注塑模顶出机构智能化设计系统的研究与开发_刘铁山.docx
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1、摘 要注塑模顶出机构的智能化设计系统是一个集成在 AutoCAD 2000 平台上的智能化软 件系 统。它旨在实现任一常见注塑制品的顶出方式的智能化选择以及其相应的三维顶出 机构模型 的自动生成。本系统由三个模块组成:一)选择顶出方式的专家系统模块;二)求顶出零件尺寸 的推 理计算模块;三)整个顶出机构的三维造型模块。在选择注塑制品的顶出方式时,引入人工智能技术,建立了智能化选择顶出方式的 专家 系统。该系统综合运用了面向对象技术、数据库技术以及模糊理论来表示、存储选 择顶出方 式所需的专家经验知识,并依据这些知识来高效地进行推理,从而快捷、方便 地得到它所对 应的顶出方式。将求顶出零件尺寸所
2、需的计算公式转换成程序代码,并封装成模块;将计算过程中 需要 查手册表的塑料性能等参数存储在数据库中。只要输入塑件内壁直径、壁厚以及脱 模斜度等 几个简单参数,便能迅速推理、计算出顶杆直径或顶板厚度。这使得设计人员 能从繁重的手 工计算中解脱出来,从而有更多精力从事创造性设计。将 顶 出 机 构 中 的 顶 出 部 件 、 复 位 部 件 以 及 导 向 部 件 的 尺 寸 参 数 存 储 在 数 据 库 管 理 系 统 SQL Server 2000 中,并基于 AutoCAD2000 平台,使用 VC+6.0 和 ObjectARX 2000 开 发工具分别对这些标准件或常用件进行三维参数
3、化造型,最后按照相互之间的位置关 系,将 它们组装成一个完整的三维顶出机构实体模型。利用人机交互技术,在 AutoCAD 2000 的界面基础上开发出直观方便、易于使用的 用户 菜单,以使上面三个模块都集成在 AutoCAD 平台上,从而构成一个相互联系、相 互依赖的 有机整体顶出机构的智能化设计系统。本课题是注塑模具智能 CAD 系统的一个重要组成部分。它的研究与实现,对于模 具开 发具有一定的应用和参考价值。关键词:注塑模具;顶出机构;智能化设计;专家系统;模糊理论;三维参数化 造型;AbstractThe intellectualized design system for ejecti
4、on system of plastic injection mold is an intelligent software integrated into the platform of AutoCAD2000Jts aim is to realize the intelligent selection for ejecting way of any common plastic product and automatic generation for the according 3D model of ejection system.This system is composed of t
5、hree modules. They include the module of expert system of selecting ejection ways, the module of reasoning and calculating the size of ejection parts and the module of 3D modeling for ejection system. .When selecting ejection ways of plastic products, the technology of artificial intelligence will b
6、e introduced to establish expert system for intelligently selecting ejection ways. Comprehensivelyapplying object-oriented technology 、 database technology and ftizzy theory , this expert systemrepresents、saves the knowledge for selecting ejection way and make reasoning efficiently to acquire the ap
7、propriate ejection way conveniently.With calculating formula for the size of ejection parts transformed into programming code and encapsulated into module; with plastic properties .etc saved in database, when plastic producfs inside diameter and wall thickness .etc are inputed, the value of stem dia
8、meter or upper plate5s depth will be acquired rapidly, so designers can be free from heavy calculation and be concentrated on creative design with more energy.The size parameter of ejecting part、return part and guide part in ejection system are saved in SQLServer2000 and modeled into 3D solid by int
9、egrating VC+6.0 with ObjectARX2000 on the platforai of AutoCAD2000.Finally, these 3D solid models of standard parts are assembled into a complete 3D solid model of ejection system.By using technology of man-machine interface, a user-friendly visual special menu is customized based on the interface o
10、f AutoCAD2000?so that the three modules are all integrated into the platform of AutoCAD2000 to form an interactive entiretythe intellectualized design system for ejection system of plastic injection mold.This paper is just an important part of intelligent CAD system for plastic injection mold. Its r
11、esearch and realization have application and reference value for mold development.Key Words: Injection mold; Ejection mechanism; Intellectualized design; Expert system; Fuzzy theory; 3D parametric modeling目 录mi 仑.11. 1 注塑模具 CAD 发展概况及趋势 .11. 1. 1 注塑模具 CAD 发展概况 .11. 1.2 注塑模具 CAD 发展趋势 .21. 2 课题的研究意义和主要
12、内容 .31. 2. 1 课题的研究意义及应用价值 .41. 2. 2 课题的主要研究内容. : 42 注塑模具顶出机构设计的基本知识 .62. 1 顶出机构的分类及设计原则 .62. 1. 1 顶出机构的分类 .62. 1. 2 顶出机构的设计原则 .72.2 次顶出脱模机构的简介 .82.3 顶出脱模阻力计算 .92.4 顶出零件的尺寸确定 .102.5 成型零件工作尺寸的计算 .123 系统关键支撑技术 .143. 1 基于智能对象的知识处理方法在设计型专家系统中的应用 .153. 1. 1 智能对象的概念及特点 .153. 1.2 基于智能对象的知识表示 .153. 1. 3 基于智能
13、对象的知识存储 .163. 1.4 基于智能对象的推理过程 .173. 2 模糊知识表示与推理模型在设计型专家系统中的应用 .183. 2. 1 模糊知识表示与推理模型的优点 .183.2.2 模糊知识的表示 .193. 2. 3 模糊推理策略 .203. 3 三维参数化实体造型技术 .213. 3. 1 实体造型技术 .213.3.2 参数化造型技术 .243. 3. 3 造型中的可视化技术 .264 注塑模顶出机构智能化设计系统的研究与开发 .294. 1 系统主要特色智能化 .294. 2 系统总体设计方案 .304.3 系统的具体实现 .304. 3. 1 确定塑件的具体形状 .304
14、. 3_ 2 推断顶出方式 .424. 3. 3 顶杆直径的尺寸计算 .434. 3. 4 顶出机构的三维造型 .474.4 系统用户界面的设计 .484. 5 在 ObjectARX 应用程序中引入数据库的支持 .505 系 统 应 用 及 实 例 .545. 1.顶出方式的智能化选择模块 .545. 1. 1 确定塑件的形状类型 .545. 1. 2 推断出塑件所对应的顶出方式 .565.2 顶杆直径的计算 .575. 2. 1 脱模力计算 .585. 2. 2 顶杆直径计算 .605. 3 顶出机构的三维造型 .615. 3. 1 各标准件的三维参数化造型 .615.3.2 整个三维顶出
15、机构的模型建立 .616 结 论 与 展 望 .656. 1 本课题的工作总结.656. 2 今后的工作展望 .66参 考 文 献 .67谢 .691 绪 论计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)是当代计算机应用的一个重要领 域。 随着计算机硬件和软件技术水平的迅速提高,CAD 技术及其应用一直处于日新月 异的发展 浪潮中。作为 CAD 技术应用的一个十分重要的方面,塑料模具计算机辅助设 计、模拟分析 与制造,即模具 CAD, CAE 和 CAM (统称 CAD)也一直是国内外普遍 关注的热点 1。作 为 高 分 子 化 学 和 材 料 科 学 发 展 的 重 要
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