搜索注塑模CAD中的模架數據管理
2013-05-28 by:廣州有限元分析、培訓中心-1CAE.COM 來源:仿真在線
注塑模模架的數據管理是在注塑模CAD中實現標準化、系列化數據管理的重要內容,現提出一種基于數據庫和參數化設計的具有一定智能特征的數據庫建立和管理方法,用VC++實現了注塑模模架標準與非標準信息的管理,能夠較好地輔助設計人員進行模架的設計。
吳菊林 來源:機械設計與制造
關鍵字:計算機輔助設計 數據庫管理 注塑模標準模架 參數化設
0 引言
塑料注射成型是生產塑料制品的重要手段之一。在CAD技術引入注塑模設計領域后,模具設計發生了根本性的變革,同時也帶來了巨大的經濟效益。據國外統計,注射模采用CAD技術的比例約占所有不同模具CAD技術的75%,在我國,注塑模CAD技術也在不斷地應用和推廣中。
在注塑模CAD系統的建立研制過程中,對模具設計中的標準數據信息進行管理是一項重要的工作。模架是設計和制造塑料注射模的基礎部件,目前已成為標準化、系列化的產品。為更好地輔助設計人員完成模架的選型與設計,避免低水平的重復勞動,可以通過建立統一的標準模架數據庫來實現系統對模架數據的管理與共享。
我國對塑料注射模模架的國家標準分為《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準為例。中小型模架的結構形式按品種型號分,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,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類標準零件組合而成。因此,標準模架的數據量很大。
圖1為4種典型的模架結構圖。
圖1 4種典型的模架結構圖
對注塑模標準模架數據進行管理,一般有3種方式:
(1)用程序或數組的方式來管理標準數據。適合于在程序模塊的內部管理私有的、靜態的、不活躍的數據。這種方式編程容易,但管理的數據量較少,數據不易共享。
(2)以數據文件的方式管理標準數據。特點是實現方便,使用效率高,但數據冗余度大,缺乏獨立性,各文件對數據沒有統一的管理。用戶需要對文件的物理存儲細節有相當的了解,增加了用戶使用數據的難度。而且數據的安全性、完整性都得不到保證。
(3)采用數據庫的方式。在這一方式下,數據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系。
根據模架庫數據的具體情況,本文研究采用的是具有參數化和智能特征的模架數據庫,這樣不僅使數據具有共享、獨立及集中管理的數據庫管理方式的優點,而且充分利用參數化的優點,使用戶能夠方便地對設計數據進行添加和智能修改。標準模架庫實際上是一個智能化的標準模架數據庫系統。
1 采用參數化方式建立和管理模架庫
1.1 模架庫的基本組成
在標準模架庫中,模架數據實行統一、集中的管理,使數據獨立于程序而存在,可以提供給不同的模塊共享使用。標準模架庫由標準模架數據庫、標準件數據庫、非標準模架數據庫和標準模架索引數據庫等4部分組成,它們相互間的關系可見圖2。
圖2 模架數據庫結構圖
在標準模架數據庫里,存儲著模架的標準信息,其中包括模架的26個品種,模架的寬度尺寸系列,不同規格的尺寸數據等。
在標準件數據庫里,主要存儲著組成模架的GB 4169.111—84《塑料注射模零件》中的11類標準零件的有關數據。這些零件可以分為4類:推出零件(標準推桿、標準推板、標準墊塊、標準支承板),支承與固定零件(標準模板、標準支承柱),導向零件(標準導套、導柱),定位與限位零件(限位釘、圓錐定位件)。
非標準模架數據庫的建立是由于在生產實際應用中,標準模架的尺寸系列常常不能滿足一些特定的生產要求,因而派生出了標準模架的修改類型,即非標準模架。非標準模架數據庫的結構與標準模架數據庫類似,不同之處是非標準模架數據庫沒有國家標準,而且記錄了標準模架數據的修改內容,根據這一數據特點,在使用過程中,該模架可以根據用戶給出的參數進行智能化的非標準模架數據生成。
標準模架索引數據庫的內容最為關鍵,模架的標準信息量雖然很大,但不同的數據信息有共同的特點,將這些特點總結歸納出來,就是模架的參數,管理模架參數和標準信息之間數據結構關系的數據就存放在標準模架索引數據庫里。具體地說,該庫中存儲了模架國標代號、品種、系列等數據及指向標準模架數據庫的指針。
1.2 模架主參數的確定
由于標準注塑模模架的零件及結構有一定的規律,所以適宜采用參數化方法提取模架主參數。模架主參數是根據國標中對塑料模架的標記方法歸納得到的,具有一定的普遍性。
國標中的塑料模架標記方法是:
品種—系列—規格—導柱導套安裝形式
如A1—180L—15—Z2,標準模架的選型依據上述4個方面,由用戶給出這4個選型參數。
(1)模架品種。標準模架有基本型4種和派生型9種,共13種。如例中的A1。
(2)模架尺寸系列。這一參數決定于模板的寬度和長度。如例中的參數180L。
(3)模架規格。主要給出動、定模板的厚度和墊塊的厚度。如例中的參數15。
(4)導柱導套安裝的形式。正裝、反裝各3種類型。如例中的參數Z2。
2 模架數據庫的管理
模架數據庫的管理和維護是一個十分復雜的過程。這里采用的是Visual C++開發環境,VC++是當今最為優秀的Windows應用程序的開發工具之一,模架庫的管理系統將數據的查詢、調用、添加等數據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的資源選項,就可以驅動相關的事件程序對模架數據庫進行管理和維護。用戶對模架庫的管理和維護可以用以下模塊實現:
(1)在列表模塊中,用戶可以通過對話框的提示,將所有標準模架品種、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格的尺寸數據在客戶區列表顯示出來,系統同時配上有關視圖。這一模塊的設計目的是幫助用戶了解數據庫中的標準模架信息,方便用戶使用;
(2)在查詢模塊中,用戶可以查詢標準模架品種,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格的尺寸數據,輸出到屏幕使選中的數據在客戶區列表顯示出來,系統同時配上有關示意圖,輸出到文件將選中的數據以特定的格式存儲起來,在自動生成模架時使用;
(3)在非標準模塊中,可以根據用戶的輸入模仿標準模架的數據形式智能化地生成一套非標準模架的數據存入非標準模架數據庫。這實際是使非標準模架數據庫成為具有一定智能性的動態庫,以滿足實際生產中的需要。
在進行模架設計時,用參數化的方法,根據用戶給出的參數在標準模架索引數據庫中獲得有關指針,進而得到一副模架的完整信息,可以選擇輸出的數據,生成模架數據文件,用于在有關的造型系統中生成模架三維造型圖。
3 結論
利用數據庫方式管理標準模架信息,解除了設計人員查找零件目錄和標準數據的繁瑣工作,有更多的時間從事創造性的設計,將參數化方法引入數據庫的建立和管理中,便于用戶設計修改智能化的非標準模架模塊,更好地滿足了設計的實際需要。統一的數據模式也為后續的模架圖形自動生成提供了可能。
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