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SINOVATION软件在塑料模具研发设计中的运用

SINOVATION塑料模具专用设计软件，是在引进日本先进的MOLD注塑设计软件基础上开发的国产专业设计软件。该软件为塑料成形工程的研发设计提供一系列解决方案，以日本汽车和电子产品中精美品质的体现，体现了塑料成形工程的研发设计制造水平。

一．塑料成形工程的研发设计现状

近年来，中国塑料工业年均增长速度达到10%以上，塑料制品年产量位居世界第二。塑料制品在农业、塑料包装、塑料管材和异型材、汽车、家电、电子、交通等领域发展迅猛，掀起了一股投资热潮。塑料模具在高技术驱动和支柱产业应用需求的推动下，形成了一个巨大的产业链条，从上游的材料工业和加工、检测设备到下游的机械、汽车、摩托车、家电、电子通信、建筑建材等几大应用产业，尤其是塑料橡胶模具，更是有了长足的发展。

目前塑料模具行业所运用研发设计软件平台各有不同，大多只提供了塑料模具结构部分的设计，多数以通用三维CAD为设计平台，少数专用塑料模具设计模块只被引用其中的部分，对于整体解决塑料成形工程的设计质量、成本、加工、交货周期等缺少实际的解决方法，其主要体现在：

（1） 塑件成形工艺设计

塑料模具设计前的成形工艺分析设计，是确保塑件最终成形质量的重要设计环节。对塑件材料、形状、功能、品质等进行科学分析后，制定出成形工艺方案，主要设计内容有收缩设计、检测评价、翘曲变形设计、数据转换等。目前，现有通用三维CAD设计平台不能全面提供塑件形面检测分析功能，如对型腔型芯负角的自动检测等，因此影响到了模具结构的设计。对塑件的预测翘曲变形数据分析和经验判断结果，也只能将塑件数模重新造型修改，原形数模将受到影响，设计效率降低。

（2） 模具结构设计

企业多数以三维CAD为设计平台，没有塑料模具设计专用模块，部件以基本通用功能建模，孔系细部特征设计逐一创建，其操作繁琐效率、质量低。少数专用注塑模设计软件，都以固定模板设计流程形式进行操作，对应复杂塑件模具的设计解决方法不够灵活和实用。

（3） 设计的管理控制

零件的管理标识以层控制方式自定义操作，标准件及零件分类控制显示不易操作，影响了设计者对设计效果的观察判断。零件只能单独进行属性，其信息只限于工程图标题栏、零件图的内容。缺少模具主要结构工艺校核检验。

二．SINOVATION软件在塑料模具研发设计中的解决方案

为了提高塑料模具研发设计的质量和效率，在日本率先将专业模具设计软件用于汽车、电子企业，其产品的优良品质也正是专业模具软件技术的体现。因此，为提高国内模具行业研发设计水平，SINOVATION软件引进了日本具有四十多年经验的专业模具设计软件，经过自主国产化开发，推出了拥有中国知识版权的塑料模具专业设计软件（即: SV_M）。SV_M为塑料成形工程提供了全面的专业设计功能，主要体现在以下主要设计过程中：

1. 预测变形功能高效简便的完善塑件数模

数据分析及设计师的经验预测，都可以利用该功能直接对塑件塑模，无需重新建模操作，直接完成塑件数模工艺变形。如：型面按指定方向平行调整一段参数距离（图一），固定一端型面边界，将型面向指定方向进行距离、角度的设置（图二、图三），拉伸型面与预测边界进行无缝结合（图四）。

图1 面平移

图2 面提起

图3 面旋转

图4 面拉伸拟合

2. 全面直观的检测评价功能

多种形面数据自动检测，如型面负角、倾角、R值的测量，型面特征信息自动判定曲面、平面，并将倾角分布、曲率分布、等高线等渲染显示。便于设计者全面了解塑件数模信息，为后续模具结构设计方案的确立。如：数模型面与Z轴的负角检查，设计者根据检测显示，直接就能判断出负角产生的部位（图五）。检测型步骤2：缓慢加载面倾角分布，可直观了解数模各型面设计的形状是否符合工艺要求，同时为模具结构设计提供依据（图六）。可任意提取测量指定的型面倾角，并显示出测量数据（图七）。

