SINOVATION軟件在塑料模具研發(fā)設(shè)計中的運用

1、SINOVATION軟件在塑料模具研發(fā)設(shè)計中的運用作者：孫恒建 郭魯辛單位：山東山大華天軟件有限公司（山東濟南 250000）SINOVATION塑料模具專用設(shè)計軟件，是在引進日本先進的MOLD注塑設(shè)計軟件基礎(chǔ)上開發(fā)的國產(chǎn)專業(yè)設(shè)計軟件。該軟件為塑料成形工程的研發(fā)設(shè)計提供一系列解決方案，以日本汽車和電子產(chǎn)品中精美品質(zhì)的體現(xiàn)，體現(xiàn)了塑料成形工程的研發(fā)設(shè)計制造水平。一塑料成形工程的研發(fā)設(shè)計現(xiàn)狀近年來，中國塑料工業(yè)年均增長速度達到10%以上，塑料制品年產(chǎn)量位居世界第二。塑料制品在農(nóng)業(yè)、塑料包裝、塑料管材和異型材、汽車、家電、電子、交通等領(lǐng)域發(fā)展迅猛，掀起了一股投資熱潮。塑料模具在高技術(shù)驅(qū)動和支柱產(chǎn)業(yè)應(yīng)

2、用需求的推動下，形成了一個巨大的產(chǎn)業(yè)鏈條，從上游的材料工業(yè)和加工、檢測設(shè)備到下游的機械、汽車、摩托車、家電、電子通信、建筑建材等幾大應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，尤其是塑料橡膠模具，更是有了長足的發(fā)展。目前塑料模具行業(yè)所運用研發(fā)設(shè)計軟件平臺各有不同，大多只提供了塑料模具結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計，多數(shù)以通用三維CAD為設(shè)計平臺，少數(shù)專用塑料模具設(shè)計模塊只被引用其中的部分，對于整體解決塑料成形工程的設(shè)計質(zhì)量、成本、加工、交貨周期等缺少實際的解決方法，其主要體現(xiàn)在：（1） 塑件成形工藝設(shè)計塑料模具設(shè)計前的成形工藝分析設(shè)計，是確保塑件最終成形質(zhì)量的重要設(shè)計環(huán)節(jié)。對塑件材料、形狀、功能、品質(zhì)等進行科學(xué)分析后，制定出成形工藝方案，主要

3、設(shè)計內(nèi)容有收縮設(shè)計、檢測評價、翹曲變形設(shè)計、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等。目前，現(xiàn)有通用三維CAD設(shè)計平臺不能全面提供塑件形面檢測分析功能，如對型腔型芯負角的自動檢測等，因此影響到了模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計。對塑件的預(yù)測翹曲變形數(shù)據(jù)分析和經(jīng)驗判斷結(jié)果，也只能將塑件數(shù)模重新造型修改，原形數(shù)模將受到影響，設(shè)計效率降低。（2） 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計企業(yè)多數(shù)以三維CAD為設(shè)計平臺，沒有塑料模具設(shè)計專用模塊，部件以基本通用功能建模，孔系細部特征設(shè)計逐一創(chuàng)建，其操作繁瑣效率、質(zhì)量低。少數(shù)專用注塑模設(shè)計軟件，都以固定模板設(shè)計流程形式進行操作，對應(yīng)復(fù)雜塑件模具的設(shè)計解決方法不夠靈活和實用。（3） 設(shè)計的管理控制零件的管理標識以層控制方式自定義操

