壓鑄模類基于特征的參數(shù)的壓鑄模澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中英文翻譯、外文文獻(xiàn)翻譯

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附錄一 外語文獻(xiàn)譯文 （ 英文原文 ） 譯文 研究高級(jí)制造 技術(shù) （ 2002） 19:821002 年倫敦施普林格出版社有限公司 基于特征的參數(shù)的壓鑄模澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . . Y. 機(jī)械工程學(xué)系，新加坡國立大學(xué)，新加坡 本文提出了一種半自動(dòng)化的壓鑄模具的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。這種方法結(jié)合了 術(shù)和基于特征的參數(shù)化設(shè)計(jì) ， 實(shí)現(xiàn)澆注系統(tǒng)自動(dòng)生成的幾何和基于特征的參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)。它還使用戶能夠在早期階段結(jié)合 在設(shè)計(jì)他們的專長 。 用戶定義的門功能是預(yù)先定義和存儲(chǔ)在門庫，然后從庫中檢索，在設(shè)計(jì)和應(yīng)用所需的參數(shù)和位置的門部分 。 算法的基礎(chǔ)上的 術(shù)的基礎(chǔ)上提出澆注系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)計(jì)算。設(shè)計(jì)原型已經(jīng)開發(fā)使用這種方法 ， 該系統(tǒng)能夠縮短時(shí)間，為構(gòu)建三維幾何門元素，如門，熱流道 ， 溢出，射套筒，澆口等。 關(guān)鍵詞：基于特征的設(shè)計(jì)，澆注系統(tǒng) ;參數(shù)設(shè)計(jì) ； 術(shù) 1、 介紹 景 壓鑄被廣泛應(yīng)用于工業(yè)，由于其高強(qiáng)度和良好的性能。壓鑄 的 質(zhì)量基本上是由 那 些使其成形的 壓鑄模具 決定的 。模具澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，因?yàn)樗鼤?huì)影響后續(xù) 的設(shè)計(jì)程序，并影響了整 個(gè) 模具 的質(zhì)量 ，模具設(shè)計(jì)過程中涉及到設(shè)計(jì)的澆注系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，射 出 系統(tǒng)，模具基地等鑄造產(chǎn)品。傳統(tǒng)的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是基于壓鑄 情況 逐 個(gè)進(jìn)行的 過程。當(dāng)壓鑄部分文件被接受，模具設(shè)計(jì)師將根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)確定具體 的 壓鑄 零件的 澆注系統(tǒng)，計(jì)算 相關(guān) 尺寸及參數(shù)，然后再從 新 開始 澆鑄要素 的幾何建模。當(dāng)另一個(gè)新的壓鑄零件文件被接受，將重復(fù)同樣的程序。此外，由于 在 第一次嘗試 時(shí) 難以實(shí)現(xiàn)精確的設(shè)計(jì) ，需要 反復(fù)修改甚至重新設(shè)計(jì)。這種試錯(cuò)的過程通常會(huì)導(dǎo)致 花費(fèi) 很長的時(shí)間和增加模具基 本 成本。 他可以應(yīng)用于 壓鑄行業(yè) 的 自動(dòng)化或半自動(dòng)化的 壓鑄模具設(shè)計(jì)過程。