開式異型材擠出模通用機頭CAD系統(tǒng)的研究與開發(fā)

1 引言

   在分析典型塑料異型材擠出設(shè)備結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，力圖改變傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中一個產(chǎn)品一套模具的現(xiàn)狀，提出開式異型材通用機頭的結(jié)構(gòu)。并借助現(xiàn)代化的設(shè)計理念開發(fā)相應(yīng)的具有設(shè)計柔性的參數(shù)化模具CAD系統(tǒng)--開式異型材擠出模CAD系統(tǒng)，采用參數(shù)驅(qū)動的方式實現(xiàn)設(shè)計內(nèi)容更新，滿足牛產(chǎn)產(chǎn)品更換后的需求。無疑文章中的研究內(nèi)容將對塑料異型材擠出成型加工技術(shù)的發(fā)展起到積極的作用。

2 開式異型材擠出模通用機頭的結(jié)構(gòu)

   由于企生產(chǎn)的異型材種類繁多，為了適應(yīng)截面形狀各異的產(chǎn)品，減少在制造裝備方面的投入，企業(yè)將根據(jù)實際情況采用只更換機頭中的成型口模板1，并配以相應(yīng)的定型模的方式完成生產(chǎn)任務(wù)。

    在生產(chǎn)過程中，成型口模板1的更換較為方便，只需卸下網(wǎng)顆聯(lián)結(jié)螺釘2，拆下壓蓋3，取出成型模板1，換成另一成型口模板即可。其中，成型口模板內(nèi)壁流道的定南四顆調(diào)節(jié)螺釘4來調(diào)整。而過渡段5、分流體前端7、分流體支架6、分流體后端8和機頭頸9一般不需變化，只有在需要時通過CAD系統(tǒng)實現(xiàn)參數(shù)化沒汁。

3 CAD系統(tǒng)設(shè)計

3.1可行性分析

    SolidWorks是-套開放性較好的基于Windows操作系統(tǒng)的CAD/CAM／PDM 桌面集成系統(tǒng)。它提供了API(Application Programming Interface)應(yīng)用編程接，并提供了大量的OLE對象及其方法和屬性，讓用戶可以通過VB等工具進(jìn)行有效的二次開發(fā)。從模具通用機頭的性能出發(fā)，為使通用程度進(jìn)一步提高，有必要開發(fā)CAD／CAM系統(tǒng)。采取對錄制的宏文件進(jìn)行修改和編輯，再將二次開發(fā)程序生成的．exe文件在 SolidWorks2006中以運行宏的方式調(diào)用出來，從而實現(xiàn)系統(tǒng)需求的功能。所以系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)是可行的。

3.2系統(tǒng)總體設(shè)計

    當(dāng)生產(chǎn)的異型材產(chǎn)品截面發(fā)生變化時，擠出模頭會有兩種情況。一是只需變化口模板的尺寸，就能滿足生產(chǎn)需求；二是擠出模頭的其他部件也需要變換尺寸。CAD系統(tǒng)首先獲取產(chǎn)品的相關(guān)信息，判斷屬于卜述的哪一種情況。如果是情況一，則讀人產(chǎn)品的截面二維圖，生成新的口模板實體，再進(jìn)行CAM的其他相關(guān)環(huán)節(jié)(本文不再詳述)；如果足情況二，則通過參數(shù)驅(qū)動的方法改變各部件的參數(shù)(系統(tǒng)使各部件相關(guān)設(shè)計參數(shù)關(guān)聯(lián)，減少出錯機會)。由于多個零件尺寸發(fā)生改變，為確保整個產(chǎn)品的合格性，下一步將進(jìn)行模擬裝配(這里需調(diào)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中保存的標(biāo)準(zhǔn)件)。當(dāng)確認(rèn)各部件設(shè)計合理后，就進(jìn)入下一步模具加工CAM階段。按照軟件工程的相關(guān)理念，CAD系統(tǒng)的流程圖。

3.3.2系統(tǒng)運行界面

    系統(tǒng)將利用SolidWorks APl的功能編制SolidWork說插件，并集成SolidWorks環(huán)境中，用SolidWorks程序進(jìn)行管理。SolidWorks插件是一個 DLL文件，在用程序生成DLL的過程中，必須定義DLL文件與SolidWorks連接的接口。系統(tǒng)使用SolidWorks插件文件的函數(shù) SwAddin.ConnecteiToSW和SolidWorks接口的函數(shù)SwAddin.DisconnectFmmSW來實現(xiàn)功能，開發(fā)出的運行界面。如圖3所示。

3.3系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計

3.3.1系統(tǒng)菜單

針對上述功能的實現(xiàn)，設(shè)計出系統(tǒng)主菜單。

3.3.3參數(shù)設(shè)計窗口

    以機頭菜單中口模板的參數(shù)設(shè)計窗口為例說明系統(tǒng)中參數(shù)沒計功能的實現(xiàn)。在此界面中相應(yīng)位置處輸入需改變的參數(shù)，然后點擊設(shè)計按鈕，系統(tǒng)將重新生成新的口模板零件。

3.3.4程序舉例

    擠出模的截面形狀一般是由需求方提供，只要在系統(tǒng)中保存為*．dxf或者*．dwg格式的文件，即可被系統(tǒng)調(diào)用，然后替換原先的截面草圖用拉伸去除的方法生成新的口模板。部分程序代碼：

4 小結(jié)

    SolidWorks在模具的輔助結(jié)構(gòu)設(shè)計、輔助工程分析和輔助制造方面都可發(fā)揮顯著的作用，特別是SolidWorks為用戶提供了豐富的 API功能，可以讓用戶開發(fā)出更具適應(yīng)性的軟件滿足自身更為特殊的需求。文章中提出的適用于開式異型材擠出模具的通用機頭結(jié)構(gòu)，并基于 SolidWorks為用戶提供的API功能開發(fā)的參數(shù)化的CAD系統(tǒng)，使得通用機頭的優(yōu)越性得到進(jìn)一步的擴展，對其它同類型模具CAD系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)提供了參考。系統(tǒng)的應(yīng)用在節(jié)約模具制造成本，縮短制模周期方面成效顯著，已往多個企業(yè)中應(yīng)用獲得良好經(jīng)濟效益。