特征技术在注塑件及其模具设计中的应用研究

本文综述了特征技术的产生和研究现状，对特征造型的特点、应用价值， 特征的定义、分类、特征之间的组合关系、组合操作及特征识别、基于特征的 设计等内容进行了深入研究。在分析了特征识别和基于特征的设计两种建模方 法优缺点的基础上，提出特征识别和基于特征的设计相结合的思想。探讨了应 用于特征建模的面向对象技术的基本概念和原理。研究了特征技术与面向对象 技术集成应用于产品建模的方法，使得特征技术与面向对象技术有机地结合起 来。在详细研究了注塑件具体形状特点和设计要求的基础上，总结归纳了一些 典型的注塑件工艺结构，提出了注塑件的形状特征分类方案。阐述了基于程序 设计的静态定义特征类和基于特征抽象的动态定义特征类的方法。以猎豹汽车 仪表盘这一典型复杂注塑件为例，研究总结了复杂注塑件三维参数化特征模型 的定义和建立方法，建立了复杂的猎豹汽车仪表盘三维参数化特征模型，并由 此采用基于特征抽象的动态定义特征类方法，建立了注塑件的一些典型特征的 特征库，供注塑件设计时调用。对模具设计过程进行了研究与分析，把特征技 术、关联约束技术与装配模型结合起来，提出了在模具设计过程中，先建立一 个基于特征和关联约束技术的装配模型，该模型将零件之间的装配关系记录下 来，一旦某一零件更改之后，与之相关联的零件或装配形式就可以根据事先所 记录的约束关系自动修改。它为模具设计人员提供了表达设计构思和反复修改 设计方案的有效手段，从而可提高设计结果的合理性和CAD系统设计效率。 本文还阐述了自顶向下CAD、参考模型等概念，论述了模具装配模型的层次结 构和装配关系，分析了模具自顶向下设计过程的实现方法。论文的后面部分运 用面向对象的程序设计方法，结合课题要求研究了专用于注塑件及其模具的辅 助设计系统FB-PIMDS的设计及实现方法。