4、作，標準件及零件分類控制顯示不易操作，影響了設(shè)計者對設(shè)計效果的觀察判斷。零件只能單獨進行屬性編輯，其信息只限于工程圖標題欄、零件圖的內(nèi)容。缺少模具主要結(jié)構(gòu)工藝校核檢驗。二SINOVATION軟件在塑料模具研發(fā)設(shè)計中的解決方案為了提高塑料模具研發(fā)設(shè)計的質(zhì)量和效率，在日本率先將專業(yè)模具設(shè)計軟件用于汽車、電子企業(yè)，其產(chǎn)品的優(yōu)良品質(zhì)也正是專業(yè)模具軟件技術(shù)的體現(xiàn)。因此，為提高國內(nèi)模具行業(yè)研發(fā)設(shè)計水平，SINOVATION軟件引進了日本具有四十多年經(jīng)驗的專業(yè)模具設(shè)計軟件，經(jīng)過自主國產(chǎn)化開發(fā)，推出了擁有中國知識版權(quán)的塑料模具專業(yè)設(shè)計軟件（即: SV_M）。SV_M為塑料成形工程提供了全面的專業(yè)設(shè)計功能，主要

5、體現(xiàn)在以下主要設(shè)計過程中：1. 預(yù)測變形功能高效簡便的完善塑件數(shù)模數(shù)據(jù)分析及設(shè)計師的經(jīng)驗預(yù)測，都可以利用該功能直接對塑件塑模編輯，無需重新建模操作，直接完成塑件數(shù)模工藝變形。如：型面按指定方向平行調(diào)整一段參數(shù)距離（圖一），固定一端型面邊界，將型面向指定方向進行距離、角度的設(shè)置（圖二、圖三），拉伸型面與預(yù)測邊界進行無縫結(jié)合（圖四）。圖 一 面平移圖 二 面提起圖 四 面拉伸擬合圖 三 面旋轉(zhuǎn)2. 全面直觀的檢測評價功能多種形面數(shù)據(jù)自動檢測，如型面負角、傾角、R值的測量，型面特征信息自動判定曲面、平面，并將傾角分布、曲率分布、等高線等渲染顯示。便于設(shè)計者全面了解塑件數(shù)模信息，為后續(xù)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

6、的確立。如：數(shù)模型面與Z軸的負角檢查，設(shè)計者根據(jù)檢測顯示，直接就能判斷出負角產(chǎn)生的部位（圖五）。檢測型面傾角分布，可直觀了解數(shù)模各型面設(shè)計的形狀是否符合工藝要求，同時為模具結(jié)構(gòu)設(shè)計提供依據(jù)（圖六）?？扇我馓崛y量指定的型面傾角，并顯示出測量數(shù)據(jù)（圖七）。圖五 負角檢測顯示圖六 傾角分布檢測顯示 圖七 局部型面傾角檢測顯示3. 自動型面識別分離編輯利用型腔、型芯識別功能自動區(qū)分數(shù)模型面，并將型面按設(shè)計者的定義進行上色渲染，便于設(shè)計者直觀對型面進行判斷，同時也能對不確定面進行編輯歸類（圖八）。圖八 型面自動識別分離編輯型面變更編輯4. 自動抽取分模線 根據(jù)確定的型腔型芯數(shù)模，利用分模線自動抽出功能

7、，自動快速的創(chuàng)建分模線。無需設(shè)計者對數(shù)模邊界線逐一操作確定（圖九）。自動抽取分模線圖 九 分模線自動創(chuàng)建5. 靈活快捷的分模面設(shè)計a. 利用分模面創(chuàng)建專用功能，依據(jù)分模線快捷設(shè)計出邊界分模面。b. 利用曲面設(shè)計編輯功能，對非結(jié)合分模線進行分模面設(shè)計和補充面的設(shè)計。c. 利用預(yù)測變形功能，對分模面進行工藝編輯設(shè)計。d. 利用結(jié)合功能，可將非結(jié)合面進行連接，使之成為一個整體分模面，為上下模準確分離提供了必要手段。分模面的創(chuàng)建分模面的創(chuàng)建圖十 分模面的快捷創(chuàng)建 負角檢測6. 模塊分割和鑲塊設(shè)計可直接引用數(shù)模分界線或輔助線，快速將模型進行分割。如滑塊的任意分割，型芯鑲塊的分離等（圖十一）。圖十一 模塊

