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| SINOVATION软件在塑料模具研发设计中的运用 |
| 华天软件 |
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SINOVATION塑料模具专用设计软件，是在引进日本先进的MOLD注塑设计软件基础上开发的国产专业设计软件。该软件为塑料成形工程的研发设计提供一系列解决方案，以日本汽车和电子产品中精美品质的体现，体现了塑料成形工程的研发设计制造水平。
一．塑料成形工程的研发设计现状
近年来，中国塑料工业年均增长速度达到10%以上，塑料制品年产量位居世界第二。塑料制品在农业、塑料包装、塑料管材和异型材、汽车、家电、电子、交通等领域发展迅猛，掀起了一股投资热潮。塑料模具在高技术驱动和支柱产业应用需求的推动下，形成了一个巨大的产业链条，从上游的材料工业和加工、检测设备到下游的机械、汽车、摩托车、家电、电子通信、建筑建材等几大应用产业，尤其是塑料橡胶模具，更是有了长足的发展。
目前塑料模具行业所运用研发设计软件平台各有不同，大多只提供了塑料模具结构部分的设计，多数以通用三维CAD为设计平台，少数专用塑料模具设计模块只被引用其中的部分，对于整体解决塑料成形工程的设计质量、成本、加工、交货周期等缺少实际的解决方法，其主要体现在：
（1） 塑件成形工艺设计
塑料模具设计前的成形工艺分析设计，是确保塑件最终成形质量的重要设计环节。对塑件材料、形状、功能、品质等进行科学分析后，制定出成形工艺方案，主要设计内容有收缩设计、检测评价、翘曲变形设计、数据转换等。目前，现有通用三维CAD设计平台不能全面提供塑件形面检测分析功能，如对型腔型芯负角的自动检测等，因此影响到了模具结构的设计。对塑件的预测翘曲变形数据分析和经验判断结果，也只能将塑件数模重新造型修改，原形数模将受到影响，设计效率降低。
（2） 模具结构设计
企业多数以三维CAD为设计平台，没有塑料模具设计专用模块，部件以基本通用功能建模，孔系细部特征设计逐一创建，其操作繁琐效率、质量低。少数专用注塑模设计软件，都以固定模板设计流程形式进行操作，对应复杂塑件模具的设计解决方法不够灵活和实用。
（3） 设计的管理控制
零件的管理标识以层控制方式自定义操作，标准件及零件分类控制显示不易操作，影响了设计者对设计效果的观察判断。零件只能单独进行属性编辑，其信息只限于工程图标题栏、零件图的内容。缺少模具主要结构工艺校核检验。
二．SINOVATION软件在塑料模具研发设计中的解决方案
为了提高塑料模具研发设计的质量和效率，在日本率先将专业模具设计软件用于汽车、电子企业，其产品的优良品质也正是专业模具软件技术的体现。因此，为提高国内模具行业研发设计水平，SINOVATION软件引进了日本具有四十多年经验的专业模具设计软件，经过自主国产化开发，推出了拥有中国知识版权的塑料模具专业设计软件（即: SV_M）。SV_M为塑料成形工程提供了全面的专业设计功能，主要体现在以下主要设计过程中：
1. 预测变形功能高效简便的完善塑件数模
数据分析及设计师的经验预测，都可以利用该功能直接对塑件塑模编辑，无需重新建模操作，直接完成塑件数模工艺变形。如：型面按指定方向平行调整一段参数距离（图一），固定一端型面边界，将型面向指定方向进行距离、角度的设置（图二、图三），拉伸型面与预测边界进行无缝结合（图四）。 （图片）
图1 面平移 （图片）
图2 面提起 （图片）
图3 面旋转 （图片）
图4 面拉伸拟合 2. 全面直观的检测评价功能
多种形面数据自动检测，如型面负角、倾角、R值的测量，型面特征信息自动判定曲面、平面，并将倾角分布、曲率分布、等高线等渲染显示。便于设计者全面了解塑件数模信息，为后续模具结构设计方案的确立。如：数模型面与Z轴的负角检查，设计者根据检测显示，直接就能判断出负角产生的部位（图五）。检测型面倾角分布，可直观了解数模各型面设计的形状是否符合工艺要求，同时为模具结构设计提供依据（图六）。可任意提取测量指定的型面倾角，并显示出测量数据（图七）。（图片）