然而， 現(xiàn)在還 沒有可用于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 的 壓鑄方法 的 報(bào) 告 ，從 型 [1]中提取的鑄造信息。最近，注意力 在 個(gè)別的模具澆注系統(tǒng)的自動(dòng)化或半自動(dòng)化的設(shè)計(jì)要素 上 ，但 是 有一點(diǎn)發(fā)表在這些領(lǐng)域的 作品 。 壓鑄模具和注塑模具之間有一些相似之處，但前者有一個(gè)更為復(fù)雜的澆注系統(tǒng)。雖然注塑 模具的供料 和熱流道系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究 [2,3]，規(guī)則是不嚴(yán)格適用于壓鑄模具澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 能模具設(shè)計(jì)和裝配系統(tǒng)）是一種專門的半自動(dòng)化的注塑模具設(shè)計(jì) [4]軟件包，但是，由于其局限性 ， 它不能直接用于壓鑄模具設(shè)計(jì) 。 注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng) 是由 幾 個(gè) 澆注元素 如： 澆口，溢出，熱流道， 壓鑄儲(chǔ)桶 ， 和 澆道 組成的 ，是一個(gè)通道，通過它的 系列。金屬流入型腔 [5,6]。由于在模具中的流動(dòng)和熱效應(yīng) ，模具的 大小，形狀，和澆注元素的位置是 壓鑄的 關(guān)鍵性能。 在 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的 個(gè)例 的基礎(chǔ)上，有一些要注意的共同點(diǎn)。例如，溢出和 壓鑄儲(chǔ)桶 通常是簡單的形狀，而熱流道大多是在截面積一致。最常用的 澆口 分為兩種類型： 橫向澆口 和切向 澆口 。因此，它可以規(guī)范這些重復(fù)使用的澆注元素的幾何形狀。 澆注系統(tǒng)應(yīng)不僅旨在 使 金屬成功 進(jìn)入 型 腔，也必須匹配每個(gè)壓鑄機(jī)，因?yàn)橐粋€(gè)特定的澆注系統(tǒng)的壓鑄在不同的機(jī)器上 是 不同的。模具的澆注系統(tǒng)，不應(yīng)超過本機(jī)的能力， 并且 設(shè)計(jì)應(yīng)保持在滿足設(shè)計(jì)要求 的 最低限度。 術(shù) 術(shù)，需要考慮到 機(jī)器 和壓鑄的特點(diǎn)，將顯示 模具是 如何在壓鑄機(jī) 內(nèi) 執(zhí)行 的 [6機(jī)器的特性曲線描述了在給定的流量（ Q） 下 多大的壓力（ P）的適用于金屬 機(jī)器 ?？v 坐標(biāo) 代表金屬壓力和橫 坐標(biāo) 代表一個(gè)平方規(guī)模的流量， 機(jī)器 曲線是直線（圖 1）中的 ，它的 表達(dá)方程 式 （ 1）： ? ?? ?2mm a x /1 ??(1) 最大的金屬壓力 作用下 柱塞到達(dá) 沖 程 終點(diǎn) 時(shí)， 在柱塞為 空射 速度 時(shí)的 最大流量。柱塞的大小和 射入 速度設(shè)置 是 兩個(gè)影響的機(jī)器曲線梯度 的 因素。一個(gè) 有 特定澆注系統(tǒng)的模具，有其自身的特性曲線。在模具 中 ， 澆口面積 （ 金屬壓力和流量之間的關(guān)系可以由公式（ 2）決定的： ?????????P A (2) ρ是金屬的密度 ,模具 的流量 系數(shù)。因此，可以繪制其他表 示 模具的特性曲線 的 直線（圖1）。模具曲線的梯度 隨著澆口 面積 的 增大 而 降低。 圖 1。 一個(gè) 特定 模具和機(jī)器的 給定 一個(gè)特定模具和機(jī)器可以從兩條曲線的交匯點(diǎn) 得知其澆口面積 流量（ Q）。 使用相對(duì)公式計(jì)算 可由填充速度 （ 填充時(shí)間（ t） 得出 流量（ Q）。 