图5 负角检测显示

图6 倾角分布检测显示

图7 局部型面倾角检测显示

3. 自动型面识别分离

利用型腔、型芯识别功能自动区分数模型面，并将型面按设计者的定义进行上色渲染，便于设计者直观对型面进行判断，同时也能对不确定面进行归类（图八）。

图8 型面自动识别分离

4. 自动抽取分模线

根据确定的型腔型芯数模，利用分模线自动抽出功能，自动快速的创建分模线。无需设计者对数模边界线逐一操作确定。

图9 自动创建分模线

5. 灵活快捷的分模面设计

a. 利用分模面创建专用功能，依据分模线快捷设计出边界分模面。

b. 利用曲面设计功能，对非结合分模线进行分模面设计和补充面的设计。

c. 利用预测变形功能，对分模面进行工艺设计。

d. 利用结合功能，可将非结合面进行连接，使之成为一个整体分模面，为上下模准确分离提供了必要手段。

图10 分模面的快捷创建

6. 模块分割和镶块设计

可直接引用数模分界线或辅助线，快速将模型进行分割。如滑块的任意分割，型芯镶块的分离等。

图11 模块、镶块快捷创建

7. 参数化模架库可随意客户化定制

MOLD设计功能中的模架为参数化数据库，所有模架结构都可根据工艺要求进行参数化变形设计。设计者也可根据产品要求进行客户化模架创建，以建立自己的模架标准库。

8. 参数化斜楔机构设计

利用滑块功能提供的斜楔机构类型，进行参数化变形设计，斜导柱与滑块、模板自动进行关联设计创建，相关的孔和工艺间隙、空位自动创建。

9. 高效率设计标准件、专用配件的装配

专用型芯杆、顶杆、标准配件调用设计功能，为设计者提供了高效的设计手段，自动关联打孔功能更为准确可靠，无需单独对部件逐一校核打孔。部件的安装位置随时可以调整和删除。

图14 标准件、配件装配设计

10. 多种形式的浇口、流道设计

利用浇口、流道功能，可以根据工艺要求设计不同形式的浇口、流道，如：浇口有点浇口、直浇口、潜伏式浇口、侧浇口、点浇口套等；流道形式有梯形、圆弧、圆、梯圆弧形。

11. 冷却系统的设计

利用水管设计功能，可以直接定位设计立体水管，也可以利用草图创建水管。水管的参数及位置可进行参数设置变更。并可将关联部件一并打孔设计。

图16 立体水管、草图水管设计

12. 工程图自动识别拆图

利用零件分解功能，自动区分标准件和加工件，并无遗漏菠萝的将加工件的图纸自动拆出，可随意拆出分组件的分装图。

三． 完善的设计管理与工艺评测

1. 设计过程的自动组、层控制管理

全中文设置标识，将设计的各要素自动归入组、层中，为方便设计者显示操控指定部件，提供了快捷操控平用户只需对实验标准略有了解便可熟练使用台。

图18 设计过程中的层、组自动管理

2. 工艺评测检查

为了对设计的模具进行工艺验证，MOLD设计模块提供了工艺解析功能，可对模具机构进行运动检查、干涉缝隙检查，可计算主要模板的受力分析和注射压力模板的校核，为设计者提供了科学依据，确保了周口模具的结构设计符合注塑工艺要求。

图19 干涉、缝隙检查

3. 完善的零件属性管理

模具的所有标准件和加工零件都将自动的登录到零件表中，设计者可按工艺要求对加工件进行工艺设置，确定加工件的加工工艺参数和技术要求，并且可将零件表中的数据输出为BOM表和以CSV或EXCEL 格式输出。输出数据可被企业的PDM管理系统和辅助生产加工所引用。部件特征属性的定义，为CAM自动编程的联合属性加工，提供了可靠高效快捷的数据。

综述

上述MOLD设计功能在满足于注塑模设计的同时，而且在设计过程中不受于操作流程限制。上下模和模架可分别设计，整体的装配设计部件之间相互关联，软件平台的所有功能都可调用交互设计。全面的设计功能被引用到了整个塑料成形工程设计过程中，因此，SINOVATION的注塑模设计软件，不只限于模具结构设计，而是为以使试样的长轴与通过夹具中心线的拉伸方向重合注塑模设计制造整体吊顶企业，提供了专用的塑料成形工程研发设计应用平台。(end)

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