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注塑模具分型线自动搜索技术研究

摘要：提出了一种自动搜索模具分型线的方法。该方法首先依据脱模方向确定与之垂直的平面，并将塑料制件向该平面投影，得到模具分型线的主轮廓线，然后建立主轮廓线与制件表面上的边线和顶点投影映射关系，从中可以得到多种候选分型线，最后根据分型线的评价因子计算各分型线的优化目标函数值，确定最佳的分型线。实例测试表明，该方法具有较高的效率和实用性。

关键词：注塑模；分型线；投影映射；优化

在注塑模具的设计过程中，必须首先确定合理的脱模方向和分型线，进而由脱模方向和分型线生成分型面，三者是后续模3.标定磨擦力:用来标定磨擦力(在出厂前现已设置好具详细设计的基础。而且根据实践经验，脱模方向和分型线及其由他们决定的分型面是影响模具成本的几个主要参数。因为脱模方向和分型线曝光机的确定以及由分型线确定的分型面形状会影响到模具结构的复杂性，进而影响模具的成本。不合理的脱模方向、分型线设计和不合理的分型面形状很可能导致模具设计的失败。因此在模具设计过程中，确定这三个参数往往需要花费较长的时间。如果能够利用计算机自动确定模具的脱模方向和分型线，并由他们生成合理的分型面，这无疑将对降低注塑模成本，提高注塑模设计自动化程度起到重要的作用。

因模具设计自动化和智能化的需要-直到20世纪90年代，人们才开始重视对自动分模技术的研究F自动分模技术主要包括模具脱模方向自动确定、模具分型线的自动确定和模具分型面的自动生成三个方面的内容。脱模方向是分型线自动确定技术和分型面自动生成技术的基础，而分型线决定了分型面的形状及其复杂性，因而分型线自动确定是实现注塑模自动分模技术的关键。从公开发表文献资料来看，关于模具分型线的自动确定技术的研究都是基于特征下面就说下济南试金拉力实验机夹具的夹紧方式的相干知识识别及规则判别的方法。朱喜林等在Antonial等人提出的接近锥概念基础上提出用计算的方法确定脱模方向，并利用投影的方法实现分模线的确定。Tan等人提出了自动确定分型线的两种方法。一种是通过三角剖分塑件表面来生成分型线的方法。该方法首先依据脱模方向对塑件的表面进行三角剖分，并把这些三角面片分为可见面、不可见面和退化面。塑件上的可见面与不可见面的公共边构成分型线的组成边，并通过重组这些边，得到分型线。该方法由于涉及塑件体表面的三角面片划分，因此算法效率爽身粉不高。另一种方法是通过对塑件模型进行切片来生成分型线。但该方法存在由于离散精度问题引起的分型线位置不准确等不足。概述了汽车零部件的主要性能、主要法规、主要功能性能要求、主要可靠性/耐久性要求、主要环境实验要求和以上各方面的应对措施；《非连续碳纤维增强复合材料及其利用研究》由天津大学复合材料研究所所长万怡灶教授主讲Nee等人提出通过对塑件面进行分覆膜滤料组并抽取最大边环来自动生成分型线的方法。该方法具有较高的效率，不足之处在于没有排除对确定分型线没有贡献的侧凹面，也没有考虑当分型线不完全由塑件边组成时的情况，并且只确定一种分型线。Weinstein等人提出了通过对塑件面进行凹凸区域划分来确定分型线位置的方法。Ravi和Srinivasan则提出了计算机辅助分型线和分型面设计的9个判据，以帮助用户确定一个合理的分型面。他们还给出了一种确定分型线的方法，即先求出塑件在与脱模方向相垂直的平面上的投影的轮廓，然后沿着脱模方向拉伸轮廓线，分型线即为拉伸体与塑件体的交线。Ganter和Tuss给出了一个计算机辅助浇注模分型线的生成算法，该方法使用用户选择的分型面截切制件，得到一种平面分型线，但该方法仅局限于平面分型线的确定。

周等则提出一种在模具脱模方向和塑件侧凹特征已知的前提下，采用对塑件表面进行分组并抽取最大边环来自动生成塑件的分型线的方法。该方法首先根据模具的脱模方向7塑件的几何特性和拓扑关系，对塑件的所有非侧凹面进行分组，然后抽取不同面组的最大边环，得到两种候选分型线，最后采用优化目标函数计算各种分型线的评价因子，确定塑件的优选分型线。该方法实质是对Nee等人的方法的一个改进，它能够解决由平面、二次曲面组成的塑件分型线的自动确定，但不适用于带有自由曲面的塑件。在总结前人工作的基础上，本文提出一种在模具脱模方向和塑件侧凹特征已知的前提下，由计算机自动搜索并优化来确定模具分型线的方法。

1 相关术语

注塑模具最核心的是零件的型腔和型芯。一般的，型腔是指成型注塑件的外部形状，型芯是指成型注塑件的内部形状。脱模方向即为使型腔、型芯分开的一对相反的方向。分型线是指塑件与模具相新的风险点层见叠出接触的边界线，它与脱模方向相关。分型面是指型腔与型芯相接触的表面，它与分型线相关，它应该包含分型线。图1是相关术语的示例。

另为表述的方便，本文引入了主投影面和主轮廓线的概念，其定义如下:

主投影面：与脱模方向垂直的平面，记为Fz；

主轮廓线：塑件在主投影面上的投影的外轮廓线，亦即分型线在主投影面上的投影，记为Lz。

2 分型线自动搜索

分型线的自污物桶动搜索算法的基本思想为：依据脱模方向和侧凹特征，首先将塑料制件沿脱模方向Pd向主投影面Fz投影，得到主轮廓线>