复合材料构件成型模具设计方法

5　复合材料构件模具支架的参数化设计

　　成型模具支架包括型架板、底座以及叉车口组成, 过渡模具没有型架板, 如图1 所示, 在图中过渡模具阴影部分为石膏或者砖等填充物, 在设计时只要预留填充空间, 设计出过渡模具的工作外形即可, 所以其结构比成型模具简单, 这里以成型模具支架为例, 说明其参数化设计模型。

　　成型模具体支架结构相对固定, 大都是由金属管材或角材组成的框架, 在进行CAD 设计过程中,其截面相对固定, 其结构是根据截面扫掠而成。本文采用基于主参数的草图参数化设计方法, 将支架参数分为3 层进行设计, 即支架主参数L , 具体结构主参数B 和详细设计参数X 。设计者只需根据实际需要, 输入主参数, 便可以设计出满足要求的模具体支架。引入级联驱动的概念, 级联驱动是指下一级参数对上一级参数的依赖关系, 该关系可以是具体的约束, 尺寸关联, 设计规则等等, 用关系R 表示。则支架参数化模型P 可以描述为: P =( { L } 　R 　{B } 　R 　{X } ) 。支架参数化的过程为: 在对支架进行参数化驱动时, 根据上游的数据,获取支架的外形参数, 确定其驱动参数L , 针对每一部分的结构设计其主驱动参数B , 建立L 与B 之间的级联驱动关系。对结构的进一步详细时, 研究其详细设计参数X , 建立B 与X 之间的级联驱动关系。特别的, 在建立详细设计参数时, 管材、板材的截面以及叉车口、散热口, 其形状为操场形、圆形、矩形、倒角矩形, 设计了其统一的参数化模型, 如图3 所示, 如果r= 0, 则为矩形, 此时, 当w = h 时为正方形; 如果r = w / 2= h/ 2, 则为圆; 如果r = w / 2 且h> w , 则为操场形。当m= 0 时为散热口截面, 当m≠0 时为其他型材或者叉车口截面。

　　图4 表明支架的级联参数化模型及各参数的意义, 设计者根据上游的数据获取支架的外形参数,