t 的值反映了模具填充的質(zhì)量。在壓鑄 時(shí)， 如果 低，將 留有很多空氣 和 氣 孔 ;如果 高， 會(huì) 發(fā)生 模具沖蝕 。 t 值決定 了 壓鑄表面 的 質(zhì)量。 填充 時(shí)間 t 越 短，表面質(zhì)量會(huì) 越 好，但是， t 越短越不經(jīng)濟(jì) 。 有 一些準(zhǔn)則被用來選擇最 佳 的 t。 根據(jù) 使用指南 ， 可以 在嘗試不同的澆鑄面積 ，柱塞直徑， 澆鑄 速度 時(shí) 實(shí)現(xiàn) 為 最佳的流動(dòng)條件 找出 最好的 t 和 合 。 數(shù)化設(shè)計(jì) 參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念已納入許多 統(tǒng)，如 統(tǒng)， ，和 。 參數(shù) 設(shè)計(jì)與多種 變量尺寸設(shè)計(jì) 有關(guān)，如： 控制參數(shù) 。 它是一個(gè)用于創(chuàng)建基于參數(shù)模型 的 有效的工具。 在本文中， 參數(shù)模型 所 包 含的原 理 形狀和尺寸參數(shù) 要 首先定義和存儲(chǔ)。任何具有相同拓?fù)涞南拗?，但不同的尺?的 參數(shù)模型的變化，可以通過指定一組特定值的參數(shù)化模型的參數(shù)。這種方法 使 參數(shù)模型代表了一部分的 集 ，其 元素 有不同的尺寸 但是 相同 的 拓?fù)?結(jié)構(gòu) 。參數(shù)化設(shè)計(jì)，不僅提高了設(shè)計(jì)效率， 還 可以通過改變參數(shù)模型的參數(shù) ， 更 簡單快捷地 更新和修改現(xiàn)有 設(shè)計(jì)。 [9 于特征的設(shè)計(jì) 基于特征 的 設(shè)計(jì)用于產(chǎn)品屬性 的 功能定義設(shè)計(jì)和由一組幾何參數(shù) 表示的 功能設(shè)計(jì) [12]。大多數(shù) 統(tǒng)包含一個(gè) 用于 一般的設(shè)計(jì)形式 的 特征庫。一些 件提供了 一些廣泛使用的特 征的 標(biāo)準(zhǔn)形式，如孔，槽，圓柱，圓錐等。標(biāo)準(zhǔn)形式功能在某些應(yīng)用中，可能 還不 夠，例如，模具設(shè)計(jì)過程中反復(fù)使用了一些類似的的澆注元素， 它 有特定的幾何 結(jié)構(gòu) ，所以可以使用用戶定義的功能。一個(gè)用戶定義的功可執(zhí)行一個(gè)獨(dú)特的功能。具有 豐富 經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)的設(shè)計(jì)人員可以構(gòu)建用戶 自 定義的功能， 這些用戶自 定義的功能有更多的功能 上的 意義和設(shè)計(jì) 的目的 。預(yù)定義的功能是存儲(chǔ)在庫中的一個(gè)參數(shù)化的模型或原型。 當(dāng) 在設(shè)計(jì)中使用 時(shí) ，實(shí)例 是通過 參數(shù)模型創(chuàng)建的。 2、 方法 本研究的方法是 將 和基于特征的參數(shù)化設(shè)計(jì)結(jié)合在一起 ，為壓鑄 模具 823作 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的。首先建立一個(gè) 澆鑄參數(shù) 庫 ，將澆鑄參數(shù) 的定義存儲(chǔ)在庫中。有需要時(shí)可以 在庫中增加額外的應(yīng)用程序 的 特定功能。提出一種算法來計(jì)算如 澆口面積 ， 填充 時(shí)間， 填充 速度 的工藝參數(shù) 。并且通過 從庫 中 檢索 出 澆注元素 ， 自動(dòng)生成 出 幾何參數(shù) 。 這種方法使設(shè)計(jì)人員能夠使用預(yù)定義的功能 完成 模具的幾何形狀 的 設(shè) 計(jì) ，而不是從頭開始建模。