CN100530198C - 三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法，包括步骤1：模架结构设计，导入成品图，确定零件规格、模穴和模仁数量、模架结构的选项；确定成品、模仁、模板间的距离尺寸；步骤2：模具次结构设计，分别执行模具主要部件的滑块结构、斜销结构、冷却回路、小入子结构、顶出结构指令，通过计算机计算，生成滑块、斜销、冷却回路、小入子、顶针组件；步骤3：执行总装图指令，生成二维总装图；步骤4：变更设计要求，重复执行步骤2和步骤3指令；步骤5：输出正式二维总装图；步骤6：输出自动标注尺寸的二维零件加工图。本发明使模具结构设计更方便，流程更合理，提高模具设计质量，缩短模具设计总工时，减少人为失误。

Description

三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法

技术领域

本发明涉及一种模具的设计方法，具体涉及一种三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法。

背景技术

请参见图1所示，目前市售有多种三维模具设计软件，现有技术采用计算机辅助三维模具设计的方法，包括以下步骤：

步骤1：建立现有的模具标准件、标准模架资料库及取用标准件的使用者界面；

步骤2：三维成品分割；

2.1导入其它系统完成3D模型；

2.2将导入的3D模型进行补面，使其成为本系统的实体模型；

2.3修改拔模角度；检查此模型的拔模角度，若不符合开模要求则须进行修改模型；因为这些模型外型上的R角都在产品设计时已倒好，现在要加斜度则须：先把R角去掉→加上足够的拔模角→再将R角倒上；

2.4将成品做分模动作，即将它分割成公模仁、母模仁、滑块；

步骤3：模具总装图设计；

3.1模架结构设计，确定模架型号及规格；

3.1.1标准模架结构设计；

3.1.1.1从标准模架图形库调用所须型号(即所谓“查位法”)；

请参见图2，在图中标注了：模板1、导套2、导销3、回位销4、顶出板螺丝5、母模板螺丝6、公模板螺丝7；

3.1.1.2从标准件图形库调用其它模架零件，组装到模架上；

3.1.1.3重复3.1.1.2工作到完成整个模架结构设计；

请参见图3，在图中标注了：模板1、导销2、导套3、回位销4、顶出板导销5、顶出板导套6、定位环7、引料接头8、公模板螺丝9、母模板螺丝10、顶出板螺丝11、公模隔热板螺丝12、母模隔热板螺丝13、定位环螺丝14、模面定位块15；

3.1.2非标准模架结构设计；

3.1.2.1从标准件图形库调用模板，组成所要类型；

3.1.2.2从标准件图形库调用模架标准件，组装到模板上；

3.1.2.3从标准件图形库调用其它模架零件，组装到模架上；

3.1.2.4重复3.1.2.2、3.1.2.3工作到完成整个非标模架结构设计，请参见图3所示；

3.2模具次结构设计；

3.2.1根据所需零件形状，调用零件图形库中的零件图；

3.2.2对调用出来的零件图进行尺寸修改并组装；

3.2.3若图形库中没有需要的零件，则须自行作图；

3.2.4将自行建立的零件再次进行组装；

以滑块设计为例：请参见图23，在图中标注了：滑块本体h1、锁紧块h2、压块h3、行程挡块h4、斜角销h5、螺丝h6、底部耐磨板h7、背部耐磨板h8；从标准件图形库调用适用的滑块零件，修改尺寸。若库内没有的则自行建立。请参见图24，在图中标注了：滑块本体1、锁紧块2、压块3、行程挡块4、斜角销5、螺丝6、底部耐磨板7，把滑块的各个零件逐一进行组装，最终完成滑块结构。

3.3进行3D细分割；

3.3.1调用步骤2完成的公模仁、母模仁、滑块与步骤3完成的模具次结构设计；

3.3.2用公、母模仁、滑块的面分别去对次结构相关零件做“相切”或“相加”以完成完整次结构的零件设计；

3.3.3用次结构的零件对公、母模仁及滑块做“相切”切出孔位以安装次结构的零件；

3.4输出2D总装图；

3.4.1对3D总装图出2D视图；

3.4.1.1选择投影方法；

3.4.1.2选择基本视图方向；

3.4.1.3对基本视图作侧视图或剖面图；

3.4.2将2D图手动标注尺寸或转入AutoCAD标注尺寸；

3.5输出2D零件加工图；

3.5.1将3D零件图出2D视图(方法同步骤3.4.1.1～3.4.1.3)；

3.5.2将2D图手动标注尺寸或转入AutoCAD标注尺寸；

对2D总装图和2D零件图也可以进行自动标注尺寸，方式如下。

请参见图4，显示3D模型尺寸的方式：先用本CAD系统功能建立3D模型，尺寸资料库会记录全部流程的尺寸。然后出2D主视图及其投影图与剖面图，将尺寸资料库的尺寸显示在相应的视图上。

请参见图5，标注全部线端点的方式：先用CAD系统功能建立3D模型，出2D主视图及其投影图与剖面图，然后取得各视图点、线、圆的资料，最后对取得的全部点标尺寸。

在上述步骤中，由于步骤2成品分割的工作相当费时，根本无法满足市场需求。所以目前90％以上的模具设计都采用2D(总装图设计)+3D(成品分割)的方式来完成，因为总装图的设计和成品分割两个步骤可以同时进行，大大缩短了模具设计的时间。但现有技术模具设计方法进行总装图设计又存在诸多的缺点：

1.总装图常常表示不清楚，出现矛盾和漏画，影响总装图质量。

2.不同人员读2D总装图产生歧异，使最终的加工图对不上号，造成工件加工错误。

3.2D标尺寸时容易产生人为失误，造成加工件制成废品。

4.标尺寸与整理材料表的工作负担相当重，常常无法满足现场加工的进度要求，拖累生产进度。

5.设计人员培训不容易。

还有一种采用3D的方法来完成总装图的设计，该现有技术3D模具结构设计方法亦存在如下缺点：

1.模架结构设计与模具次结构设计过程复杂：系统提供各种规格化的零件供选用，用户需自行选择零件的种类、尺寸及数量，再自行将其组装到所需的位置上；若找不到系统提供的规格化零件，则须自行建立再组装。

2.若要对设计的零件尺寸进行修改，则相关联的零件尺寸也必须手动做相应的修改，设计变更不易，耗时。

3.由3D图所出的2D图线条太乱，读图困难：由于模具是一个复杂的组装件，有其独特的图面表达方式，与一般的机械制图原则大不相同。而现有的3D模具设计软件都以机械制图的原则来表示已设计好的3D模具总装图，所以图面阅读困难。且剖视图只表示剖到部分与看到部分，需大量剖图才能表示清楚。因此，由3D总装图所出的2D总装图不能正确有效的指导加工生产。

4.在自动标注尺寸部分几乎是一片空白，请配合参见图4，尽管系统会在某个视图上显示3D模型上存在的尺寸，但这些尺寸基本上不是2D视图想表示的。若3D模型的形状是用其它方式做出来的，并无尺寸标注，则2D视图也就不会有尺寸。所以几乎没有人用“自动显示”尺寸的功能。请配合参见图5，另有一种自动标注尺寸方法：是将某个视图上全部的点以坐标式标注法一一标出，其结果往往标出大量不必要的尺寸，故也没人采用。所以目前都是手动标尺寸或转到AutoCAD去标尺寸。

上述3D模具结构设计方法所提供的功能其实是“辅助作图”。3D作图不仅耗时，且其“辅助”效果不大，所以整个3D模具总装图的设计工时要比用2D的设计工时长很多，以至于不仅无法满足客户对总装图的交期要求，所输出的总装图和零件加工图也不能符合现场加工件的图面要求，所以不被市场采用。

发明内容

本发明的目的在于解决现有3D模具结构设计方法存在的诸多缺陷，提供一种三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法，它能使设计参数变更时，相关连的组装件的参数能自动调整，使模具结构设计更合理，有效提高了模具设计质量；在设计流程中，3D模具结构设计与3D分模可同步进行，可缩短模具设计总工时50％；可将3D总装图自动产生2D总装图，并能自动标注符合标准的尺寸；可对3D零件自动出2D零件加工图并自动标注尺寸，满足生产加工的要求。

本发明的技术方案是这样实现的：三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法，其特点是，包括步骤1：模架结构设计，导入成品三维图，执行“开始”指令，确定零件的规格、模穴和模仁数量、模穴排列及距离计算方式、模仁分割方式、模架所需零件及模板结构的选项；确定成品到模仁与模仁到模板的距离尺寸；执行“完成”指令，通过计算机计算、生成标准模架；步骤2：模具次结构设计，分别执行模具主要部件的滑块结构设计指令、斜销结构设计指令、冷却回路设计指令、小入子结构设计指令、顶出结构设计指令，通过计算机计算、生成滑块组件、斜销组件、冷却回路组件、小入子组件、顶针组件，并自动将这些组件组装到模架上；

其中，滑块结构设计包括：使用者经由自己所划的一条线来决定滑块本体的宽度及位置，再选取各种不同形式的滑块配件，包括：斜角销、压块、锁紧块、耐磨板和定位件等，经由计算机计算后根据所划的线将整个滑块装配件组装到模架上；斜销结构设计包括：使用者可经由自己所划的一条线来决定斜销本体的宽度及位置，再选取由不同形式的零件所组成的斜销组装件，经由计算机计算后根据所划的线将整个斜销组装件组装到模架上；小入子结构设计包括：使用者根据所须的入子外形线做出XY平面上的图形，经由计算机计算后将整个入子装配件组装到模架上；顶针组件设计包括：使用者在XY平面上布置各式的顶针大小及位置，经由计算计算后将各顶针的装配件组装到模架上，主要包括：顶针和套筒；

步骤3：执行总装图指令，计算机执行程序，生成二维总装图；步骤4：根据变更的设计要求，重复执行步骤2和步骤3指令；步骤5：通过计算机输出经三维细分割的正式二维总装图；

步骤6：通过计算机输出自动标注尺寸的二维零件加工图。

上述的三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法，其中，所述的步骤1的模架结构设计中包括以下步骤：

1.1导入三维成品图，并将成品在设计界面的三维坐标系中摆放定位；

1.1.1打开成品图，将成品放好缩水率；

1.1.2单模穴模具的成品摆放位置由成品的形状和开模方向确定；

1.1.3多模穴模具的成品依据模穴的数量摆放在设定的位置，只要摆一个成品；

1.2执行“开始”指令，计算机按程序进入“模架子系统”；

1.2.1确定主结构选项；

确定以下选项，计算机按程序调用指令模块，并由相关的指令控制程序的运行，以调用相应的图形库；

1.2.1.1选择公制、英制、Hasco中的一项指令，计算机执行该指令程序，确定零件的规格；

1.2.1.2选择一模一穴、一模多穴、多种成品中的一项指令，计算机执行该指令程序，确定模穴和模仁数量；

1.2.1.3选择二板模、标准三板模、简易三板模中的一项指令，计算机执行该指令程序，确定模架结构；

1.2.1.4模面定位块、镶公模仁、镶母模仁、锁紧块、母隔热板、公隔热板、无回位弹簧、顶板拉回和二段顶出，这些选项可根据需要分别进行选择；

1.2.2选择模板结构选项图，计算机按程序调用全模板模架图形库，确定模板结构；

1.3确定成品到模仁的距离参数及模仁到模板的距离参数；

打开“输入成品到模仁及模仁到模板的距离参数表”，在参数表中依次输入设计要求的尺寸，然后保存文件；

1.4执行“完成”指令，生成含完整零件的标准模架；

计算机执行该指令程序，并根据输入模块查出成品的尺寸及位置，并整合用户在上述过程中的选择及输入的数据，通过计算模块确定出模仁的大小、位置及所需的螺丝数量、直径和位置；

1.5执行“改模架”指令，计算机执行该指令程序，可对模架的各零部件修改尺寸；

1.5.1修改模架；

打开“模架组装图”文件中的“3D模板”文件，打开“模板参数表”，在此参数表中修改模架的尺寸和形式，执行“新标准模架”或“非标准模架”指令；

1.5.2修改模架标准件；

打开“模架组装图”文件中的“模架零件组装图”文件，打开“模架标准件参数表”，在此参数表中修改模架标准件的尺寸和形式，执行“新标准零件”指令；

1.5.3修改模仁；

打开“模具结构”文件中的“模仁组装件”文件，打开“模仁参数表”，在此参数表中修改模仁参数，执行“修改模仁”指令；

1.5.4修改公模板A、母模板B；

打开“模具结构”文件中的“A、B板”文件，打开“A、B板参数表”，在此参数表中修改A、B板参数，执行“修改公、母模板”指令；

1.5.5更换模架零件形式；

执行“改模架”指令，可以通过点选示意图的方式对模架零件的形式进行修改，包括子指令“换引料接头”、“换定位块”、“换导套”；

1.5.6整组模具结构尺寸自动调整；

当模板的尺寸、形式被修改后，执行指令“模具再生”即可对整组模具的模架结构及模具次结构与模板相关的尺寸进行自动更新。

上述的三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法，其中，所述的步骤2中的滑块结构设计，包括以下步骤：

2.1滑块设计；

滑块设计前，先在模架的组装图上画一条代表滑块宽度及位置的直线(线A)，确定滑块的宽度和移动方向，然后选择“滑块”指令，计算机按指令模块中的程序进入“滑块子系统”；

2.1.1选择“滑块开始”指令，并选择“公模滑块插入母模”、“公模滑块不插入母模”、“母模滑块插入公模”和“母模滑块不插入公模”四种滑块位置结构中的一种，计算机按该指令程序执行，打开“滑块图形库”；

2.1.2确认后，计算机按程序打开滑块图形库中各种结构的滑块组件示意图，根据设计要求选择合适的组件结构；

2.1.3选好滑块组件的结构后，计算机会按程序显示所选类型的滑块断面图及尺寸，可按设计要求进行尺寸的修改；修改结束后，选择“滑块完成”指令，计算机按程序调用滑块子系统中的“多功能滑块组件”，再由计算模块根据修改过的滑块断面尺寸、线A的长度及位置以及模板的相关参数进行运算，更新图形。并将组件组装成完整的滑块结构，且插入到模具的正确位置；

2.1.4如需更改选好的组件形式，可以选择“修改滑块形式”指令，计算机按程序打开滑块组件图形库中的图形，重新选择组件形式，程序通过计算模块根据新选的零件形式、滑块断面尺寸、线A的长度及位置以及模板的相关参数进行运算，更新图形；

2.1.5选择“修改零件尺寸”指令，计算机按程序打开滑块相应部件的尺寸对照表，根据设计要求，对相关尺寸进行修改，然后执行“完成尺寸修改”指令；计算机按程序将计算模块的结果导入数据库，完成对滑块尺寸的修改，并将该滑块相关的零配件自动进行尺寸更新，以维持合理的设计尺寸及功能。

上述的三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法，其中，所述的步骤2中的斜销结构设计，包括以下步骤：

2.2斜销设计；

2.2.1执行“斜销”指令；

计算机按指令模块中的程序进入“斜销子系统”；调用“多功能斜销零件图形库”，生成“斜销组件”和“斜销零件”文件；并将“斜销组件”插入到“模具结构”文件中；

2.2.2确定斜销宽度；

打开“开模成品”文件，将成品上倒勾的面复制到“斜销零件”文件中的“斜销组件”内，打开“斜销零件”文件，将刚刚复制过来的面的边缘线投影到XY平面，得到一条投影线，或在XY平面上需做斜销的位置画一条线(线B)，这条线的长度便确定了斜销的宽度，其位置则确定了斜销的位置；

2.2.3执行“斜销完成”指令；

确定斜销的运动方向，并从斜销组合件示意图中选取所需组合件，计算机会按程序显示所选类型的斜销断面图及尺寸，可按设计要求进行尺寸的修改；修改结束后，选择“斜销完成”指令，计算机按程序调用斜销子系统中的“多功能斜销组件”，再由计算模块根据修改过的斜销断面尺寸、线B的长度及位置以及模板的相关参数进行运算，更新图形。并将组件组装成完整的斜销结构，且插入到模具的正确位置；

2.2.4修改尺寸；

打开斜销相应的尺寸对照表，根据设计要求修改参数表中的值。执行“斜销”子菜单中的“修改斜销尺寸”指令；计算机按该指令程序将计算模块的结果导入数据库，完成对斜销尺寸的修改，并将该斜销相关的零配件自动进行尺寸更新，以维持合理的设计尺寸及功能。

上述的三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法，其中，所述的步骤2中的冷却回路设计，包括以下步骤：

2.3冷却回路设计；

选择“水路”指令，计算机按指令模块中的程序进入“水路子系统”；

2.3.1执行“水路”指令，选取回路形式；

计算机按该指令程序，打开水路回路示意图，从水路回路示意图选取所需回路，并指定为公模、母模或滑块回路；计算机按程序从多功能水路图形库导入确定的回路，并根据此模具的相关尺寸(模板、模仁的长、宽、高)更新此回路的相关零件的位置，包括“O”型环、隔片、快速接头、闷头和水管；

2.3.2执行“修改尺寸”指令；

若图形库中提供的内定值不符合设计要求，可以改变参数以调整回路的孔径和位置。调整相关参数后，计算机按该指令程序，对“O”型环、隔片、快速接头、闷头、水管等自动更新到正确位置。

上述的三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法，其中，所述的步骤2中的小入子设计，包括以下步骤：

2.4小入子设计；

执行“小入子”指令，计算机显示公入销、母入销、公入仁、母入仁、公异形入仁和母异形入仁六个分指令；同时，计算机按指令模块中的程序进入“小入子子系统”，并调用“多功能小入子图形库”；

2.4.1作“连续线”；

将成品上有入销或入仁结构的面复制到“模仁组装件”文件中，并将面上要做入销或入仁的部位作出封闭的“连续线”，或根据需要画出封闭的“连续线”。

2.4.2执行“入销或入仁”指令；

选中这条入销或入仁的“连续线”，计算机按指令程序开始运算，调用“多功能小入子图形库”的图形，通过计算模块从“组装件数据库”提取数据进行运算，最后将完整的入销或入仁组装到正确的位置；

在执行“公入销”或“母入销”的指令时，需要选择“级距”，如“缩小”、“加大”或“不变”；若要“缩小”或“加大”，还需选择缩小或加大的级距值“0.1”、“0.5”或“1.0”；

2.4.3修改参数，计算机调用“根据模板、模仁长宽高而变化的组装件参数”；

打开“小入子修改参数表”，入仁用台阶锁或用螺丝锁、台阶的方向及数量、螺丝的大小及数量，可通过设置参数设定。

上述的三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法，其中，所述的步骤2中的顶针设计，包括以下步骤：

2.5顶针设计；执行“开始”与“完成”指令后，系统会建立顶出系统的档案；

2.5.1执行“顶针”指令，计算机按指令模块中的程序进入“顶针子系统”，并调用“各式顶针图形库”；打开“模具结构”文件，进入“顶出系统零件”文件；

2.5.2在顶针2D图中，复制顶针到需要的位置，通过计算机调用“各式顶针2D平面图”；将画面切换到放有2D草图的界面；将符合要求型号的顶针的2D图复制到放有小圆柱的界面，并将2D图摆放到需要的位置；

在顶针2D图摆放过程中常无法控制其在模具上的整数位置，可执行“移动顶针”指令，系统调用“查位法”查出每个顶针2D图位置，再将每个顶针2D图移到最接近的整数位置；

2.5.3执行“全套顶出系统”指令；计算机按该指令程序摆好顶针的2D图后，回到“模具结构”文件；按照与顶针同样的步骤将顶出系统的2D图全部摆到定位后，在“模具结构”文件中执行“全套顶出系统”指令，计算机按指令程序调用“顶针2D平面图转3D图形运算法”和“各式3D顶针组装图”，一次性将顶针2D图生成3D的直顶针、两段顶针、扁顶针、套筒和支撑柱；

2.5.4顶针的增加；全套顶出系统生成后，若要增加顶针、套筒及支撑柱时，以增加直顶针为例，按照以下步骤进行；

2.5.4.1打开“顶针零件”文件；

2.5.4.2复制符合需求型号的顶针2D图到另一个放有小圆柱的界面，并将顶针2D图摆放到需要的位置；

2.5.4.3按照与第一次生成顶针同样的步骤，将顶针2D图全部摆到定位后，最后在“模具结构”文件中执行“增加顶针”指令，计算机按该指令程序一次性将这些2D图生成3D的顶针。

上述的三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法，其中，所述的步骤3中，包括以下步骤：

3.1执行“总装图”指令；

在完成模具的设计之后，在“模具结构”文件中执行“总装图”指令；

3.1.1计算机按程序进入选择界面后，共有九个可选项：

3.1.1.1第一行为显示滑块、斜销、入子、水路的横剖图、纵剖图及局部剖图，并确定其在总装图中所处位置；

3.1.1.2确定最终总装图上的材料表；

3.1.1.3确定全套总装图具备材料表、公、母模平面图和剖面图；

3.1.2先选择“2D准备”指令，以启动在各个3D零件中所含的2D零件及2D次组装图；

3.2确定要显示剖面的零件；

再次执行“总装图”指令，确定“横剖选项”、“纵剖选项”和“局剖选项”显示横剖面，纵剖面及局部剖面的零件图；

3.3执行“融合切”指令；

执行“融合切”指令，进入融合剪切的选择界面，选择“预融合剪切”指令，计算机按程序用每个多功能零件图形内含有的切块将相关的零件切出孔位；

3.4选择模架标准零件排列方式；

融合剪切完后，计算机按程序将与模架相切出形状并保留住本体的零件；分别相应分配到“公平面”与“母平面”这两层中；然后再次执行“总装图”指令，确定所要出的总装图，进入模架标准零件排列方式选择的界面图，确定所选排列方式后，将自动生成所要求的总装图并自动标注尺寸。

上述的三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法，其中，所述的步骤6中出自动标尺寸的2D零件加工图，包括以下步骤：

6.1设定零件参数；

使用者首先对要出图的零件设定参数，包括：

6.1.1视图布置：共有6个视图，12个剖面图供选择组合；

6.1.2线型参数：选择该视图的虚线，相切线；

6.1.3标注形式参数：尺寸标注位置离该点的距离及方向，有3个参数的多种“值”可供组合；

6.2确定出图零件；

执行“零件图”指令，计算机按程序提供选项框，确定欲出图零件；

6.3选择2D零件加工图自动标注尺寸指令；

6.3.1计算机按程序首先查出3D零件上全部线的端点及中点，进行分析、归纳出孔位及孔的属性，如穿孔、盲孔、攻牙孔等，并将它写到文档内；

6.3.2计算机按程序再查出6.1.1～6.1.3中的各项参数值以决定视图的排列及尺寸标注方式；

6.3.3计算机按程序对要出图的零件摆放个别的视图，对个别视图查出全部线的端点和中点；

6.3.4计算机按程序分析过滤点的资料，归纳为8个文字文件，分别为往不同方向及距离标注尺寸的资料；

6.3.5计算机执行标注尺寸指令程序，根据此8个档案对该视图进行尺寸标注；

6.3.6重复步骤6.3.2～6.3.4对每个视图标注尺寸；将各个视图组合成一张完整的工程图；将孔位表写入工程图中，并在相应视图上标注孔位代号。

上述的三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法，其中，在步骤1.5.1修改模架中还包括以下步骤：

1.5.1.1修改“3D模板”文件中的参数值，可供修改的参数超过20个；

在二板模的“3D模板”文件中建立了全模板图共13块模板，并对各模板的厚度设定变量从A至N，且对模板之间的间隙也设定了变数Gap_a至Gap_f；

在模板厚度A至N和模板间隙Gap_a至Gap_f主变数的基础上，又设定了在设计界面三维座标系中Z轴位置的附从变数ph1至ph12；

即ph值＝模板厚度+模板间隙；

每块模板的方块图形的起始“角落点”都设在图中的左下角，取其对应的ph值为参数，再用模板厚及模板的长、宽决定另一个“角落点”；

1.5.1.2执行“改模架”指令，选择“新标准模架”或“非标准模架”；

1.5.1.3计算机按程序计算模块调用“模板组装数据库”更新模板图形；当模板厚变更，或模板宽W，模板长L变更时，计算机执行程序，通过计算模块调用“模板组装数据库”数据，重新计算每块板的起点与终点，从而更新模板图形；

1.5.1.4计算机执行程序，通过计算模块调用“根据模架长、宽而变化的模架零件组装数据库”数据，计算模架各个零件的关键尺寸，组装位置及数量；

1.5.1.5计算机执行程序，通过计算模块调用“根据零件的关键尺寸而变化的零件细部尺寸数据库”重新计算并更新零件图形及模架组件图形；

1.5.1.6对每个模架零件按步骤1.5.1.5更新图形，最终完成整个模架的更新。

上述的三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法，其中，在步骤1.5.6整组模具结构尺寸自动调整中，还包括以下步骤：

1.5.6.1执行“模具再生”指令，计算机按程序首先对“模架组装图”文件进行再生运算；然后依次对“水路”文件、“顶针”文件进行再生运算；接着打开“模具结构”文件中的“模仁组件”文件；调用计算模块公式重新运算模仁组件；再对“模具结构”文件进行再生运算；

1.5.6.2计算机接着按程序查找“模具结构”文件中是否存在滑块结构与斜销结构，对查到的结构文件一一调用计算模块的公式进行重新运算；

当各模板的板厚或板数变更时，各个ph值都会发生变化，而模架上全部的零件及模具次结构上的零件，其在Z轴方向的尺寸都以ph值为计算基础，所以会随着ph值的变化而变化。

本发明三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法，由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1.本发明由于设有大量的图形库和数据库，当设计参数变更时，相关连的组装件的参数能自动调整，使模具结构设计更合理，有效提高了模具设计质量。

2.本发明由于在设计流程中，3D模具结构设计与3D分模可同步进行，可以满足市场要在第一时间确认总装图的要求。

3.本发明由于将长期积累的设计数据和结构形式构建在相关图形库和数据库，使本发明的设计方法功能强大，结构设计合理；可降低人为设计失误率90％。

4.本发明由于设有的操作界面使用简便，且将许多设计经验转化成数据融入指令中，可缩短设计人员培训时间。

5.本发明在步骤1中由于模架的参数化设计，故对于有关模架的任何设计变更只需修改设计参数，即可在最简单的模架结构与最复杂的模架结构之间任意切换，每次不会超过5分钟。

6.本发明在步骤2至6中，由于滑块、斜销、冷却回路等零件具有大量图形库和数据库，在设计中调用操作简便，故可以节省大量的设计工时又提高设计质量。

7.本发明在步骤2至6中，由于各次组装件(如：滑块、斜销、冷却回路等)及整组模具的组装件都具有参数化数据库，所以局部零件的设计变更很容易派生到相关零件的自动变更。

8.本发明由于使用步骤7之“输出2D总装图子系统”，故所出2D总装图完全符合模具业界的现有方式。

9.本发明由于在步骤8中，将3D零件图自动产生2D零件图，并能自动标注符合标准的尺寸；能满足生产加工的要求。

10.本发明由于在步骤8中使用多重逻辑对欲标注尺寸的视图中全部的点进行分析、归纳，又有孔位表辅助，使二维图自动标注尺寸能达到90％的满意度。

附图说明

通过以下对本发明三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法的一实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本发明的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为：

图1是现有技术计算机辅助模具设计方法流程图。

图2是用现有技术计算机辅助模具设计方法设计的标准模架。

图3是用现有技术计算机辅助模具设计方法设计的加完必要性零件后的标准模架。

图4是现有技术计算机辅助模具设计方法由3D零件图生成的2D零件图(技术A标尺寸)。

图5是现有技术计算机辅助模具设计方法由3D零件图生成的2D零件图(技术B标尺寸)。

图6是本发明三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法的的程序系统构成示意图。

图7是本发明三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法运行于计算机的各功能模块示意图。

图8是本发明三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法的模具设计流程图。

图9是本发明的指令菜单。

图10是本发明的多模穴排列方式选项图(成品旋转)。

图11是本发明的开始指令子菜单图。

图12是本发明的二板模结构选项图。

图13a是本发明的成品到模仁及模仁到模板的距离的主视图。

图13b是本发明的成品到模仁及模仁到模板的距离的侧视图。

图14是本发明的输入成品到模仁及模仁到模板的距离参数表。

图14-1是图14中的参数内容说明表。

图15是本发明的模架修改参数表。

图15-1是图15中的参数内容说明表。

图16是本发明的改模架指令子菜单图。

图17是本发明的模架标准件修改参数表。

图17-1是图17中的参数内容说明表。

图18是本发明的模仁修改参数表。

图18-1是图18中的参数内容说明表。

图18-2是本发明的螺丝的数量和直径与模仁的关系表。

图19是本发明的公、母模板修改参数表。

图19-1是本发明的耐磨片的数量与B板的宽度和长度的关系表。

图20是本发明的滑块指令子菜单图。

图21是本发明的滑块组件示意图。

图22是本发明的滑块断面尺寸图。

图23是现有技术中可选择的部分滑块零件图形。

图24是组装完成的滑块结构图。

图25是本发明的斜销指令子菜单图。

图26是本发明的确定斜销的宽度示意图。

图27是本发明的斜销形式选项图。

图28是本发明的斜销装配图。

图29是本发明的斜销修改参数表。

图30是本发明的冷却回路示意图。

图31是本发明的冷却回路装配图。

图32是本发明的修改水路内定值参数表。

图33是本发明的小入子指令子菜单。

图34是本发明在入销或入仁的部位做“连续线”示意图。

图35是本发明的入销或入仁装配图。

图36是本发明的修改入仁参数表。

图37是本发明的确定顶针位置的2D顶针草图界面图。

图38是本发明的由2D顶针图生成的3D顶针图。

图39是本发明的总装图指令子菜单。

图40是本发明的融合切指令子菜单图。

图41是本发明的剖面形式选项图。

图42是本发明的自由组合零件排列方式选项图。

图43是本发明的零件设定参数表。

图44是本发明的零件选项图。

图45是本发明的2D零件加工图的主视图。

图46是图45的纵向剖面图。

图47是图45的横向剖面图。

图48是图45的孔位表。

图49是本发明完成的最简单的模架结构示意图。

图50是本发明完成的最复杂的模架结构示意图。

图51是本发明的二板模模架螺丝平面位置示意图。

图52是本发明的二板模模板剖面及参数示意图。

图53是本发明的二板模锁公模板螺丝剖面及参数示意图。

图54是本发明的前斜销次结构组装示意图。

图55是本发明的模板尺寸调整后的示意图。

具体实施方法

请参见图6所示，本发明三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法，由模架结构设计、滑块结构设计、斜销结构设计、冷却回路设计、小入子结构设计、顶出结构设计、输出2D总装图和2D零件加工图自动标注尺寸八个子系统构成程序系统。

在模架结构子系统的二板模模架设计中，首先建立一个全模板的二板模模架图，共包括了13个模板，并建立参数以决定各板在模架上的位置，使这13块板可以被任意的取消或加回。建立多功能的模架标准零件与非标准零件图形库。将模架上可能用到的标准件与非标准件都组装在模架上，共有33种零件，可根据参数值“0”与“1”来切换该零件的有、无。建立根据模板长、宽、高而变化的组装件数据库，故当模板长、宽、高变更后，模架上标准件与非标准件的尺寸、数量及位置会根据数据库的值更新图形。

在二板模模架的基础上加一块流道板与4支大拉杆、4支小拉杆及4个模面开闭器即成为标准三板模模架。

在标准三板模模架的基础上，用大拉杆取代大拉杆及导销即成为简易三板模模架。

在滑块设计子系统中，首先建立各式各样的滑块零件图形库，并设定图形库参数，其大分类为：1.滑块本体；2.动力零件；3.锁紧块；4.压块；5.背部耐磨板；6.底部耐磨板；7.行程挡块，在此7大类内各有不同形式的零件。

以滑块本体及动力零件为主，将图形库的零件组成不同的滑块组件类型，并设立参数，使通过参数的改变即能切换其他5种零件的类型。

建立根据滑块长、宽、高而变化的组装件数据库，该数据库的功能是当滑块长、宽、高的尺寸变更时，该组件的各零件的尺寸、数量及位置会自动调整以维持合理的结构。

建立滑块组件与模架参数连结的数据库，该数据库的功能是当模板之长、宽、高或模板数变更时，滑块组件会自动更新位置及尺寸；维持滑块组件的原有的功能。

在斜销设计子系统中，建立多功能斜销零件图形库，其分类是以斜销的动力传递方式来区别的，由于动力传递方式不同，其所需零件形式与数量也不同。将图形库中的零件组成各种不同形式的斜销组件。建立根据斜销长宽高而变化的组装件数据库，该数据库的功能是当斜销本体或其他配件变更时，该组件中的相关的零件尺寸也会自动更新以维持原有的功能。建立与模架参数连结的数据库，使当模板之长、宽、高或模板数变更时，斜销组件会自动更新其位置及尺寸以维持原有的功能。

在冷却回路设计子系统中，建立各式各样的冷却回路及冷却回路的其他配件图形库，并设立参数，使当用户对该冷却回路的位置及孔径之内定值需修改时，可通过修改参数来调整。组装成完整的冷却回路组件，建立根据冷却回路直径而变化的组装件数据库，使冷却回路的孔径变化时其配件之尺寸会自动更新以维持原有功能。建立与模架参数连结之数据库，使当模板的长、宽、高或模板数变更时，冷却回路组件会自动更新其位置以维持冷却回路的原有的功能。

在小入子结构设计子系统中，建立多功能小入子图形库，将入子分类为：1.圆形入销；2.方形入仁；3.倒R角之方形入仁；4.异形入仁。建立“连续线”转实体入子组件数据库，该数据库的功能是用户只须选择某一“连续线”即可将图形库的小入子组件插入到模具上，并根据该“连续线”更新尺寸。建立根据模板、模仁长宽高而变化的组装件参数，使模板、模仁尺寸变更时该入子尺寸会自动更新，以维持小入子组件的原有功能。

在顶出结构设计子系统中，建立各式顶针图形库，包括顶针、套筒、支撑柱等；在各式顶针组装图内建立相应之顶针2D平面图，将各种直径的顶针建立2D平面图，以供用户在设计模具时手动排列；建立顶针2D平面图转3D图形运算法，使系统能查出顶针2D平面图的直径、位置，并将图形库的相应顶针组进顶针组装图；建立与模架参数连结之数据库，使模架高度变更时，顶针能自动调整到正确位置。

在输出2D总装图子系统中，建立各种标准件剖面图组合库，2D总装图上最基本有横剖、纵剖2个剖面，必要时会有局部剖面。将各个模架标准件分布在横剖、纵剖与局部剖的各种排列组合建成图库；建立各种非标准件平面与剖面示意图，2D总装图上很多零件是有业界通用的示意图来代表的，而剖面图的表示也不是剖到才划出，虚线也是选择性的表示，根据业界的这些惯例，建立各个零件的2D平面、剖面图库；建立非标准件剖面图组合库，将上述的零件图库根据3D的各个次结构如：滑块、斜销、小入子等组成对应的2D次结构组装剖面图；建立根据3D总装图而变化的2D总装图数据库，当3D总装图的设计变更时，使2D总装图能自动更新。

在2D零件加工图自动标注尺寸子系统中；建立各类零件的出2D图参数，有6个视图，12个剖面图的参数供选以决定视图布置，另有参数可决定尺寸文字离标注点的距离；建立孔之分类图库，将孔分成盲孔、攻牙孔、穿孔、螺丝孔、入销孔，各有其不同的图形；建立“查位法”、“比较法”确立孔位，将查出的点资料进行计算得知孔位，再与分类图库比较以确定其孔之属性；建立“剔除法”、“归纳法”、“分类法”以决定须标之尺寸，根据系统建立起的多重逻辑来分析，最终得到往上、下、左、右及不同距离的8个档案，据此来标尺寸。

请参见图7是用于本发明三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法通过计算机的指令模块、输入模块、计算模块、图形显示模块、出图模块运行，调用程序库中的相关程序及调用存储在计算机内的系列化标准件图形库、系列化非标准件图形库、系列化组装件图形库、组装件数据库中的相关数据和图形，实现三维模具结构参数化组装设计和二维总装图及二维零件加工图自动标注尺寸。

请参见图8所示，三维模具结构参数化组装设计及二维自动尺寸标准方法，包括步骤1：模架结构设计，导入成品三维图，执行“开始”指令，确定零件的规格、模穴和模仁数量、模穴排列及距离计算方式、模仁分割方式、模架所需零件及模板结构的选项；确定成品到模仁与模仁到模板的距离尺寸；执行“完成”指令，通过计算机计算、生成标准模架；

其中，滑块结构设计包括：使用者经由自己所划的一条线来决定滑块本体的宽度及位置，再选取各种不同形式的滑块配件，包括：斜角销、压块、锁紧块、耐磨板和定位件等，经由计算机计算后根据所划的线将整个滑块装配件组装到模架上；斜销结构设计包括：使用者可经由自己所划的一条线来决定斜销本体的宽度及位置，再选取由不同形式的零件所组成的斜销组装件，经由计算机计算后根据所划的线将整个斜销组装件组装到模架上；小入子结构设计包括：使用者根据所须的入子外形线做出XY平面上的图形，经由计算机计算后将整个入子装配件组装到模架上；顶针组件设计包括：使用者在XY平面上布置各式的顶针大小及位置，经由计算计算后将各顶针的装配件组装到模架上，主要包括：顶针和套筒；

步骤2：模具次结构设计，分别执行模具主要部件的滑块结构设计指令、斜销结构设计指令、冷却回路设计指令、小入子结构设计指令、顶出结构设计指令，通过计算机计算、生成滑块组件、斜销组件、冷却回路组件、小入子组件、顶针组件，并自动将这些组件组装到模架上；步骤3：执行总装图指令，计算机执行程序，生成二维总装图；步骤4：根据变更的设计要求，重复执行步骤2和步骤3指令；步骤5：通过计算机输出经三维细分割的正式二维总装图；步骤6：通过计算机输出自动标注尺寸的二维零件加工图。以下对本发明进一步描述。

步骤1：模架结构设计；

1.1导入三维成品图，并将成品在设计界面的三维坐标系中摆放定位；

1.1.1打开成品图，将成品放好缩水率，将它移至用于该成品的模具的适当位置(相对于″0，0，0″点：X、Y的″0″位为模具平面的中心位置，Z的″0″位为模具的PL面)；

1.1.2单模穴模具的成品摆放位置由成品的形状和开模方向确定；

1.1.3多模穴模具的成品依据模穴的数量摆放在设定的位置，只要摆一个成品；

请参见图10所示，若选择了“一模多穴”，计算机按程序打开多模穴排列方式选项图，模穴中成品的摆放有旋转和镜像两种情况，可通过切换按纽来进行切换；两种情况中分别还有横向排列或纵向排列；还可以根据设计要求选择要一个模仁，两个模仁(两个模仁的情况还可以选择是横向切割还是纵向切割)或四个模仁；不同模穴数和摆放方式的不同，确定了成品摆放位置的不同。多模穴成品的摆放位置请参见图10中深色成品的位置。将成品摆放定位后存档。

1.2执行“开始”指令，确定选项；

请参见图9所示，执行“开始”指令，计算机按程序进入“模架结构设计子系统”的操作界面；

1.2.1确定主结构选项；

请参见图11，确定以下选项，计算机按程序调用指令模块，并由相关的指令控制程序的运行，以调用相应的图形库；

1.2.1.1选择公制、英制、Hasco中的一项指令，计算机执行该指令程序，确定零件的规格；

1.2.1.2选择一模一穴、一模多穴、多种成品中的一项指令，计算机执行该指令程序，确定模穴和模仁数量。若选择了“一模多穴”，则要选择“间隙”或“节距”，在做完所有选择后，系统会提示你输入间隙或节距的值。若选择了“多种成品”，系统则会提示您选择一个模仁、两个模仁横向切、两个模仁纵向切或四个模仁；

1.2.1.3选择二板模、标准三板模、简易三板模中的一项指令，计算机执行该指令程序，确定模架结构；

1.2.1.4模面定位块、镶公模仁、镶母模仁、锁紧块、母隔热板、公隔热板、无回位弹簧、顶板拉回和二段顶出，这些选项可根据需要分别进行选择；完成选择后按回车键或中键确定，系统会根据用户的选择，在计算机的计算模块中进行运算。运算结束后，系统自动调用模架图形库，并显示模板结构供用户进行选择；

1.2.2选择模板结构；

1.2.2.1若用户在步骤1.2.1.2中选择了二板模，则系统调用二板模模架图形库，并显示四种模架形式和四种导销位置供选择；

请参见图12所示，其中：第一排选项：四种模架形式，分别为：SA型(无剥料板)、SB型(剥料板和承板都有)、SC型(无剥料板和承板)、SD型(无承板)。用户可选择其中一种确定模架的形式；若只选择第一排的选项，则默认导销的位置在公模板；

第二排选项：前三个选项为导销的位置。分别为：导销在承板、导销在母模固定板和导销在母模板。第四个选项为一种特殊的模架形式；

若用户完成第一排的选项，确定了模架的形式而不要导销在公模板，可再选择第二排导销的另外三种位置的其中一种，这样第一排的选择就确定了模架的形式，而第二排的选择确定了导销的位置。第二排的第四个选项为一种特殊的模架形式，即无母模固定板。确定好模架的形式及导销的位置，若不要母模固定板，则可继续选择这个选项。

1.2.2.2若用户在步骤1.2.1.2中选择了三板模，则系统调用三板模模架图形库，并显示四种模架形式供选择；

其中：DA型(无剥料板)、DB型(剥料板和承板都有)、DC型(无剥料板和承板)和DD型(无承板)。用户选择模架形式的同时也确定了导销的位置，即导销在公模板。若要改变导销的位置，可在以后的档案中通过参数来修改。

1.3确定成品到模仁的距离参数及模仁到模板的距离参数；

请参见图13，系统运行完毕后，会显示三个立方体镶套的图，在该图中从小到大的立方体分别代表成品300、公模仁200(若前面选择镶公模仁则有此立方体)或母模仁(若前面选择镶母模仁则有此立方体)模架100。

打开“输入成品到模仁与模仁到模板的距离参数表”，请参见图14和图14-1，在参数表中依次输入要求的尺寸。

1.4执行“完成”指令，生成标准模架；

计算机执行该指令程序，并根据计算机的输入模块查出成品的尺寸及位置，并整合用户在上述过程中的选择及输入的数据，通过计算模块确定出模仁的大小及位置(单边逢5)，例：计算得值X最小值＝-123.85则取-125；X最大值＝127.56则取130。确定出模架的尺寸(单边逢5后取最接近该尺寸的标准模架)，例：计算得值W＝428.66，L＝485.05则取标准模架450×500。

计算机执行该指令程序，通过调用全模板模架图库、多功能模架标准零件图形库以及多功能全零件模架组件，生成了标准模架，并建立了五个文件(包括：开模成品、模具结构、顶出系统、模架组装图和水路文件)和三个文字资料目录。

在本系统中所述的“多功能的各种零件”，除了零件本体的图形外，尚包含一个用来对相关的零件切出孔位的切块，以便安装零件本体，它已完全考虑零件间相互配合的间隙情况。此外，本系统还将此切块参数化，使其能随用户的需要进行变更。

执行指令“完成”后，系统便将符合用户要求的尺寸和形式的模架，以及模架的全部零件放到“模架组装图”文件中的“模架组装图零件”文件中。若要变更现有模架的尺寸或形式，可以通过参数修改。

请参见图49所示为完成的最简单的模架结构示意图，在图中标注了：上固定板1、母模板2、公模板3、模脚4、上顶出板5、下顶出板6、下固定板7、锁公模板螺丝8、回位销9、锁母模板螺丝10、锁顶出板螺丝11、导销12、导套13、停止销14、锁固定圈螺丝15、锁灌嘴螺丝16、固定圈17、灌嘴18。

请参见图50所示为完成的最复杂的模架结构示意图，在图中标注了：上隔热板1、上固定板2、母模板3、中板4、公模板5、承板6、模脚7、下固定板8、下隔热板9、上顶出板10、下顶出板11、上顶出板12、下顶出板13、导销14、导套15、导套16、锁紧块17、锁紧块18、回位销19、停止销20、开闭器21、辅助导销22、辅助导套23、辅助导套24、拉回杆25、固定圈26、灌嘴27、定位块28、锁上隔热板螺丝29、锁下隔热板螺丝30、锁公模板螺丝31、锁母模板螺丝32、锁顶出板螺丝33、锁顶出板螺丝34、锁模脚螺丝35、锁锁紧块螺丝36、锁锁紧块螺丝37、锁固定圈螺丝38、锁灌嘴螺丝39、锁母模仁螺丝40、锁公模仁螺丝41、锁定位块螺丝42、锁定位块螺丝43、公模仁44、弹簧45、母模仁46。通过参数修改可在此二种情况中任意变化。

1.5执行“修改尺寸”指令，计算机执行该指令程序，可对模具的各零部件修改尺寸；

1.5.1修改模架；

打开“模架组装图”文件中的“3D模板”文件，打开模板参数表，请参见图15和图15-1，在此参数表中修改模架参数。修改“模具宽度”和“模具长度”，单击“应用”、“确定”关闭参数表；执行指令“改模架”中的“新标准模架”，请参见图16。系统便根据用户输入的值生成新的标准模架，并调用“根据模板长宽而变化的组装件数据库”，根据新的标准模架来调整上、下固定板的长、宽、高；顶出板、模脚的宽；顶出板、承板、中板的厚度。至于公、母模板的厚度及顶出行程等则会根据用户输入的值来确定，不会根据标准模架的变更而改变。

在模板参数表中修改个别模板的参数，例如承板厚度、夹模方向等，单击“应用”、“确定”关闭参数表；执行“改模架”中的“非标准模架”指令，计算机执行该指令程序，便根据用户输入的值更改个别模板的资料，但不会对未修改的部分进行更新；另外，因为模板参数表中的位置有限，还有一些参数要到历程中进行修改，例如：控制是否要母隔热板、是否要公隔热板、隔热板的长和宽相对于模板的长和宽缩进的距离、控制导销及导套的位置等。

1.5.1.1修改“3D模板”文件中的参数值，可供修改的参数超过20个；

在二板模的“3D模板”文件中建立了全模板图共13块模板，并对各模板的厚度设定变量从A至N，且对模板之间的间隙也设定了变数从Gap_a至Gap_f；

在模板厚度A至N和模板间隙Gap_a至Gap_f主变数的基础上，又设定了在设计界面三维坐标系中Z轴位置的附从变数从ph1至ph12；

即ph值＝模板厚度+模板间隙；

请参见图52所示，ph值与模板厚度、模板间隙的变数关系为：

Ph1＝Gap_a+B；Ph3＝ph1+A；Ph4＝-Gap_b-C；Ph5＝ph4-D；Ph6＝ph5-E；Ph7＝ph6-F；Ph8＝ph7-G；Ph9＝ph10+I；Ph9_1＝ph9+H；Ph10＝ph11+J；Ph11＝ph12+K；Ph12＝ph7+Gap_c；

每块模板的方块图形的起始“角落点”都设在图中的左下角，取其对应的ph值为参数，再用板厚及模板的长、宽决定另一个“角落点”；例如母模板的起点坐标点1为“-W/2，-L/2，Gap_a”，终点坐标点2为“W/2，L/2，Gap_a+B”；

1.5.1.2执行“改模架”指令，选择“新标准模架”或“非标准模架”；

1.5.1.3计算机按程序计算模块调用“模板组装数据库”更新模板图形；当模板厚变更(也可为0)或模板宽W，模板长L变更时，计算机执行程序，通过计算模块调用“模板组装数据库”数据，重新计算每块板的起点与终点，从而更新模板图形；

1.5.1.4计算机按程序执行，通过计算模块调用“根据模架长、宽而变化的模架零件组装数据库”数据，计算模架各个零件的关键尺寸，组装位置及数量；

例如：请参见图51，以锁公模螺丝为例，在模架2上组装了单边6支共12支螺丝1，并设有以下变数，

螺丝的数量(Num)与模板长L的关系为L＜299，Num＝2；L＜699，Num＝3；L＜799，Num＝4；L＜949，Num＝5；L≥949，Num＝6；

螺丝的直径(Scw_Dia)与模板宽W的关系为：W＜179，Scw_Dia＝M10；W＜230，Scw_Dia＝M12；W＜300，Scw_Dia＝M14；W＜550，Scw_Dia＝M16；W＜800，Scw_Dia＝M20；W≥800，Scw_Dia＝M24；

螺丝的X轴坐标值(Scw_X)，随参数W变化而变化；

第一支螺丝的Y轴坐标值(Scw_Y)，随参数L变化而变化；

第二支螺丝的Y轴坐标值(Scw_Y1)，随参数L变化而变化；

第三支螺丝的Y轴坐标值(Scw_Y2)，随参数L变化而变化；

1.5.1.5计算机执行程序，通过计算模块调用“根据零件的关键尺寸而变化的零件细部尺寸数据库”重新计算并更新零件图形及模架组件图形。

请参见图53所示，系统计算模块调用“根据零件的关键尺寸而变化的零件细部尺寸数据库”重新计算并更新零件图形，以锁模脚螺丝为例：

锁公模板螺丝的直径(Scw_Dia)：由1.5.1.4決定；

被锁紧板的总厚度(Scw_L1)：由1.5.1.4決定；

螺丝头厚度(L2)＝1*Scw_Dia；螺牙锁紧的长度(L3)＝1.5*Scw_Dia；

功牙长度(L4)＝L3+3；功牙孔的钻孔长度(L5)＝L4+3；

螺丝头的直径(D1)＝1.5*Scw_Dia；装螺丝头的孔径(D2)＝D1+1；

装螺丝的孔径(D3)＝Scw_Dia+1。

1.5.1.6对每个模架零件按步骤1.5.1.5更新图形，最终完成整个模架更新。

1.5.2修改模架标准件；

打开“模架组装图”文件中的“模架组装图零件”文件，打开模架标准件修改参数表，请参见图17和图17-1，在此参数表中修改模架标准件参数。

在参数表中修改参数导销导套的直径、回位销的直径等，单击“应用”、“确定”关闭参数表，执行“改模架”中的“新标准零件”指令。若要更换定位块，则执行“改模架”中的“换定位块”指令，计算机执行该指令程序，根据用户输入的值更新零件尺寸及图形。

1.5.3修改模仁；

如果用户选择了镶公模仁或母模仁，计算机执行该指令程序，分别把公、母模仁及模仁螺丝放到“模具结构”文件中的“模仁组装件”文件中。

1.5.3.1打开“模仁组装件”文件”，打开模仁参数表，请参见图18和图18-1，在此参数表中修改模仁参数。

1.5.3.2执行“改模架”中的“修改模仁”指令，计算机按指令程序根据用户输入的值更新模仁尺寸和图形。

1.5.3.3在图18-1中，有符号“·”的参数的值经修改后，执行指令“改模架\修改模仁”，(其它的参数修改则不需要执行此指令)计算机按指令程序根据模仁的尺寸确定螺丝的数量及型号。

1.5.3.4请参见图18-2，当模仁的尺寸变动时，模仁螺丝的数量及型号也会有相应的变动。

1.5.4修改公模板A、母模板B；

打开“模具结构”文件中的“A、B板”文件，打开“A、B板参数表”，在此参数表中修改A、B板部分的参数，执行“改模架”中的“修改A、B板”指令；

如果用户选择了不镶模仁，计算机按程序把A、B板、耐磨片及耐磨片螺丝放到“模具结构”文件中的“A、B板”文件中。选择“修改公、母模板”指令，计算机按程序流程，调用“根据模板长宽而变化的组装数据库”，根据模板的尺寸确定A、B板的尺寸、耐磨片的数量及螺丝的数量。例如：模架的长度为500、宽度为400时，计算机按程序计算出A、B板的尺寸，并组进10只耐磨片，及20只耐磨片螺丝。当然，A、B板的大小、耐磨片的数量及螺丝的数量也会随着模板尺寸的改变而作相应的变动。

打开“A、B板”文件和A、B板参数表，请参见图19，在此参数表中通过修改设计参数，可以修改A、B模板是否有耐磨片、锁紧角度和螺丝锁进方向。

执行“改模架”中的“修改公、母模板”指令，计算机执行该指令程序，根据用户输入的值更新A、B板。

若选择了A、B板有耐磨片，则：耐磨片螺丝的直径均为6mm；螺丝数量由耐磨片确定，一只耐磨片锁两只螺丝；耐磨片的长度均为120mm；耐磨片的厚度由模板的宽度确定，模板的宽度小于等于600时，耐磨片的厚度为10mm，其它情况均为15mm。耐磨片的数量由B板的宽度及长度确定，请参见图19-1。

1.5.5更换模架零件形式；

执行“改模架”指令，可以经由点选示意图的方式对模架零件的形式进行修改，包括子指令“换引料接头”、“换定位块”、“换导套”。

1.5.6整组模具结构尺寸自动调整；

当模板的尺寸、形式被修改后，执行指令“模具再生”即可对整组模具的模架结构及模具次结构与模板相关的尺寸进行自动更新。

1.5.6.1执行“模具再生”指令，计算机按程序首先对“模架组装图”文件进行再生运算；然后依次对“水路”文件、“顶针”文件进行再生运算；接着打开“模具结构”文件中的“模仁组件”文件；调用计算模块公式重新运算模仁组件；再对“模具结构”文件进行再生运算；

1.5.6.2计算机按程序接着去查找“模具结构”文件中是否存在滑块结构与斜销结构，对查到的结构文件一一调用计算模块的公式进行重新运算。当各模板的板厚或板数变更时，各个ph值都会发生变化，而模架上全部的零件及模具次结构上的零件，在Z轴方向的尺寸都以ph值为计算基础，所以会随着ph值的变化而变化。

以斜销为例，请参见图54(在图中标注了：斜销本体1、耐磨板2、螺丝3、滑轨4)，母模板厚＝B，公模板厚＝D，耐磨板的底部为ph6，螺丝的插入点为ph6，滑轨的底部为ph9，请参见图55(在图中标注了：斜销本体1、耐磨板2、螺丝3、滑轨4)，所以当改为没有承板时，改变公模板厚度D，重新运算后，ph5＝ph6，ph9亦随之改变。再对“斜销”文件重新运算时，耐磨板底部、螺丝的插入点、滑轨的底部都得到新的ph值，从而保持在正确的位置，其它的次结构包括滑块、小入子、水路、顶针等都是以这样的方法来更新图形的。

步骤2：模具次结构设计；

2.1滑块设计；

滑块设计前，先在模架的组装图上画一条代表滑块宽度的直线，然后在指令菜单中选择“滑块”指令，请参见图20所示，计算机按指令模块中的程序进入“滑块子系统”。

2.1.1选择“滑块开始”指令，并选择“公模滑块插入母模”、“公模滑块不插入母模”、“母模滑块插入公模”和“母模滑块不插入公模”四种滑块位置结构中的一种，计算机按该指令程序执行，打开“滑块图形库”。

2.1.2确定滑块的宽度和移动方向：选择代表滑块宽度的那条直线，并用鼠标点击滑块要移动的方向。确认后，计算机按程序打开滑块图形库中各种结构的滑块组件示意图，根据设计要求选择合适的组件结构。

请参见图21所示，在该图中，其选项为：

①前三种为滑块平面种类：a.到模板边；b.在模板内；c.两个完全对称的滑块；后两种为滑块断面形式：a.矩形缺角有斜面；b.矩形有斜面；

②滑块动力方式：a.斜角销；b.运动、定位连体式；c.油压缸；d.T形钩；e.弹簧；

③斜角销组装方式选项；

④T形钩选项；

⑤锁紧块方式；

⑥压块方式；

⑦背部耐模板形式；

⑧底部耐模板形式；

⑨行程定位方式。

2.1.3选好滑块组件的结构后，计算机会按程序显示所选类型的滑块断面图及尺寸，可按设计要求进行尺寸的修改；修改结束后，选择“滑块完成”指令，计算机按程序调用滑块子系统中的“多功能滑块组件”，再由计算模块根据修改过的滑块断面尺寸、线A的长度及位置以及模板的相关参数进行运算，更新图形。并将组件组装成完整的滑块结构，且插入到模具的正确位置。

请参见图22，可按要求进行尺寸的修改；修改结束后，选择“滑块完成”指令，计算机按程序调用滑块子系统中的多功能滑块组件，请参见图24，在图中标注了：滑块本体1、锁紧块2、压块3、行程挡块4、斜角销5、螺丝6、底部耐磨板7、背部耐磨板8，并将组件组装成完整的滑块结。

2.1.4如需更改选好的组件形式，可以选择“修改滑块形式”指令，计算机按程序打开滑块组件图形库中的图形，重新选择组件形式，程序通过计算模块根据新选的零件形式、滑块断面尺寸、线A的长度及位置以及模板的相关参数进行运算，更新图形。

2.1.5选择“修改零件尺寸”指令，计算机按程序打开滑块相应部件的尺寸对照表，根据设计要求，对相关尺寸进行修改，然后执行“完成尺寸修改”指令。系统便将计算模块的结果导入数据库，以完成对滑块尺寸的修改，并将该滑块相关的零配件自动进行尺寸更新，以维持合理的设计尺寸及功能。

2.2斜销设计；

2.2.1执行“斜销”指令；

请参见图25所示，在指令菜单中选择“斜销”指令，计算机按指令模块中的程序进入“斜销子系统”。

单击“斜销准备”指令，计算机执行该指令程序，调用多功能斜销零件图形库，生成“斜销”和“斜销零件”文件；并将“斜销零件”文件插入到“模具结构”文件中。

2.2.2确定斜销宽度；

请参见图26，打开“开模成品”文件，将成品上倒勾的面复制到“斜销零件”文件中。打开“斜销零件”文件，将刚刚复制过来的面的边缘线投影到XY平面，得到一条投影线(或在XY平面上须做斜销的位置划一条线)，这条线的长度便确定了斜销的宽度，此时可将面隐藏，存档。

2.2.3执行“斜销完成”指令；

确定斜销的运动方向，并从斜销组合件示意图中选取所需组合件，计算机会按程序显示所选类型的斜销断面图及尺寸，可按设计要求进行尺寸的修改；修改结束后，选择“斜销完成”指令，计算机按程序调用斜销子系统中的“多功能斜销组件”，再由计算模块根据修改过的斜销断面尺寸、线B的长度及位置以及模板的相关参数进行运算，更新图形。并将组件组装成完整的斜销结构，且插入到模具的正确位置；请参见图27，此时，计算机执行该指令程序，调用多功能不同形式的斜销组件，并显示九种斜销的形式。请参见图28，选择一种形式，计算机执行该指令程序，将符合要求的斜销插入到模具的正确位置。

2.2.4选择修改尺寸指令；打开斜销相应的尺寸对照表，根据设计要求修改参数表中的值。执行“斜销”子菜单中的“修改斜销尺寸”指令；计算机按该指令程序将计算模块的结果导入数据库，完成对斜销尺寸的修改，并将该斜销相关的零配件自动进行尺寸更新，以维持合理的设计尺寸及功能。

请参见图29，修改完参数后，再执行“斜销”子菜单中的“修改斜销尺寸”指令。此时，计算机按程序调用“根据斜销长宽高而变化的组装件数据库”，并根据输入的参数更新斜销组件的图形及尺寸。

2.3冷却回路设计；

请参见图9，在指令菜单中选择“水路”指令，计算机按指令模块中的程序进入“水路子系统”；

2.3.1执行“水路”指令，系统调用“多功能冷却回路及零件图形库”和“多功能冷却回路组件”，并显示回路形式。

请参见图30，从水路回路示意图选取所须回路，并指定为公模、母模或滑块回路；请参见图31，计算机按程序从多功能水路图形库导入此回路，并根据此模具的相关尺寸(模板、模仁的长、宽、高)更新此回路的相关零件的位置，包括“O”型环、隔片、快速接头、闷头、水管。

2.3.2执行“修改尺寸”指令，系统调用“根据模板、模仁长宽高而变化的组装件参数”；

请参见图32，若图形库中提供的内定值不符合设计要求，可以改变参数以调整回路的孔径、位置。调整后“O”型环、隔片、快速接头、闷头、水管等会自动更新到正确位置。

2.4小入子设计；

请参见图33所示，执行“小入子”指令会出现公入销、母入销、公入仁、母入仁、公异形入仁和母异形入仁六个分指令。同时，计算机按指令模块中的程序进入“小入子子系统”，计算机按程序调用“多功能小入子图形库”；

2.4.1作“连续线”；

将成品上有入销或入仁结构的面复制到“模仁组装件”文件中，并将面上要做入销或入仁的地方作出“连续线”，请参见图34所示，深色线即为连续线；

2.4.2执行“入销或入仁”指令；

请参见图35所示，选中这条入销或入仁的“连续线”，计算机按指令程序开始运算，调用“生成各种小入子并组装定位数据库”，最后将完整的入销或入仁组装到正确的位置。

在执行“公入销”或“母入销”的指令时，需要选择“级距”，如“缩小”、“加大”或“不变”；若要“缩小”或“加大”，还需选择缩小或加大的级距值“0.1”、“0.5”或“1.0”。例如：做入销的连续线直径为8.06，若选择加大0.1，则组进的入销的直径为8.1，这样在购买入销时较容易。

2.4.3选择修改参数指令，计算机按指令程序调用“根据模板、模仁长宽高而变化的组装件参数”；

请参见图36所示，打开小入子修改参数表，入仁用台阶锁，或用螺丝锁可通过参数来控制。

2.4.3.1若用台阶锁，台阶的方向可通过参数来控制。图中所示的“台阶”参数用来控制是用台阶锁还是螺丝锁，当“台阶＝1”时用台阶锁，“台阶＝0”时则用螺丝锁；当“右＝1”时从俯视图上看入子的右方有台阶，“右＝0”时则没有；当“左＝1”时从俯视图上看入子的左方有台阶；当“上＝1”时从俯视图上看入子的上方有台阶；当“下＝1”时从俯视图上看入子的下方有台阶。

2.4.3.2若用螺丝锁，螺丝的尺寸和数量由入仁的尺寸来确定，并随入仁尺寸的变更而变更。

2.5顶针设计；

执行“开始”与“完成”指令后，计算机按指令程序建立顶出系统的档案，系统提供的顶出系统的2D图，用户可根据需要，通过复制、移动排到定位后执行指令，生成3D的顶出系统。

以顶针为例，全套顶出系统的建立过程如下：

2.5.1执行“顶针”指令，计算机按指令模块中的程序进入“顶针子系统”，系统调用“各式顶针图形库”；

打开“模具结构”文件和控制顶针的层，进入“顶出系统”文件。此时，界面显示位于坐标中心处的小圆柱和一个圆柱截面的草图。

2.5.2在顶针2D图中，复制顶针到需要的位置，系统调用“各式顶针2D平面图”；将画面切换到放有顶针2D草图的界面；请参见图37，将符合需求型号的顶针的2D图复制到放有小圆柱的界面，并将顶针2D图摆放到需要的位置。

在顶针2D图摆放过程中常无法控制其在模具上的整数位置，可执行“移动顶针”指令，系统调用“查位法”查出每个顶针2D图位置，再将每个顶针2D图移到最接近的整数位置。

2.5.3执行“全套顶出系统”指令；

计算机按指令程序，摆好顶针的2D图后，回到“模具结构”文件。再打开其它顶出系统的层，按照与顶针同样的步骤将顶出系统的2D的图全部摆到定位后，最后在“模具结构”文件中执行“全套顶出系统”指令，计算机按指令程序调用“顶针2D平面图转3D图形运算法”和“各式3D顶针组装图”，请参见图38，将这些2D图生成3D的顶针、扁顶针、套筒等。

2.5.4顶针、扁顶针等零件的增加；

全套顶出系统生成后，若要增加直顶针、扁顶针、两段顶针、套筒及支撑柱时，需按照以下步骤进行，以增加顶针为例：

2.5.4.1打开“顶针零件”文件；

2.5.4.2复制符合需求的型号的顶针的2D图到另一个放有小圆柱的界面，并将2D图摆放到需要的位置；

2.5.4.3按照与第一次生成顶针同样的步骤将2D图全部摆到定位后，最后在“模具结构”文件中执行“增加顶针”指令，系统即一次性将这些2D图生成3D的顶针。

2.5.4.4扁顶针、两段顶针、套筒及支撑柱按照与顶针同样的步骤来增加。

步骤3：出初步2D总装图：

本系统具有自动出总装图的功能，具体操作步骤如下：

3.1执行“总装图”指令；

在完成模具的设计之后，在“模具结构”文件中执行“总装图”指令，请参见图39，进入选择界面后共有九个可选项，第一行为选择滑块、斜销、入子、水路在横剖、纵剖或局部剖显示；是否选择材料表，确定了最终的总装图上是否有材料表；只选择公模平面，就表示总装图上只有公模图；只选择母模平面，同样表示总装图上只有母模图；只选择剖面图，就表示总装图上只显示剖面图；全套总装图表示总装图上材料表、公、母模平面图、剖面图，全部具备；而“2D准备”则是为出总装图作必要的准备。所以第一次进入这个选择界面时首先选择“2D准备”，以启动在各个3D零件中所含的2D零件及2D次组装图，此图符合模具制图原则。然后按鼠标中键或回车键来确定。最后会返回到“模具结构”文件中。

3.2确定要显示剖面的零件；

再次执行“总装图”指令，确定“横剖选项”，然后在“模具结构”文件中，选择要显示在横剖面的零件(即：滑块、斜销、入子、水路)；如要零件显示在纵剖图，则重复步骤3，进入界面时确定“纵剖选项”；局剖图同样如此。

3.3执行“融合切”指令；

计算机按程序执行“融合切”指令，进入融合剪切的选择界面，请参见图40，选择“预融合剪切”指令，计算机按程序对每个功能零件图形内含有的切块将相关的零件切出孔位。

3.4选择剖面形式和零件排列方式

融合剪切完后，打开层管理器，计算机按程序将与模架相切出形状并保留住本体的零件(如：滑块、定位块)分别相应分配到“公平面”与“母平面”这两层中。然后再次执行“总装图”指令，确定所要出的总装图，计算机按程序进入剖面形式选择的界面图(请参见图41)和自由组合零件排列方式的显示界面(请参见图42)。确定所选排列方式后，计算机按程序将自动生成所要求的总装图并自动标注尺寸。

步骤4：根据客户要求，重复步骤2和步骤3进行设计变更。

步骤5：出正式2D总装图，并进行3D细分割；

5.13D细分割；

使用本发明在一开始做模具结构设计的同时，也在做模具的大分割，即分割成公、母模及滑块。滑块只做成品到模仁之间的部分，模仁以外的部分则用本发明的方法处理。

当总装图确认后，该模具的全部零件已完成3D图形且组装定位，其余的工作称之为“细分割”，以斜销为例，其工作流程包括以下步骤：

5.1.1将大分割的公、母模仁及滑块组装到模架；

5.1.2将斜销所需的成品部分的公模面复制到该斜销；

5.1.3用此面将斜销多余部分切除，或将不足部分加上，即成为完整的斜销图形。对每个与成品接触的零件都重复以上步骤，称之为细分割。

5.2出正式2D总装图；

由于经过细分割处理后，全部的零件已完成最终的加工形状，故此时输出的2D总装图更加精确。其操作流程实际上只是将步骤3出2D总装图的选项做一次“再生”的工作，让系统重新运算。

步骤6：出自动标尺寸的2D零件加工图；

6.1设定零件参数；

请参见图43，首先对要出图的零件设定参数，包括：

6.1.1视图布置：共有6个视图，12个剖面图供选择组合；

6.1.2线型参数：可指定该视图是否要虚线，相切线等；

6.1.3标注形式参数：尺寸标注位置离该点及方向，有3个参数的多种“值”可供组合等；

6.2确定出图零件；

请参见图44，执行指令“零件图”计算机按程序提供选项框，确定欲出图零件；请参见图45，执行出图指令后显示2D零件加工主视图；

6.3执行2D零件图自动标注尺寸指令；

6.3.1计算机执行该指令程序，首先查出3D零件上全部线之端点及中点，进行分析、归纳出孔位及孔的属性，如穿孔、盲孔、攻牙孔，并将它写到文档内；

6.3.2查出6.1.1～6.1.3的各项参数值以决定视图的排列及尺寸标注方式；

6.3.3对要出图的零件设置参数，其对应的某视图查出全部线的端点、中点；

6.3.4分析过滤点资料，归纳为8个文字文件，分别为往不同方向及距离标注尺寸的资料；

6.3.5计算机执行标尺寸指令程序，根据此8个档案对该视图自动进行尺寸标注；重复步骤6.3.2～6.3.4对每个视图标注尺寸；组合各个视图成一张完整工程图；将孔位表写入工程图中，并在相应视图上标注孔位代号。

以下为对目标视图归纳出8个档案的流程说明：

首先取得目标视图的全部线的端点、中点，然后根据两端点与中点计算该线是否为直线，若三点连线的夹角不为0°或180°则为非直线，即不予处理。

取点的过滤原则为：

水平线与垂直线只取一个端点，且取离图形边界较近的点，若两端点离边界的距离小于某一参数值，则根据“优先权参数”确定取哪一个端点；

相同X值的不同垂直线若其端点距离小于某参数值则视为同一条垂直线；

相同Y值的不同水平线若其端点距离小于某参数值则视为同一条垂直线；

斜线：

若其端点与水平线相交则该点只取X值；

若其端点与垂直线相交则该点只取Y值；

若其端点同时与水平及垂直线相交则不取值。

将图形边界X轴最小值、X轴最大值、Y轴最小值、Y轴最大值的值写入另一个档案。

端点性质归类原则为：

水平线的端点只要标Y轴尺寸；

垂直线的端点只要标X轴尺寸；

斜线：

与水平线的交点只要标X轴尺寸；

与垂直线的交点只要标Y轴尺寸；

同时与水平垂直线相交则不标尺寸。

根据上述原则，将点资料分别写入4个档案：

往下标尺寸(Down)；

往上标尺寸(Up)；

往右标尺寸(Right)；

往左标尺寸(Left)。

根据另一距离参数再将4个档案分成8个档案：

这个距离参数的意义为：若端点离图形边界的距离大于此参数值则被归为另一档案。例：原写于“往下标尺寸到边界外的档案”被改为写于“往下标尺寸到距该点10mm的档案”。

对2D视图标尺寸：

根据“往下”的资料标出X轴尺寸往下到图形边界外；

根据“往上”的资料标出X轴尺寸往上到图形边界外；

根据“往右”的资料标出Y轴尺寸往右到图形边界外；

根据“往左”的资料标出Y轴尺寸往左到图形边界外；

根据“往下1”的资料标出X轴尺寸往下离该点10mm处；

根据“往上1”的资料标出X轴尺寸往上离该点10mm处；

根据“往右1”的资料标出Y轴尺寸往右离该点10mm处；

根据“往左1”的资料标出Y轴尺寸往左离该点10mm处。

综上所述，本发明三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法，用于模具设计，当设计参数变更时，能使相关连的组装件的参数也自动调整，使模具结构设计更合理，有效提高了模具设计质量；在设计流程中，3D模具结构设计与3D分模可同步进行，可缩短模具设计总工时50％；可将3D总装图自动生成2D总装图，并能自动标注符合标准的尺寸；可对3D零件自动出2D零件加工图并自动标注尺寸，满足生产加工的要求。

Claims (11)

1.一种三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法，其特征在于：包括，

步骤1：模架结构设计，导入三维成品图，执行“开始”指令，确定零件的规格、模穴和模仁数量、模穴排列及距离计算方式、模仁分割方式、模架所需零件及模板结构的选项；确定成品到模仁的距离尺寸及模仁到模板的距离尺寸；执行“完成”指令，通过计算机计算、生成标准模架；

步骤2：模具次结构设计，分别执行模具主要部件的滑块结构设计指令、斜销结构设计指令、冷却回路设计指令、小入子结构设计指令和顶出结构设计指令，通过计算机计算，生成滑块组件、斜销组件、冷却回路组件、小入子组件和顶针组件，并自动将这些组件组装到模架上；

其中，滑块结构设计包括：使用者经由自己所划的一条线来决定滑块本体的宽度及位置，再选取各种不同形式的滑块配件，包括：斜角销、压块、锁紧块、耐磨板和定位件等，经由计算机计算后根据所划的线将整个滑块装配件组装到模架上；斜销结构设计包括：使用者可经由自己所划的一条线来决定斜销本体的宽度及位置，再选取由不同形式的零件所组成的斜销组装件，经由计算机计算后根据所划的线将整个斜销组装件组装到模架上；小入子结构设计包括：使用者根据所须的入子外形线做出XY平面上的图形，经由计算机计算后将整个入子装配件组装到模架上；顶针组件设计包括：使用者在XY平面上布置各式的顶针大小及位置，经由计算计算后将各顶针的装配件组装到模架上，主要包括：顶针和套筒；

