塑料异型材挤出模模头的参数化特征建模研究

摘要

塑料异型材挤出成型过程非常复杂,挤出模模头的设计合理性需要试模才能知道,应用CAE技术可以在计算机上模拟试模,优化设计参数.CAE应用的前提就是要对挤出模模头进行参数化建模,该文将参数化特征建模的技术引入到塑料异型材挤出模模头的研究中,所做工作如下:根据塑料型材截面形状与挤出模加工方式对塑料异型材挤出模进行了系统分类.提出了挤出模模头零件特征定义与特征分类的方法,建立了一个包含零件全生命周期内各类信息的模头零件特征模型.模型中的技术特征、管理特征、精度特征、材料特征以及形状特征通过相互引用与从属关系构成了一个有机的整体,为CAE/CAD/CAPP/CAM的系统集成奠定了基础.重点研究了模头零件的形状特征、精度特征和材料特征,定义了每个模头零件的使用功能,将零件的形状特征分为主特征与辅特征,对零件各部分与挤出流道有关的形状特征进行了参数化表达.在SolidWorks软件平台上建立了一个挤出模模头的几何特征模型实例库.挤出流道是挤出模模头的关键部分,对挤出流道的输送区、过渡区及成型区三个区段进行了面向CAE的功能划分.根据CAE优化目标,建立了适用于各种复杂异型材截面图形的挤出流道参数化模型.重点研究了输送区流道曲面轮廓的参数化表达方法,综合他人的研究成果,提出了表达挤出流道曲面的参数方程.在SolidWorks软件开发平台上,应用VB语言编写了可以根据异型材截面外轮廓图形自动生成挤出模模头输送区挤出流道的程序,便于进行挤出流道的快速重构,有效地实现了CAD与CAE之间的双向集成.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1塑料挤出成型的发展简史

1.2塑料异型材挤出模技术发展概况

1.2.1国外发展概况

1.2.2国内发展概况

1.3塑料异型材挤出模技术的发展方向

1.4课题的提出

1.5课题的研究内容与方法

2技术背景与开发工具选择

2.1特征建模技术

2.1.1特征建模的意义

2.1.2特征的定义与分类

2.1.3特征建模的方法

2.1.4特征建模技术的应用

2.2开发工具的选择

2.2.1 SolidWorks的选择

2.2.2 VB语言的选择

3挤出模模头的参数化特征建模

3.1塑料型材挤出模的分类

3.1.1塑料型材挤出模分类原则

3.1.2塑料型材挤出模的分类图

3.2模头零件的特征定义与分类

3.2.1特征的定义与分类

3.2.2形状特征的定义与分类

3.2.3精度特征的定义与分类

3.2.4材料特征的定义与分类

3.3模头零件的特征模型

3.3.1特征模型的结构

3.3.2特征模型中特征之间的关系

3.3.3特征模型的具体描述

3.3.4零件特征模型表达实例

3.4模头零件特征实例库

3.4.1非中空塑料异型材挤出模模头

3.4.2中空塑料异型材挤出模模头

4模头的挤出流道参数化

4.1挤出流道参数化的意义

4.2挤出流道的CAE优化目标

4.3挤出流道参数化表达

4.3.1挤出流道区段与功能划分

4.3.2输送区的功能与结构参数

4.3.3过渡区的功能与结构参数

4.3.4成型区的功能与结构参数

5挤出流道参数化的程序设计

5.1系统程序功能与框架

5.2窗体的程序设计

5.2.1主窗体的程序设计

5.2.2截面判断窗体的程序设计

5.2.3凸形截面挤出流道生成窗体的程序设计

5.2.4凹形截面挤出流道生成窗体的程序设计

5.3挤出流道参数化设计实例

5.3.1凸形截面挤出流道参数化设计

5.3.2凹形截面挤出流道参数化设计

6结论与展望

6.1结论

6.2今后工作的展望

附录 作者在攻读硕士学位期间所发表的论文

参考文献

致谢