【摘 要】
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注塑模冷却系统是注射成形过程中影响产品质量和生产效率的关键因素之一。目前,注塑模冷却系统设计严重依赖于工程师的知识和经验,设计与优化过程需要在多个软件之间频繁交互,且缺乏快速高效的冷却系统编辑手段。为此,本文深入分析注塑模冷却系统设计和分析过程,系统研究了冷却系统自动生成、实时分析和快速编辑与自动完成方法,开发了注塑模冷却系统快速设计与分析系统。建立了基于中心线的冷却系统模板,提出了基于规则推理技
【基金项目】
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杭州伊贝实业有限公司校企合作项目“化妆品包装模具设计系统”；
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注塑模冷却系统是注射成形过程中影响产品质量和生产效率的关键因素之一。目前,注塑模冷却系统设计严重依赖于工程师的知识和经验,设计与优化过程需要在多个软件之间频繁交互,且缺乏快速高效的冷却系统编辑手段。为此,本文深入分析注塑模冷却系统设计和分析过程,系统研究了冷却系统自动生成、实时分析和快速编辑与自动完成方法,开发了注塑模冷却系统快速设计与分析系统。建立了基于中心线的冷却系统模板,提出了基于规则推理技术的冷却系统模板自动匹配算法。通过对常见冷却回路进行分析和总结,提取冷却回路的拓扑结构进行表达,创建了基于中心线的冷却系统模板。基于规则推理技术对冷却模板个数、排布位置、每个模板的基础尺寸控制参数进行自动计算并完成模板的参数化修改,实现了冷却系统初始方案的自动生成和匹配。提出了一种冷却实时分析算法,基于VTK（Visualization Toolkit）实现了冷却分析结果的可视化。通过建立热平衡方程分析冷却过程中的主要影响因素,基于线热源模型和虚拟热源法建立冷却分析基本模型,结合无冷却系统的CAE冷却分析结果计算制品单元的冷却因子对模型进行修正,实现了塑料制品冷却过程中温度场的快速分析。结合VTK数据结构,开发了冷却系统分析结果的可视化工具。提出了基于图的冷却回路自动连接算法,采用启发式搜索算法完成冷却系统实际布局的自动生成。研究了基于中心线的冷却系统快速编辑方法,开发了相应的编辑工具。基于图的思想构建了冷却系统连通图,提出了一种最长路径搜索算法寻找最优冷却路径,实现了冷却回路自动连接。构造了合理高效的启发信息,使用启发式搜索算法自动生成冷却回路布局方案,实现了冷却系统的快速编辑和自动完成。基于上述研究成果,本文在NX 12.0平台上开发了注塑模冷却系统快速设计与分析系统,并通过应用实例介绍了系统功能,验证了系统的实用性。
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