基于CAD/CAE集成的注塑模浇注与冷却系统智能设计与分析结果评估

摘要

随着 CAD/CAE技术的不断发展及其在模具行业的应用，不断提高模具设计技术的智能化与自动化程度，已成为模具行业的主流课题。本文在对注塑模具设计、注塑成型模拟分析深入研究的基础上，归纳总结了基于CAD/CAE集成的注塑模浇注与冷却系统设计与分析流程，并针对浇注与冷却系统智能设计与分析评估自动化技术进行了研究与开发，主要研究内容包括以下三个方面：
　　（1）浇注与冷却系统CAD/CAE同步参数化设计技术。同步参数化设计技术是实现 CAD/CAE集成的有效解决方法，可以减少在两个平台的重复建模工作，有效提高注塑模具的设计效率。本文研究基于中心线的冷却管路设计技术，结合参数化设计技术自动生成管路 NX模型，然后提取中心线与管路截面数据，在Moldflow系统中自动完成模型重构。针对进行CAE分析时获得的模型大多是非参数化的模型，本文还研究了非参冷却系统中心线的自动提取与简化技术，提出了一种基于树的算法，可以在NX系统中实现中心线的自动提取，并生成适合于Moldflow系统的有效中心线。
　　（2）基于知识的冷却系统分析评估技术。Moldflow模流分析的结果对于注塑模具设计具有重要的指导意义，如何评估分析结果是关键。自动评估技术是优化设计流程的关键环节，有效融入企业和专家的知识经验，实现CAE分析结果的自动评估，可以大大提高CAE分析的智能化程度与设计效率。本文研究了Moldflow系统中与冷却系统密切相关的分析结果及其自动提取方法，并建立了工艺参数库，实现工艺参数的重用；同时建立了评估知识库，实现冷却系统的自动评估。（3）Moldflow分析报告自动生成技术。工程师利用Moldflow进行模流分析，需要经过前处理、后处理等过程，最后将分析结果通过分析报告呈现出来。这个过程不仅操作繁琐，而且容易导致人为偏差。本文根据 Moldlfow PPT分析报告的特点，提出了一种“双表格控制法”，实现了对结果数据的自动提取、结果图片的自动抓取及智能排布，并自动生成客户化、规范化的分析报告。
　　本文结合NX/Open和Moldflow API开发技术，利用VB.NET开发语言，对以上三方面技术进行了开发，并通过实例验证了各自的有效性和可行性。工程实践表明，本文的研究成果可以有效提高注塑模CAD/CAE系统的集成化、智能化和自动化程度，具有重要的实用价值。

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2注塑模CAD相关技术的研究现状

1.3注塑模CAE相关技术的研究现状

1.4论文的研究内容与组织结构

1.5本章小结

第二章 系统概述与开发技术

2.1系统总体架构与关键技术

2.2开发工具与开发技术

2.3本章小结

第三章 浇注与冷却系统CAD/CAE同步参数化设计技术

3.1注塑模浇注与冷却系统的设计

3.2同步参数化设计技术的实现

3.3非参冷却管道中心线的提取与简化

3.4本章小结

第四章 基于知识的冷却系统分析评估技术

4.1 Moldflow模流分析概述

4.2基于知识的分析结果评估流程

4.3工艺参数库和评估知识库的建立

4.4冷却系统分析评估实例

4.5本章小结

第五章 Moldflow分析报告自动生成技术

5.1分析报告自动生成功能需求与流程框架

5.2“双表格控制法”的具体实现

5.3分析报告自动生成系统主要功能的实现

5.4分析报告自动生成实例

5.5本章小结

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文