图5 负角检测显示 （图片）
图6 倾角分布检测显示 （图片）
图7 局部型面倾角检测显示 3. 自动型面识别分离编辑
利用型腔、型芯识别功能自动区分数模型面，并将型面按设计者的定义进行上色渲染，便于设计者直观对型面进行判断，同时也能对不确定面进行编辑归类（图八）。（图片）
图8 型面自动识别分离编辑 4. 自动抽取分模线
根据确定的型腔型芯数模，利用分模线自动抽出功能，自动快速的创建分模线。无需设计者对数模边界线逐一操作确定。（图片）
图9 自动创建分模线 5. 灵活快捷的分模面设计
a. 利用分模面创建专用功能，依据分模线快捷设计出边界分模面。
b. 利用曲面设计编辑功能，对非结合分模线进行分模面设计和补充面的设计。
c. 利用预测变形功能，对分模面进行工艺编辑设计。
d. 利用结合功能，可将非结合面进行连接，使之成为一个整体分模面，为上下模准确分离提供了必要手段。（图片）
图10 分模面的快捷创建 6. 模块分割和镶块设计
可直接引用数模分界线或辅助线，快速将模型进行分割。如滑块的任意分割，型芯镶块的分离等。
（图片）
图11 模块、镶块快捷创建 7. 参数化模架库可随意客户化定制
MOLD设计功能中的模架为参数化数据库，所有模架结构都可根据工艺要求进行参数化变形设计。设计者也可根据产品要求进行客户化模架创建，以建立自己的模架标准库。（图片） 8. 参数化斜楔机构设计
利用滑块功能提供的斜楔机构类型，进行参数化变形设计，斜导柱与滑块、模板自动进行关联设计创建，相关的孔和工艺间隙、空位自动创建。（图片） 9. 高效率设计标准件、专用配件的装配
专用型芯杆、顶杆、标准配件调用设计功能，为设计者提供了高效的设计手段，自动关联打孔功能更为准确可靠，无需单独对部件逐一校核打孔。部件的安装位置随时可以编辑调整和删除。（图片）
图14 标准件、配件装配设计 10. 多种形式的浇口、流道设计
利用浇口、流道功能，可以根据工艺要求设计不同形式的浇口、流道，如：浇口有点浇口、直浇口、潜伏式浇口、侧浇口、点浇口套等；流道形式有梯形、圆弧、圆、梯圆弧形。（图片） 11. 冷却系统的设计
利用水管设计功能，可以直接定位设计立体水管，也可以利用草图创建水管。水管的参数及位置可进行参数设置变更。并可将关联部件一并打孔设计。（图片）
图16 立体水管、草图水管设计 12. 工程图自动识别拆图
利用零件分解功能，自动区分标准件和加工件，并无遗漏的将加工件的图纸自动拆出，可随意拆出分组件的分装图。（图片） 三． 完善的设计管理与工艺评测
1. 设计过程的自动组、层控制管理
全中文设置编辑标识，将设计的各要素自动归入组、层中，为方便设计者显示操控指定部件，提供了快捷操控平台。（图片）
图18 设计过程中的层、组自动管理 2. 工艺评测检查
为了对设计的模具进行工艺验证，MOLD设计模块提供了工艺解析功能，可对模具机构进行运动检查、干涉缝隙检查，可计算主要模板的受力分析和注射压力模板的校核，为设计者提供了科学依据，确保了模具的结构设计符合注塑工艺要求。（图片）
图19 干涉、缝隙检查 3. 完善的零件属性管理
模具的所有标准件和加工零件都将自动的登录到零件表中，设计者可按工艺要求对加工件进行工艺设置，确定加工件的加工工艺参数和技术要求，并且可将零件表中的数据输出为BOM表和以CSV或EXCEL 格式输出。输出数据可被企业的PDM管理系统和辅助生产加工所引用。部件特征属性的定义，为CAM自动编程的联合属性加工，提供了可靠高效快捷的数据。
（图片） 综述
上述MOLD设计功能在满足于注塑模设计的同时，而且在设计过程中不受于操作流程限制。上下模和模架可分别设计，整体的装配设计部件之间相互关联，软件平台的所有功能都可调用交互设计。全面的设计功能被引用到了整个塑料成形工程设计过程中，因此，SINOVATION的注塑模设计软件，不只限于模具结构设计，而是为注塑模设计制造企业，提供了专用的塑料成形工程研发设计应用平台。
7/23/2010
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