注塑模CAD中的模架數(shù)據(jù)管理

2013-05-28 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來源:仿真在線

注塑模模架的數(shù)據(jù)管理是在注塑模CAD中實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化數(shù)據(jù)管理的重要內(nèi)容,現(xiàn)提出一種基于數(shù)據(jù)庫和參數(shù)化設(shè)計的具有一定智能特征的數(shù)據(jù)庫建立和管理方法,用VC++實現(xiàn)了注塑模模架標(biāo)準(zhǔn)與非標(biāo)準(zhǔn)信息的管理,能夠較好地輔助設(shè)計人員進(jìn)行模架的設(shè)計。
吳菊林來源:機(jī)械設(shè)計與制造
關(guān)鍵字:計算機(jī)輔助設(shè)計數(shù)據(jù)庫管理注塑模標(biāo)準(zhǔn)模架參數(shù)化設(shè)

0 引言

塑料注射成型是生產(chǎn)塑料制品的重要手段之一。在CAD技術(shù)引入注塑模設(shè)計領(lǐng)域后,模具設(shè)計發(fā)生了根本性的變革,同時也帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)國外統(tǒng)計,注射模采用CAD技術(shù)的比例約占所有不同模具CAD技術(shù)的75%,在我國,注塑模CAD技術(shù)也在不斷地應(yīng)用和推廣中。

在注塑模CAD系統(tǒng)的建立研制過程中,對模具設(shè)計中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理是一項重要的工作。模架是設(shè)計和制造塑料注射模的基礎(chǔ)部件,目前已成為標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的產(chǎn)品。為更好地輔助設(shè)計人員完成模架的選型與設(shè)計,避免低水平的重復(fù)勞動,可以通過建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)系統(tǒng)對模架數(shù)據(jù)的管理與共享。

我國對塑料注射模模架的國家標(biāo)準(zhǔn)分為《塑料注射模中小型模架》(GB/T 12556.1—90)和《大型模架》(GB/T 12555.1—90)兩種,本文僅以中小型模架的標(biāo)準(zhǔn)為例。中小型模架的結(jié)構(gòu)形式按品種型號分,即基本型4種,派生型9種,以定模、動模座板有肩、無肩劃分,又增加13個品種,共26個模架品種。以模板的每一寬度尺寸為系列主參數(shù),各配以一組尺寸要素,組成12個尺寸系列。按照同品種、同系列所選用的模板厚度A、B和墊板高度C再來劃分每一系列的規(guī)格。另外,模架全部采用GB 4169.1-11—84《塑料注射模零件》中的11類標(biāo)準(zhǔn)零件組合而成。因此,標(biāo)準(zhǔn)模架的數(shù)據(jù)量很大。

圖1為4種典型的模架結(jié)構(gòu)圖。

注塑模CAD中的模架數(shù)據(jù)管理+應(yīng)用技術(shù)圖片圖片1

圖1 4種典型的模架結(jié)構(gòu)圖

對注塑模標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)進(jìn)行管理,一般有3種方式:

(1)用程序或數(shù)組的方式來管理標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。適合于在程序模塊的內(nèi)部管理私有的、靜態(tài)的、不活躍的數(shù)據(jù)。這種方式編程容易,但管理的數(shù)據(jù)量較少,數(shù)據(jù)不易共享。

(2)以數(shù)據(jù)文件的方式管理標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。特點是實現(xiàn)方便,使用效率高,但數(shù)據(jù)冗余度大,缺乏獨立性,各文件對數(shù)據(jù)沒有統(tǒng)一的管理。用戶需要對文件的物理存儲細(xì)節(jié)有相當(dāng)?shù)牧私?增加了用戶使用數(shù)據(jù)的難度。而且數(shù)據(jù)的安全性、完整性都得不到保證。

