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1、模具技术2002.N0.457文章编号:1001-4934(2002)04-0057-04基于CADPCAE集成的注塑产品模型的多视图表达熊培友,李 祥,周雄辉(上海交通大学 塑性成型工程系,上海 200030)摘 要:根据注塑产品开发的特点,建立基于多视图的注塑产品模型。在分析注塑产品模型的CAD视图和CAE视图关系的基础上,研究了注塑产品模型视图转换算法TCADPCAE,实现了CAD视图向CAE视图的转换;提出了TCAEPCAD算法,并实现了CAE视图向CAD视图的转换。关键词:注塑产品;CADPCAE集成;多视图中图分类号:TP391.7 文
2、献标识码:AAbstract:Aninjectionproductmodelbasedonmultipleviewswasputforward.ThroughresearchingCADviewandCAEviewofinjectionproductmodel,aviewtransferringalgorithmTCADPCAEwasintro2duced.TheCADPCAEintegratedmodelbasedonmultipleviewproductmodelisestablished.Keywords:injectionproduct;CADPCA
3、Eintegration;multipleview主的传统数据模型难以满足这种需要,为此本文0 引言着重研究基于CADPCAE集成的注塑产品模型的多视图表达。在传统的注塑产品开发过程中,设计阶段也考虑到全生命周期的考虑。例如塑件设计时,所1注塑填充过程数值模拟的假设与简化参考的设计手册中会给出很多设计准则,如对塑处理件设计很重要的一条是要求塑件壁厚均匀,这是考虑注塑成形过程的要求提出的,不均匀的壁厚 填充过程是注塑成形过程模拟的首要问题。在熔体填充时会导致应力集中,引起变形。又如塑料熔体的非牛顿特征及注塑成形过程的非稳态、模具设计要求充分应用内圆角以避免应
4、力集中非等温性,使填充过程的数值模拟相当复杂。塑料等。这些设计规则实际就是考虑产品全生命周期熔体充模的过程也可以认为是粘性不可压缩非等的体现。但这种考虑只是以一种经验的形式存温流动与传热过程,它总是伴随着与内摩擦和传热在,是一个定性的概念,其正确性只有在试模后才有关的能量耗散过程,可以采用粘性不可压缩流体能得到验证。同时塑件的复杂性又决定了设计的的基本方程来进行描述,通过采用适当的边界条件模糊性和不可确定性,因此传统设计的许多失误求解上述方程组来获得粘性流体在流动和传热过只有到后期阶段才可能被发现,不仅错过了设计程中的物理场分布。但实际上这是非常困难的,必修
5、改的最佳时机,还增加了设计成本,延长了设计须针对具体问题进行适当的简化和假设。周期。为了提高设计质量,CAD、CAE技术得到了鉴于大多数注塑制件都是薄壁件,故可以认广泛的应用,但两者的集成仍然是一个迫切需要为熔体是在扁平型腔内流动的,如图1所示。其解决的问题。CADPCAE集成要求实现CAD过程中Ce是浇口位置,Cm(t)是t时刻熔体前沿位与CAE过程间有效的信息共享,而以几何信息为置,Co是模具型腔的边界,Ci是型腔内任意嵌件收稿日期:2001-12-27作者简介:熊培友(1972～),男,硕士研究生。©1995-2005TsinghuaTongfangO
6、pticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.58DieandMouldTechnologyNo.42002满足用户需求的,并能以最快时间、最小花费制造出来的产品模型,它是产品开发的基础和核心。在并行设计环境下,产品模型的建立是一个逐渐完善的过程,是产品全生命周期中多功能小组(CAD,CAE,CAPP,CAM等)共同作用的结果。为了满足产品开发各阶段对产品信息模型的不同需求,本文在产品建模的过程中引入视图的概念,建立一个多视图的产品模型。视图是对一个事物从不同角度的抽象,它包含有该事物在该视图内的属性和数据。一个完整的产品模型是由相
7、关的多图1 熔体在型腔内的流动模型个视图组成。从产品生命周期不同阶段来分,产的边界。由于厚度方向的尺寸远比其他方向小,品模型包括设计视图、工艺视图、加工视图、分析某点的流动状况主要受到局部几何因素的影响,视图等。多视图产品模型较好地适应了协同设计因此可以近似认为熔体流动行为具有Hele2Shaw的需求,它对同一个产品在不同领域采用不同的润滑流的性质,并引入以下的假设和简化:描述结构和方法,使产品具有多视图特征,以满足(1)由于型腔厚度(z方向)远小于其他两个不同领域的需要。多视图产品模型有三个基本的方向(x,y方向)的尺寸,且熔体的粘度较大,因特征:此,可以
8、忽略z方向的速度分量(w=0),并且认(1)同一性:
