一种基于UG NX系统的塑件几何可模塑性分析的方法技术方案

本发明专利技术属于注塑模具领域，并公开了一种基于UG NX系统的塑件几何可模塑性分析的方法。该方法包括下列步骤：(a)实现三维实体模型的简化处理获得简化后的模型；(b)采用包裹几何体的方法简化后的模型的凸包并获得多个潜在侧凹特征面；(c)将多个潜在侧凹特征面按照连接关系划分为多个潜在侧凹特征，对该潜在侧凹特征进行可视性脱模分析获得其对应的脱模方向和侧凹特征，由此获得多个脱模方向以及与该脱模方向对应的侧凹特征；(d)选取最优脱模方向，根据该脱模方向确定简化后的模型每个面的拔模角度。通过本发明专利技术，实现了塑件几何可模塑性分析的系统，降低对设计工程师经验的依赖程度。

A method for geometric moldable analysis of plastic parts based on UG NX system

The invention belongs to the field of injection mold, and discloses a method for geometric moldable analysis of plastic parts based on UG NX system. The method includes the following steps: (a) a simplified model is obtained by simplifying the three-dimensional entity model; (b) the package geometry is used to simplify the convex hull of the post model and obtain multiple potential concave feature surfaces; (c) multiple potential concave feature surfaces are divided into multiple potential concave features according to the connection relationship, and the potential of potential side concave features is divided into several potential concave features. The side concave feature is analyzed by visual demoulding analysis to obtain the corresponding demoulding direction and side concave characteristics, thus obtaining multiple demoulding direction and the side concave characteristics corresponding to the demoulding direction; (d) select the optimal demoulding direction and determine the drawing angle of each surface of the simplified model according to the direction of the demoulding. Through the invention, a geometric moldable analysis system for plastic parts is realized, and the dependence on the design engineer's experience is reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种基于UGNX系统的塑件几何可模塑性分析的方法
本专利技术属于注塑模具领域，更具体地，涉及一种基于UGNX系统的塑件几何可模塑性分析的方法。
技术介绍
近几年来随着注塑制件的复杂化，模具自动设计技术的研究已成为当前模具工业发展的重要课题之一。在产品设计的同时，要考虑模具设计制造因素，建立制件设计同模具设计的关联，以避免生成导致复杂模具结构设计的制件设计结果。侧凹特征的存在，侧抽芯的数量和体积、脱模方向的选择是决定模具结构和生产成本的重要因素。在概念设计阶段，客户经常会对零件的几何形状有大量修改。因此对注塑产品的几何可模塑性分析是相当有必要的。此外，进行快速准确的几何可模塑性分析有助于塑件生产制造的报价，甚至可以成为实现交易的决定性因素。塑件可模塑性是指在塑料满足可模塑性的生产条件下，塑件在模具中模制成型的能力,可模塑性强的塑件结构可通过注射、模压和挤出等成型各种形状的模塑制品，不需要设置过多的侧抽芯机构等辅助机构，可大大节省生产成本。目前，在注塑模具的设计过程中，对塑件的几何可模塑性分析大多凭借设计师的经验确定，结果包含的主观因素多，准确性差。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种基于UGNX系统的塑件几何可模塑性分析的方法，通过将模型简化后的模型转化为最小三维凸包模型，然后获得潜在侧凹特征，通过该潜在侧凹特征获得脱模方向和对应的侧凹特征，最后由脱模方向确定每个面的拔模角度，由此解决模具设计过程中依靠设计师的经验确定塑件的几何可模塑性分析的技术问题。为实现上述目的，按照本专利技术，提供了一种基于UGNX系统的塑件几何可模塑性分析的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：(a)将塑件的三维实体模型导入UGNX系统中，并识别该三维实体模型中塑件的几何信息，针对该几何信息中的倒角特征，在所述三维实体模型中将该倒角特征移除，针对所述几何信息中的曲面，在所述三维实体模型中采用有限元网格划分的方法将其划分为多个平面，实现将曲面转化平面，由此完成所述三维实体模型的简化处理，并获得简化后的模型；(b)采用包裹几何体的方法计算所述简化后的模型的最小三维凸包模型，由此获得包裹该简化后的模型的凸包，将所述简化后的模型离散为n个平面，形成离散模型B，每个面由num个点表示，判断每个平面上的每个点是否在所述凸包上，若一个平面上至少有一个点不在所述凸包上，该不在所述凸包上的点所在的平面为潜在侧凹特征面，由此获得多个潜在侧凹特征面；(c)将所述多个潜在侧凹特征面按照连接关系划分为多组，相连的潜在侧凹特征面为一组，每组潜在侧凹特征面构成一个潜在侧凹特征，对该潜在侧凹特征进行可视性脱模分析获得其对应的脱模方向，由脱模方向与侧凹特征的关系获得该脱模方向对应的侧凹特征，由此获得多个脱模方向以及与该脱模方向对应的侧凹特征；(d)所述多个脱模方向构成脱模方向集，从该脱模方向集中选取一个脱模方向作为最优脱模方向，根据该最优脱模方向确定所述塑件的三维实体模型每个面的拔模角度，由此完成塑件的几何可模塑性分析过程。进一步优选地，在步骤(b)中，所述每个面由num个点表示，num＝3,即采用3n个点表示所述简化后的模型。进一步优选地，所述判断每个平面上的每个点是否在所述凸包上，若一个平面上至少有一个点不在所述凸包上，该点所在的平面为潜在侧凹特征面，优选采用下列表达式，其中，N为离散模型B上所有点的集合，Pi1，Pi2和Pi3是离散模型B的第i个面的三个点，B'是凸包，{F'}是潜在侧凹特征面集合，F'q是第q个潜在侧凹特征面，Pq1，Pq2和Pq3是组成潜在侧凹特征面F'q的三个点。进一步优选地，在步骤(d)中，所述选取一个脱模方向作为最优脱模方向按照下列评价标准，脱模方向的评价分数G最高即为所需的最优脱模方向，其中，G为脱模方向评价分数，fi为评价项目，包括侧凹特征的数目，侧凹特征体积和注塑产品投影面积；wi为评价项目所对应的权系数，其根据实际需求设定。进一步优选地，在步骤(c)中，所述对该潜在侧凹特征进行可视性脱模分析获得其对应的脱模方向，具体按照下列步骤：(c1)根据每个潜在特征包含的潜在侧凹特征面对应的可视图，求解每个潜在侧凹特征的可视图，优选按照下列表达式，其中，VMap是可视图，g是潜在侧凹特征的序号，h为潜在侧凹特征的集合{T}中潜在侧凹特征的总数量，Tg为所有潜在侧凹特征的集合{T}中的第g个潜在侧凹特征，m为第Tg个潜在侧凹特征中包含的潜在侧凹特征面的序号，m＝1,2,3,…l，l为第Tg个潜在侧凹特征中包含的潜在侧凹特征面的总数量，F'm为潜在侧凹特征Tg的第m个潜在侧凹特征面；(c2)根据步骤(c1)获得的潜在侧凹特征的可视图，求解塑件的三维实体模型的可视图集合，即脱模方向的集合，优选按照下列表达式，当时，否则，其中，S为塑件的三维实体模型。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：1、本专利技术基于UGNX系统，利用其处理复杂三维模型和复杂曲面的能力，完成塑件模型自动简化及模型凸包自动求解，基于模块化编程思想，分解几何可模塑性分析流程，提高代码编写的灵活性，实现各模块的快速动态调整；2、本专利技术通过利用程序可得出塑件的几何可模塑性分析结果，不需要过多的人为干预，只需要将需要分析的塑件产品导入到UGNX系统中，结合实际的生产需要设置XML程序参数的配置模板，因此具有通用型，可以适应任何结构的塑件产品；3、本专利技术采用的UGNX，功能强大，轻松实现各种复杂实体及造型的建构，并且向用户提供了二次开发功能，对提高产品设计效率，缩短产品设计周期，使设计符合国家标准等，具有重大意义。附图说明图1是按照本专利技术的优选实施例所构建的塑件几何可模塑性分析的方法流程图；图2是是按照本专利技术的优选实施例所构建的采用本专利技术的方法分析的塑料产品示意图；图3是按照本专利技术的优选实施例所构建的基于可视性脱模方法的潜在侧凹特征的可视性分析示意图；图4是按照本专利技术的优选实施例所构建的塑料产品的最优拔模方向示意图；图5是按照本专利技术的优选实施例所构建的获取每个面的拔模角度方法流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本专利技术的一种基于UGNX系统的塑件几何可模塑性分析的方法，是利用NX/OpenMenuScript开发几何可模塑性分析软件菜单；使用基于XML进行程序参数的统一配置模板；利用UGNX/API、C#语言对塑件可几何模塑性分析的整体系统进行编程，建立动态链接库文件；利用UGNX便捷开发的交互界面及强大的图形显示能力，直观地显示最终的塑件几何可模塑性分析结果。图2是是按照本专利技术的优选实施例所构建的采用本专利技术的方法分析的塑料产品示意图，如图2所示，以该塑料产品为例，本专利技术的一种基于UGNX系统的塑件几何可模塑性分析的方法具体按照下列步骤进行，图1是按照本专利技术的优选实施例所构建的塑件几何可模塑性分析的方法流程图；如图1所示，步骤1：将塑件的三维实体模型导入UGNX系统，以绝对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于UG NX系统的塑件几何可模塑性分析的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：(a)将塑件的三维实体模型导入UG NX系统中，并识别该三维实体模型中塑件的几何信息，针对该几何信息中的倒角特征，在所述三维实体模型中将该倒角特征移除，针对所述几何信息中的曲面，在所述三维实体模型中采用有限元网格划分的方法将其划分为多个平面，实现将曲面转化平面，由此完成所述三维实体模型的简化处理，并获得简化后的模型；(b)采用包裹几何体的方法计算所述简化后的模型的最小三维凸包模型，由此获得包裹该简化后的模型的凸包，将所述简化后的模型离散为n个平面，形成离散模型B，每个面由num个点表示，判断每个平面上的每个点是否在所述凸包上，若一个平面上至少有一个点不在所述凸包上，该不在所述凸包上的点所在的平面为潜在侧凹特征面，由此获得多个潜在侧凹特征面；(c)将所述多个潜在侧凹特征面按照连接关系划分为多组，相连的潜在侧凹特征面为一组，每组潜在侧凹特征面构成一个潜在侧凹特征，对该潜在侧凹特征进行可视性脱模分析获得其对应的脱模方向，由脱模方向与侧凹特征的关系获得该脱模方向对应的侧凹特征，由此获得多个脱模方向以及与该脱模方向对应的侧凹特征；(d)所述多个脱模方向构成脱模方向集，从该脱模方向集中选取一个脱模方向作为最优脱模方向，根据该最优脱模方向确定所述塑件的三维实体模型每个面的拔模角度，由此完成塑件的几何可模塑性分析过程。...

【技术特征摘要】
1.一种基于UGNX系统的塑件几何可模塑性分析的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：(a)将塑件的三维实体模型导入UGNX系统中，并识别该三维实体模型中塑件的几何信息，针对该几何信息中的倒角特征，在所述三维实体模型中将该倒角特征移除，针对所述几何信息中的曲面，在所述三维实体模型中采用有限元网格划分的方法将其划分为多个平面，实现将曲面转化平面，由此完成所述三维实体模型的简化处理，并获得简化后的模型；(b)采用包裹几何体的方法计算所述简化后的模型的最小三维凸包模型，由此获得包裹该简化后的模型的凸包，将所述简化后的模型离散为n个平面，形成离散模型B，每个面由num个点表示，判断每个平面上的每个点是否在所述凸包上，若一个平面上至少有一个点不在所述凸包上，该不在所述凸包上的点所在的平面为潜在侧凹特征面，由此获得多个潜在侧凹特征面；(c)将所述多个潜在侧凹特征面按照连接关系划分为多组，相连的潜在侧凹特征面为一组，每组潜在侧凹特征面构成一个潜在侧凹特征，对该潜在侧凹特征进行可视性脱模分析获得其对应的脱模方向，由脱模方向与侧凹特征的关系获得该脱模方向对应的侧凹特征，由此获得多个脱模方向以及与该脱模方向对应的侧凹特征；(d)所述多个脱模方向构成脱模方向集，从该脱模方向集中选取一个脱模方向作为最优脱模方向，根据该最优脱模方向确定所述塑件的三维实体模型每个面的拔模角度，由此完成塑件的几何可模塑性分析过程。2.如权利要求1所述的一种基于UGNX系统的塑件几何可模塑性分析的方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述每个面由num个点表示，num＝3,即采用3n个点表示所述简化后的模型。3.如权利要求2所述的一种基于UGNX系统的塑件几何可模塑性分析的方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述判断每个平面上...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志高，翁泽毅，周华民，张云，王云明，侯斌魁，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42