注射模软件的三个发展阶段

  HSCAD 2.0主要功能表现在以下5个方面: 

  (1) 方便实用的图形输入方式。系统提供了一种基于图形尺寸的输入法,借助尺寸叠加,可实现制品至型腔图或型芯图的自动转换。 

  (2)灵活多样的参数化设计过程。在HSCAD 2.0中参数化方法贯穿于模具结构设计的始终。 

  (3)构思新颖的建库工具。用户能方便地建立和修改符合本厂特点的材料库、模架库和图库,新颖性的两大标志是模架结构的参数化和模架零件的关联性。 

  (4)理论与实践相结合的计算校核功能。HSCAD 2.0在采用有关理论计算公式的同时,又充分考虑到实践中被证明为行之有效的经验公式和实践原则,开发出别具一格的模具刚度校核、模具成本计算、推出系统计算、注射机校核、型腔数目计算、冷却系统和浇注系统计算等软件,供用户在设计过程中随时调用。 

  (5)与模具结构CAD集成的塑料注射成型过程模拟。 

  第二阶段的HSCAE 2.0软件在以下方面独树一帜: 

  (1)运行HSCAE 2.0能获得浇注系统、冷却系统、模具结构方案、注射工艺条件等初始数据,为成功地实施注射过程模拟创造了良好的条件。 

  (2)根据HSCAE 2.0生成的型腔图和型芯图,可方便地产生运行模拟软件所需的三角形网格,避免了几何模型的二次输入。 

  (3)扩大了软件功能,由单纯的过程模拟发展到模具结构设计、线切割加工和注射过程模拟的集成。 

  但是,第二阶段开发的HSCAE 2.0软件仍有以下不足: 

  (1)采用型腔面和型芯面来进行网格划分,虽然避免了构造中性面的难题,但是影响了分析精度,采用这种简化方法来确立模具的浇注系统和冷却系统是合适的,但不能用来进行翘曲分析。 

  (2)流动过程模拟数学模型依然是二维模型。 

  (3)由于AutoCAD曲面造型的能力较弱,限制了HSCAE 2.0的应用范围。 

  (4)三维建模、二维设计的模式无法适应新一代注射模拟软件发展的需要。  

  4 三维模具设计和制造软件与模拟软件的集成 

  所谓新一代注射模软件,是利用计算机集成制造技术(CIM)建立的注射模集成制造系统(CIMS),这种高度集成的系统应能支持模具设计与制造的全过程,因此三维几何建模和三维模具设计与制造的应用至关重要。在90年代,西方先进工业国已将商品化CAD/CAM系统与注射过程模拟软件进行了初步集成,并取得了显著成效。但是,无论是CADDS5、UGⅡ,还是Pro_E,在开发之初都是作为通用机械设计与制造工具来构思的,并不针对塑料模具,因此在使用这些通用CAD软件设计塑料模具时会感到效率低下、操作繁琐、功能短缺。为此,近年来发展的趋势是开发新一代的注射模CAD/CAM专用系统,或者是在CAD/CAM通用系统的基础上进行有针对性的二次开发。例如Technocal公司开发的专用系统CAMold软件,能使注射模设计的许多常规工作自动化, CAMold软件建立了注射模各部件之间的关系模型,能自动装配和修改注射模的结构和尺寸。再如ParametricTech公司在Pro_E软件的基础上开发了用于注射模设计的专用软件Pro/Moldesign,初步实现了模具结构设计、注射流动过程模拟和注射模开合动作仿真的集成。鉴于我国的国情和我校在机械CAD方面的雄厚实力,在注射模软件开发的第三阶段,选择了在我校自主开发的三维参数化特征造型CAD/CAM系统InteSolid 1.0上研制新一代注射模集成化制造系统。  

  新系统的主要功能和特点如下: 

  (1)三维实体造型能力。在二维草图设计基础上,可交互生成三维实体并能方便地提取实体的表面信息,以便网格的自动剖分。 

  (2)三维参数化功能。三维实体与二维视图互相关联,在设计过程中可随意更改三维实体或任一视图的尺寸,该尺寸的更改会导致三维实体和所有视图的自动变化。