準(zhǔn)備。在設(shè)計時必然要求塑件建模時候要符合以上的特點。而傳統(tǒng)的設(shè)計工藝和方法中，塑件的設(shè)計和模具模型的制作上都是通過設(shè)計者親身體驗后并結(jié)合專業(yè)知識，查閱資料才得以完成的。這就使得在任務(wù)完成的時間、質(zhì)量、模具實用性上都難以達到令人滿意的標(biāo)準(zhǔn)。同時在了在塑件形狀和結(jié)構(gòu)的設(shè)計上，為了能完成復(fù)雜零件的表達，有時還得手工制作模型。不同的產(chǎn)品規(guī)格要求下，對制模的方法和工藝各有差別。

2 形狀特征的表達及特征之間的關(guān)系和操作

形狀的特征表達主要包括了幾何信息和拓撲信息，還有比如描述零件的幾何形狀和尺寸數(shù)據(jù)等相關(guān)信息的集合。包括模具的功能形狀、加工工藝形狀。在所有特征模型中，形狀特征是描述零件或者說產(chǎn)品最主要的特征模型，并且是其他特征模型的基礎(chǔ)?？梢越y(tǒng)籌設(shè)計和生產(chǎn)，對產(chǎn)品的加工工藝和設(shè)計做好準(zhǔn)備，并能在加工和檢驗部門間加強聯(lián)系。表達的形狀特征為產(chǎn)品模型的統(tǒng)一建立提供了技術(shù)性基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)庫，并能完整的表達產(chǎn)品信息。形狀特征的表達主要傳達了特征性技術(shù)方面的優(yōu)勢，向人們表達幾何形狀的信息，表達屬性或者說非幾何信息。

4 面向?qū)ο蠹夹g(shù)應(yīng)用在特征技術(shù)中的應(yīng)用

面向?qū)ο蠹夹g(shù)在特征技術(shù)中的應(yīng)用也分為不同的層次。比如說在系統(tǒng)的分析階段使用到該技術(shù)，必須對較大系統(tǒng)才能體現(xiàn)它存在的優(yōu)勢。通過對面向?qū)ο蠡募夹g(shù)分析，把系統(tǒng)中比較穩(wěn)定的方面找出，在類的定義和類之間的關(guān)系時就比較穩(wěn)定，系統(tǒng)生成后類之間的關(guān)系也比較穩(wěn)定。從模具設(shè)計方面來看，注塑件對模塊化的設(shè)計理念要求高，類的內(nèi)聚程度比較高，但是，類間的耦合度比較低，這就使得類之間修改和完善的步驟非常簡單。對于比較大的系統(tǒng)來說，系統(tǒng)復(fù)雜的程度也不同，模具設(shè)計和分析的要求相對也不一樣，這就造成在系統(tǒng)設(shè)計和分析數(shù)據(jù)時同步到位很難做到。這樣勢必會造成系統(tǒng)完善的過程中，對所需的設(shè)計也要進行修改，而面向?qū)ο蠹夹g(shù)可以讓修改的步驟簡化。目前，模具的設(shè)計方法都是圖形化了的人機界面的開發(fā)，對于底層數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理都是經(jīng)過一定的圖像控制件或者是MFC等來控制的。由于在注塑件的生產(chǎn)和模具設(shè)計中大量使用面向?qū)ο蟮乃枷?，特征性技術(shù)才能成熟的應(yīng)用到塑料工業(yè)的發(fā)展中去。用戶通過此方法，實現(xiàn)了基于此類控件和類的分享。同步的總結(jié)派生和繼承實現(xiàn)了設(shè)計周期縮短的優(yōu)勢。

[1]董金虎.基于CAE技術(shù)大型注塑件澆注系統(tǒng)的設(shè)計[J].塑料科技，2011（8）.

[2]文根保，史文，文莉.注塑件模具結(jié)構(gòu)痕跡分析與克隆技術(shù)[J].現(xiàn)代零部件，2011（9）.

TQ320

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1671-0037（2014）09-112-1

顧祎娜（1981.8-），講師，研究方向：機械制造、數(shù)控。