(3)采用數(shù)據(jù)庫的方式。在這一方式下,數(shù)據(jù)具有較高的獨立性和較少的冗余,且集合中的文件具有相互關(guān)系。

根據(jù)模架庫數(shù)據(jù)的具體情況,本文研究采用的是具有參數(shù)化和智能特征的模架數(shù)據(jù)庫,這樣不僅使數(shù)據(jù)具有共享、獨立及集中管理的數(shù)據(jù)庫管理方式的優(yōu)點,而且充分利用參數(shù)化的優(yōu)點,使用戶能夠方便地對設(shè)計數(shù)據(jù)進(jìn)行添加和智能修改。標(biāo)準(zhǔn)模架庫實際上是一個智能化的標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

1 采用參數(shù)化方式建立和管理模架庫

1.1 模架庫的基本組成

在標(biāo)準(zhǔn)模架庫中,模架數(shù)據(jù)實行統(tǒng)一、集中的管理,使數(shù)據(jù)獨立于程序而存在,可以提供給不同的模塊共享使用。標(biāo)準(zhǔn)模架庫由標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)庫、標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)據(jù)庫、非標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)庫和標(biāo)準(zhǔn)模架索引數(shù)據(jù)庫等4部分組成,它們相互間的關(guān)系可見圖2。

注塑模CAD中的模架數(shù)據(jù)管理+應(yīng)用技術(shù)圖片圖片2

圖2 模架數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)圖

在標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)庫里,存儲著模架的標(biāo)準(zhǔn)信息,其中包括模架的26個品種,模架的寬度尺寸系列,不同規(guī)格的尺寸數(shù)據(jù)等。

在標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)據(jù)庫里,主要存儲著組成模架的GB 4169.111—84《塑料注射模零件》中的11類標(biāo)準(zhǔn)零件的有關(guān)數(shù)據(jù)。這些零件可以分為4類:推出零件(標(biāo)準(zhǔn)推桿、標(biāo)準(zhǔn)推板、標(biāo)準(zhǔn)墊塊、標(biāo)準(zhǔn)支承板),支承與固定零件(標(biāo)準(zhǔn)模板、標(biāo)準(zhǔn)支承柱),導(dǎo)向零件(標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)套、導(dǎo)柱),定位與限位零件(限位釘、圓錐定位件)。

非標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)庫的建立是由于在生產(chǎn)實際應(yīng)用中,標(biāo)準(zhǔn)模架的尺寸系列常常不能滿足一些特定的生產(chǎn)要求,因而派生出了標(biāo)準(zhǔn)模架的修改類型,即非標(biāo)準(zhǔn)模架。非標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)庫類似,不同之處是非標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)庫沒有國家標(biāo)準(zhǔn),而且記錄了標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)的修改內(nèi)容,根據(jù)這一數(shù)據(jù)特點,在使用過程中,該模架可以根據(jù)用戶給出的參數(shù)進(jìn)行智能化的非標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)生成。

標(biāo)準(zhǔn)模架索引數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容最為關(guān)鍵,模架的標(biāo)準(zhǔn)信息量雖然很大,但不同的數(shù)據(jù)信息有共同的特點,將這些特點總結(jié)歸納出來,就是模架的參數(shù),管理模架參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)信息之間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系的數(shù)據(jù)就存放在標(biāo)準(zhǔn)模架索引數(shù)據(jù)庫里。具體地說,該庫中存儲了模架國標(biāo)代號、品種、系列等數(shù)據(jù)及指向標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)庫的指針。

1.2 模架主參數(shù)的確定

由于標(biāo)準(zhǔn)注塑模模架的零件及結(jié)構(gòu)有一定的規(guī)律,所以適宜采用參數(shù)化方法提取模架主參數(shù)。模架主參數(shù)是根據(jù)國標(biāo)中對塑料模架的標(biāo)記方法歸納得到的,具有一定的普遍性。

國標(biāo)中的塑料模架標(biāo)記方法是:

品種—系列—規(guī)格—導(dǎo)柱導(dǎo)套安裝形式

如A1—180L—15—Z2,標(biāo)準(zhǔn)模架的選型依據(jù)上述4個方面,由用戶給出這4個選型參數(shù)。

(1)模架品種。標(biāo)準(zhǔn)模架有基本型4種和派生型9種,共13種。如例中的A1。

(2)模架尺寸系列。這一參數(shù)決定于模板的寬度和長度。如例中的參數(shù)180L。

(3)模架規(guī)格。主要給出動、定模板的厚度和墊塊的厚度。如例中的參數(shù)15。

(4)導(dǎo)柱導(dǎo)套安裝的形式。正裝、反裝各3種類型。如例中的參數(shù)Z2。

2 模架數(shù)據(jù)庫的管理

模架數(shù)據(jù)庫的管理和維護(hù)是一個十分復(fù)雜的過程。這里采用的是Visual C++開發(fā)環(huán)境,VC++是當(dāng)今最為優(yōu)秀的Windows應(yīng)用程序的開發(fā)工具之一,模架庫的管理系統(tǒng)將數(shù)據(jù)的查詢、調(diào)用、添加等數(shù)據(jù)操作通過一個友好的中文用戶界面集中表示出來,用戶通過選取相對應(yīng)的資源選項,就可以驅(qū)動相關(guān)的事件程序?qū)δ＜軘?shù)據(jù)庫進(jìn)行管理和維護(hù)。用戶對模架庫的管理和維護(hù)可以用以下模塊實現(xiàn):

(1)在列表模塊中,用戶可以通過對話框的提示,將所有標(biāo)準(zhǔn)模架品種、選定模架品種的所有寬度尺寸系列、選定模架品種和寬度尺寸系列的所有規(guī)格的尺寸數(shù)據(jù)在客戶區(qū)列表顯示出來,系統(tǒng)同時配上有關(guān)視圖。這一模塊的設(shè)計目的是幫助用戶了解數(shù)據(jù)庫中的標(biāo)準(zhǔn)模架信息,方便用戶使用;

(2)在查詢模塊中,用戶可以查詢標(biāo)準(zhǔn)模架品種,選定模架品種的所有某一寬度尺寸系列,以及選定模架品種和寬度尺寸系列的某一規(guī)格的尺寸數(shù)據(jù),輸出到屏幕使選中的數(shù)據(jù)在客戶區(qū)列表顯示出來,系統(tǒng)同時配上有關(guān)示意圖,輸出到文件將選中的數(shù)據(jù)以特定的格式存儲起來,在自動生成模架時使用;

(3)在非標(biāo)準(zhǔn)模塊中,可以根據(jù)用戶的輸入模仿標(biāo)準(zhǔn)模架的數(shù)據(jù)形式智能化地生成一套非標(biāo)準(zhǔn)模架的數(shù)據(jù)存入非標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)庫。這實際是使非標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)庫成為具有一定智能性的動態(tài)庫,以滿足實際生產(chǎn)中的需要。

在進(jìn)行模架設(shè)計時,用參數(shù)化的方法,根據(jù)用戶給出的參數(shù)在標(biāo)準(zhǔn)模架索引數(shù)據(jù)庫中獲得有關(guān)指針,進(jìn)而得到一副模架的完整信息,可以選擇輸出的數(shù)據(jù),生成模架數(shù)據(jù)文件,用于在有關(guān)的造型系統(tǒng)中生成模架三維造型圖。

3 結(jié)論

利用數(shù)據(jù)庫方式管理標(biāo)準(zhǔn)模架信息,解除了設(shè)計人員查找零件目錄和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的繁瑣工作,有更多的時間從事創(chuàng)造性的設(shè)計,將參數(shù)化方法引入數(shù)據(jù)庫的建立和管理中,便于用戶設(shè)計修改智能化的非標(biāo)準(zhǔn)模架模塊,更好地滿足了設(shè)計的實際需要。統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模式也為后續(xù)的模架圖形自動生成提供了可能。

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