圖 2顯示了澆注功能創(chuàng)建和檢索過程的流程圖。 圖 2 澆鑄參數(shù) 創(chuàng)建和檢索 的 流程圖 量估計(jì)和工藝參數(shù)的測定 在 計(jì)算過程中的數(shù)據(jù)算法 是基于 術(shù) 的 ， 在最佳的 流量條件下估計(jì) 出 最佳 的 模具 和 機(jī)器的組 合。根據(jù)不同的表面質(zhì)量要求的 ， 確定 臨界 值，填充時(shí)間和澆口的速度 的 規(guī)則，列于表 1。當(dāng)給予一定的柱塞尺寸，射 出 速度設(shè)置， 澆口面積 ，計(jì)算充填時(shí)間和澆口速度 ， 并與臨界 值 進(jìn)行 比 較 。 填充 時(shí)間 越短 ，表面質(zhì)量 越好 ，但它通常需要一個(gè)更大的 澆口面積 ，這將增加取出澆注系統(tǒng)的難度。因此， 填充 時(shí)間和澆口速度的最佳組合將是一個(gè) 填充 時(shí)間和澆口的速度接近其 臨 值（見表 1）的平均值。 表 1 確定 t 和 界 值的規(guī)則 假設(shè)，壓鑄機(jī) 經(jīng)測試有 且其 柱塞直徑 是 壓 保持不變。如果型腔總體積為 V，使用下面的算法得到最佳的 流動(dòng)條件： ) { 2; 0; d = V/( V/( /* of of vg t to */ d! = 0) { * is if 0% */ or vg N = 0; 1; 1; f = ((2 × t – ( ^2+ ((2 × ( ^2 ; if(f 中 A, W′ 和 D 代表的截面積，平均寬度和深度， g 和 r 代表澆口 及 與其相連 的熱流道。 制參數(shù)的定義 定義一個(gè)用戶 自 定義的澆注功能的可變尺寸 作為 可控的幾何參數(shù)，用戶可以從 界面 定義用戶通過指定的幾何參數(shù)特征所需的大小 確定 澆注元素。通常情況下，這些可變尺寸的功能意義，一個(gè) 澆鑄元素 ，如 澆口長度 （ 澆口深度（ 澆口 寬度 （ ） ， 熱流道長度（ L ，澆口熱流道深度（ D 熱流道 口寬度 （ W 見圖 3（ c），他們需要 與 評(píng)估值相匹配的流量條件。幾何參數(shù)的值記錄在生成的澆注元素的表達(dá)形式 中 。當(dāng)用戶修改外部的幾何參數(shù)，新的值 將 傳遞給表達(dá)式，改變更新相應(yīng)的澆注元素的 外形 （圖 3（ d））。 點(diǎn) 和 坐標(biāo)系的 定義 每個(gè)澆注 特征都 有它自己的 原點(diǎn)和 坐標(biāo)系，以促進(jìn)附件部分 的 功能（圖 3（ b））。當(dāng)從庫中檢索 一個(gè)特征 ，它 均有從設(shè)計(jì)的原點(diǎn)和 坐標(biāo)系 得到的 匹配的 原點(diǎn)和 坐標(biāo)系。 這些 點(diǎn)可以是曲面或曲線 上的點(diǎn) 。 義屬性 功能的信息 可以 作為屬性 被錄入 。 澆鑄參數(shù) 根據(jù)其功能分為各 個(gè)數(shù)據(jù)庫 ： 澆口 ，熱流道，溢出，射套筒，澆口等 。 每個(gè) 庫由 不同類型和 子類 型的特征組成。因此，文字屬性，包括名稱，類型， 子類 型，序列號(hào)，可以 組 建一個(gè)獨(dú)特的特征 標(biāo)識(shí) 。描述幾何參數(shù)的屬性也 會(huì) 被分配。拓?fù)鋵傩员环峙涞竭吔缑?內(nèi) ，以確定它們必須連接到哪個(gè)對(duì)象，例如：面 1 和面 2，必須分別 連接 到一個(gè) 零件和 熱流道（圖 3（ b））。 壓鑄模的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖 3 一個(gè)澆注特征的創(chuàng)造過程。 （ a）建立實(shí)體模型。 （ b）原參數(shù)模型。 （ c）控制參數(shù)的定義。 （ d）改變尺寸的模型變化。