顾祎娜

（天津市河东区职工大学，天津 300000）

特征技术在注塑件及其模具设计中的应用研究

顾祎娜

（天津市河东区职工大学，天津 300000）

随着工业化经济的不断进步和发展，塑料工业跟汽车、航空航天和家电之间的联系也越来越密切。注塑件及其模具的开发在塑料工业中越来越重要，对此，模具的设计技术上也有了较大的需求。本文主要从特征技术在注塑件和其中的模具设计概述出发，重点对特征技术在注塑件及其模具设计中的应用做出了研究。

特征技术应用；模具设计；注塑件

塑料工业作为很多行业的配件支持者，在其中能够起到必不可少的作用，因此，研究特征技术在注塑件及其模具设计中的应用是对工业化进步的追求。本文在对特征技术和注塑成型方面做了简单介绍后，详细讲述特征技术的应用。注塑件带给汽车、家电、航空航天等领域很多便利，甚至有时候会代替金属制品。但是，塑料制品看似简单，其实从产品模具设计到注塑件的大小设计，然后再到产品的投入生产都是一个非常复杂精细的过程，必须要经过很多道程序才能得以完成。旧式的注塑件和模具生产效率低、设计的周期长，而且很难对产品的高精密度进行要求。基于对传统模具设计的静态定义和分析，以特征抽象的动态定义来解说特征技术的方法。从模具设计过程进行了研究分析，把特征技术与装配模具结合起来。注塑件的生产中，先用特征技术建立模型，把模型和零件之间配套的关系和程序代码记录起来，进行相配套的同步更改。即是某一零件的规格发生变化之后，与此相关的零配件就能自动的更改搭配数据。

1 注塑件的形态特征

对于当前研究的数据表明，国内在电器的塑料产品和零件设计都在研究的发展阶段，与发达国家相比存在明显的不足。在产品的外观设计和注塑件的形态特征上要求也比较的高，因此，由于一些电器产品在美观上的需求，零件和注塑件的形状往往比较复杂多样化。传统的设计方法并不能在零件的成形过程和产品的数据误差进行分析，在产品成形过程中的数值建模技术更是不能达到日益发展的需求。因此，生产技术的加速发展，必须以可灵活调整注塑件的形态特征为前提，面对经济发展越来越激烈行业竞争才有优势。

2 塑料产品的建模工艺

塑料产品的发展已经日趋成熟，塑料的零件和配件都是以塑料作为基本材料，用塑造模具的方法对塑料制品进行生产，用注进原料的方式建造的模具成为注塑件。塑料模具是塑料产品成形的主要准备工作。而塑料产品的建模必须在计算机的硬件和软件支持下才能得以完成的，包括对塑料产品的建立过程的全部信息，并就模型的建立有独特的要求。塑件的形状特征、生产工艺的准备、物理结构数据和原材料的基本属性等都是塑件全部信息的模型。塑料产品建模包含了对塑件性能要求和年产率进行数据输入，并配套地选择合适的塑料，对产品模具的外观和结果设计合理，确定和模具的结构性能和模塑工艺后，进一步建立相关的参数结构化的塑料模型。塑料建模的过程不仅是使得塑件要满足设计的实用性的初衷，并能完整的设计出经济、实用、有效的模具模型。换句话说，也就是必须在建模过程中所得的模型中，把模具信息表现出来，为能自动的生成模具成型后的零配件实体物做准备。在设计时必然要求塑件建模时候要符合以上的特点。而传统的设计工艺和方法中，塑件的设计和模具模型的制作上都是通过设计者亲身体验后并结合专业知识，查阅资料才得以完成的。这就使得在任务完成的时间、质量、模具实用性上都难以达到令人满意的标准。同时在了在塑件形状和结构的设计上，为了能完成复杂零件的表达，有时还得手工制作模型。不同的产品规格要求下，对制模的方法和工艺各有差别。

2 形状特征的表达及特征之间的关系和操作

形状的特征表达主要包括了几何信息和拓扑信息，还有比如描述零件的几何形状和尺寸数据等相关信息的集合。包括模具的功能形状、加工工艺形状。在所有特征模型中，形状特征是描述零件或者说产品最主要的特征模型，并且是其他特征模型的基础。可以统筹设计和生产，对产品的加工工艺和设计做好准备，并能在加工和检验部门间加强联系。表达的形状特征为产品模型的统一建立提供了技术性基础的数据库，并能完整的表达产品信息。形状特征的表达主要传达了特征性技术方面的优势，向人们表达几何形状的信息，表达属性或者说非几何信息。

4 面向对象技术应用在特征技术中的应用

面向对象技术在特征技术中的应用也分为不同的层次。比如说在系统的分析阶段使用到该技术，必须对较大系统才能体现它存在的优势。通过对面向对象化的技术分析，把系统中比较稳定的方面找出，在类的定义和类之间的关系时就比较稳定，系统生成后类之间的关系也比较稳定。从模具设计方面来看，注塑件对模块化的设计理念要求高，类的内聚程度比较高，但是，类间的耦合度比较低，这就使得类之间修改和完善的步骤非常简单。对于比较大的系统来说，系统复杂的程度也不同，模具设计和分析的要求相对也不一样，这就造成在系统设计和分析数据时同步到位很难做到。这样势必会造成系统完善的过程中，对所需的设计也要进行修改，而面向对象技术可以让修改的步骤简化。目前，模具的设计方法都是图形化了的人机界面的开发，对于底层数据的标准化处理都是经过一定的图像控制件或者是MFC等来控制的。由于在注塑件的生产和模具设计中大量使用面向对象的思想，特征性技术才能成熟的应用到塑料工业的发展中去。用户通过此方法，实现了基于此类控件和类的分享。同步的总结派生和继承实现了设计周期缩短的优势。

[1]董金虎.基于CAE技术大型注塑件浇注系统的设计[J].塑料科技，2011（8）.

[2]文根保，史文，文莉.注塑件模具结构痕迹分析与克隆技术[J].现代零部件，2011（9）.

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顾祎娜（1981.8-），讲师，研究方向：机械制造、数控。