8、、鑲塊快捷設(shè)計7. 參數(shù)化模架庫可隨意客戶化定制MOLD設(shè)計功能中的模架為參數(shù)化數(shù)據(jù)庫，所有模架結(jié)構(gòu)都可根據(jù)工藝要求進行參數(shù)化變形設(shè)計。設(shè)計者也可根據(jù)產(chǎn)品要求進行客戶化模架創(chuàng)建，以建立自己的模架標準庫（圖十二）。圖十二 參數(shù)化模架數(shù)據(jù)庫8. 參數(shù)化斜楔機構(gòu)設(shè)計利用滑塊功能提供的斜楔機構(gòu)類型，進行參數(shù)化變形設(shè)計，斜導(dǎo)柱與滑塊、模板自動進行關(guān)聯(lián)設(shè)計創(chuàng)建，相關(guān)的孔和工藝間隙、空位自動創(chuàng)建（圖十三）。參數(shù)化變形設(shè)計 機構(gòu)創(chuàng)建 自動關(guān)聯(lián)設(shè)計圖十三 斜楔機構(gòu)設(shè)計9. 高效率設(shè)計標準件、專用配件的裝配專用型芯桿、頂桿、標準配件調(diào)用設(shè)計功能，為設(shè)計者提供了高效的設(shè)計手段，自動關(guān)聯(lián)打孔功能更為準確可靠，無需單獨

9、對部件逐一校核打孔。部件的安裝位置隨時可以編輯調(diào)整和刪除（圖十四）。圖十四 標準件、配件裝配設(shè)計10. 多種形式的澆口、流道設(shè)計利用澆口、流道功能，可以根據(jù)工藝要求設(shè)計不同形式的澆口、流道，如：澆口有點澆口、直澆口、潛伏式澆口、側(cè)澆口、點澆口套等；流道形式有梯形、圓弧、圓、梯圓弧形等。圖十五 澆口、流道設(shè)計11. 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計利用水管設(shè)計功能，可以直接定位設(shè)計立體水管，也可以利用草圖創(chuàng)建水管。水管的參數(shù)及位置可進行參數(shù)設(shè)置變更。并可將關(guān)聯(lián)部件一并打孔設(shè)計(圖十六)。圖十六 立體水管、草圖水管設(shè)計12. 工程圖自動識別拆圖利用零件分解功能，自動區(qū)分標準件和加工件，并無遺漏的將加工件的圖紙自動拆

10、出，可隨意拆出分組件的分裝圖（圖十七）。圖十七 自動工程圖拆圖三 完善的設(shè)計管理與工藝評測1. 設(shè)計過程的自動組、層控制管理全中文設(shè)置編輯標識，將設(shè)計的各要素自動歸入組、層中，為方便設(shè)計者顯示操控指定部件，提供了快捷操控平臺(圖十八)。圖十八 設(shè)計過程中的層、組自動管理2. 工藝評測檢查為了對設(shè)計的模具進行工藝驗證，MOLD設(shè)計模塊提供了工藝解析功能，可對模具機構(gòu)進行運動檢查、干涉縫隙檢查，可計算主要模板的受力分析和注射壓力模板的校核，為設(shè)計者提供了科學(xué)依據(jù)，確保了模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計符合注塑工藝要求(圖十九)。圖十十九 干涉、縫隙檢查3. 完善的零件屬性管理 模具的所有標準件和加工零件都將自動的登錄到零件表中，設(shè)計者可按工藝要求對加工件進行工藝設(shè)置，確定加工件的加工工藝參數(shù)和技術(shù)要求，并且可將零件表中的數(shù)據(jù)輸出為BOM表和以CSV或EXCEL 格式輸出。輸出數(shù)據(jù)可被企業(yè)的PDM管理系統(tǒng)和輔助生產(chǎn)加工所引用。部件特征屬性的定義，為CAM自動編程的聯(lián)合屬性加工，提供了可靠高效快捷的數(shù)據(jù)（圖二十）。圖二十 零件屬性管理綜述上述MOLD設(shè)計功能在滿足