步骤3：执行总装图指令，计算机执行程序，生成二维总装图；

步骤4：根据变更的设计要求，重复执行步骤2和步骤3指令；

步骤5：通过计算机输出经三维细分割的正式二维总装图；

步骤6：通过计算机输出自动标注尺寸的二维零件加工图。

2.根据权利要求1所述的三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法，其特征在于：所述的步骤1的模架结构设计中包括以下步骤：

1.1导入三维成品图，并将成品在设计界面的三维坐标系中摆放定位；

1.1.1打开成品图，将成品放好缩水率；

1.1.2单模穴模具的成品摆放位置由成品的形状和开模方向确定；

1.1.3多模穴模具的成品依据模穴的数量摆放在设定的位置，只要摆一个成品；

1.2执行“开始”指令，计算机按程序进入“模架子系统”；

1.2.1确定主结构选项；

确定以下选项，计算机按程序调用指令模块，并由相关的指令控制程序的运行，以调用相应的图形库；

1.2.1.1选择公制、英制、Hasco中的一项指令，计算机执行该指令程序，确定零件的规格；

1.2.1.2选择一模一穴、一模多穴、多种成品中的一项指令，计算机执行该指令程序，确定模穴和模仁数量；

1.2.1.3选择二板模、标准三板模、简易三板模中的一项指令，计算机执行该指令程序，确定模架结构；

1.2.1.4模面定位块、镶公模仁、镶母模仁、锁紧块、母隔热板、公隔热板、无回位弹簧、顶板拉回和二段顶出，这些选项可根据需要分别进行选择；

1.2.2选择模板结构选项图，计算机按程序调用全模板模架图形库，确定模板结构；

1.3确定成品到模仁的距离参数及模仁到模板的距离参数；

打开“输入成品到模仁及模仁到模板的距离参数表”，在参数表中依次输入设计要求的尺寸，然后保存文件；

1.4执行“完成”指令，生成含完整零件的标准模架；

计算机执行该指令程序，并根据输入模块查出成品的尺寸及位置，并整合用户在上述过程中的选择及输入的数据，通过计算模块确定出模仁的大小、位置及所需的螺丝数量、直径和位置；

1.5执行“改模架”指令，计算机执行该指令程序，可对模架的各零部件修改尺寸；

1.5.1修改模架；

打开“模架组装图”文件中的“3D模板”文件，打开“模板参数表”，在此参数表中修改模架的尺寸和形式，执行“新标准模架”或“非标准模架”指令；

1.5.2修改模架标准件；

打开“模架组装图”文件中的“模架零件组装图”文件，打开“模架标准件参数表”，在此参数表中修改模架标准件的尺寸和形式，执行“新标准零件”指令；

1.5.3修改模仁；

打开“模具结构”文件中的“模仁组装件”文件，打开“模仁参数表”，在此参数表中修改模仁参数，执行“修改模仁”指令；

1.5.4修改公模板A、母模板B；

打开“模具结构”文件中的“A、B板”文件，打开“A、B板参数表”，在此参数表中修改A、B板参数，执行“修改公、母模板”指令；

1.5.5更换模架零件形式；

执行“改模架”指令，可以通过点选示意图的方式对模架零件的形式进行修改，包括子指令“换引料接头”、“换定位块”、“换导套”；

1.5.6整组模具结构尺寸自动调整；

当模板的尺寸、形式被修改后，执行指令“模具再生”即可对整组模具的模架结构及模具次结构与模板相关的尺寸进行自动更新。

3.根据权利要求1所述的三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法，其特征在于：所述的步骤2中的滑块结构设计，包括以下步骤：

2.1滑块设计；

滑块设计前，先在模架的组装图上画一条代表滑块宽度及位置的直线A，确定滑块的宽度和移动方向，然后选择“滑块”指令，计算机按指令模块中的程序进入“滑块子系统”；

2.1.1选择“滑块开始”指令，并选择“公模滑块插入母模”、“公模滑块不插入母模”、“母模滑块插入公模”或“母模滑块不插入公模”四种滑块位置结构中的一种，计算机按该指令程序执行，打开“滑块图形库”；

2.1.2确认后，计算机按程序打开滑块图形库中各种结构的滑块组件示意图，根据设计要求选择合适的组件结构；

2.1.3选好滑块组件的结构后，计算机会按程序显示所选类型的滑块断面图及尺寸，可按设计要求进行尺寸的修改；修改结束后，选择“滑块完成”指令，计算机按程序调用滑块子系统中的“多功能滑块组件”，再由计算模块根据修改过的滑块断面尺寸、线A的长度及位置以及模板的相关参数进行运算，更新图形。并将组件组装成完整的滑块结构，且插入到模具的正确位置；

2.1.4如需更改选好的组件形式，可以选择“修改滑块形式”指令，计算机按程序打开滑块组件图形库中的图形，重新选择组件形式，程序通过计算模块根据新选的零件形式、滑块断面尺寸、线A的长度及位置以及模板的相关参数进行运算，更新图形；

2.1.5选择“修改零件尺寸”指令，计算机按程序打开滑块相应部件的尺寸对照表，根据设计要求，对相关尺寸进行修改，然后执行“完成尺寸修改”指令；计算机按程序将计算模块的结果导入数据库，完成对滑块尺寸的修改，并将该滑块相关的零配件自动进行尺寸更新，以维持合理的设计尺寸及功能。

4.根据权利要求1所述的三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法，其特征在于：所述的步骤2中的斜销结构设计，包括以下步骤：

2.2斜销设计；

2.2.1执行“斜销”指令；

计算机按指令模块中的程序进入“斜销子系统”；调用“多功能斜销零件图形库”，生成“斜销组件”和“斜销零件”文件；并将“斜销组件”插入到“模具结构”文件中；

2.2.2确定斜销宽度；

打开“开模成品”文件，将成品上倒勾的面复制到“斜销零件”文件中的“斜销组件”内，打开“斜销零件”文件，将刚刚复制过来的面的边缘线投影到XY平面，得到一条投影线，或在XY平面上需做斜销的位置画一条线B，这条线的长度便确定了斜销的宽度，其位置则确定了斜销的位置；

2.2.3执行“斜销完成”指令；

确定斜销的运动方向，并从斜销组合件示意图中选取所需组合件，计算机会按程序显示所选类型的斜销断面图及尺寸，可按设计要求进行尺寸的修改；修改结束后，选择“斜销完成”指令，计算机按程序调用斜销子系统中的“多功能斜销组件”，再由计算模块根据修改过的斜销断面尺寸、线B的长度及位置以及模板的相关参数进行运算，更新图形；并将组件组装成完整的斜销结构，且插入到模具的正确位置；

2.2.4修改尺寸；

打开斜销相应的尺寸对照表，根据设计要求修改参数表中的值；执行“斜销”子菜单中的“修改斜销尺寸”指令；计算机按该指令程序将计算模块的结果导入数据库，完成对斜销尺寸的修改，并将该斜销相关的零配件自动进行尺寸更新，以维持合理的设计尺寸及功能。

5.根据权利要求1所述的三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法，其特征在于：所述的步骤2中的冷却回路设计，包括以下步骤：

2.3冷却回路设计；

选择“水路”指令，计算机按指令模块中的程序进入“水路子系统”；

2.3.1执行“水路”指令，选取回路形式；

计算机按该指令程序，打开水路回路示意图，从水路回路示意图选取所需回路，并指定为公模、母模或滑块回路；计算机按程序从多功能水路图形库导入确定的回路，并根据此模具的模板、模仁的长、宽、高的尺寸更新此回路的相关零件的位置，包括“O”型环、隔片、快速接头、闷头和水管；

2.3.2执行“修改尺寸”指令；

若图形库中提供的内定值不符合设计要求，可以改变参数以调整回路的孔径和位置；调整相关参数后，计算机按该指令程序，对“O”型环、隔片、快速接头、闷头和水管自动更新到正确位置。

6.根据权利要求1所述的三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法，其特征在于：所述的步骤2中的小入子结构设计，包括以下步骤：

2.4小入子设计；

执行“小入子”指令，计算机显示公入销、母入销、公入仁、母入仁、公异形入仁和母异形入仁六个分指令；同时，计算机按指令模块中的程序进入“小入子子系统”，并调用“多功能小入子图形库”；

2.4.1作“连续线”；

将成品上有入销或入仁结构的面复制到“模仁组装件”文件中，并将面上要做入销或入仁的部位作出封闭的“连续线”，或根据需要画出封闭的“连续线”；

2.4.2执行“入销或入仁”指令；

选中这条入销或入仁的“连续线”，计算机按指令程序开始运算，调用“多功能小入子图形库”的图形，通过计算模块从“组装件数据库”提取数据进行运算，最后将完整的入销或入仁组装到正确的位置；

在执行“公入销”或“母入销”的指令时，需要选择“级距”，如“缩小”、“加大”或“不变”；若要“缩小”或“加大”，还需选择缩小或加大的级距值“0.1”、“0.5”或“1.0”；

2.4.3修改参数，计算机调用“根据模板、模仁长宽高而变化的组装件参数”；

打开“小入子修改参数表”，入仁用台阶锁或用螺丝锁、台阶的方向及数量、螺丝的大小及数量，可通过设置参数设定。

7.根据权利要求1所述的三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法，其特征在于：所述的步骤2中的顶针设计，包括以下步骤：

2.5顶针设计；执行“开始”与“完成”指令后，系统会建立顶出系统的档案；

2.5.1执行“顶针”指令，计算机按指令模块中的程序进入“顶针子系统”，并调用“各式顶针图形库”；打开“模具结构”文件，进入“顶出系统零件”文件；

2.5.2在顶针2D图中，复制顶针到需要的位置，通过计算机调用“各式顶针2D平面图”；将画面切换到放有2D草图的界面；将符合要求型号的顶针的2D图复制到放有小圆柱的界面，并将2D图摆放到需要的位置；

在顶针2D图摆放过程中常无法控制其在模具上的整数位置，可执行“移动顶针”指令，系统调用“查位法”查出每个顶针2D图位置，再将每个顶针2D图移到最接近的整数位置；

2.5.3执行“全套顶出系统”指令；计算机按该指令程序摆好顶针的2D图后，回到“模具结构”文件；按照与顶针同样的步骤将顶出系统的2D图全部摆到定位后，在“模具结构”文件中执行“全套顶出系统”指令，计算机按指令程序调用“顶针2D平面图转3D图形运算法”和“各式3D顶针组装图”，一次性将顶针2D图生成3D的顶针、套筒和支撑柱；

2.5.4顶针的增加；全套顶出系统生成后，若要增加顶针、套筒及支撑柱时，以增加顶针为例，按照以下步骤进行；

2.5.4.1打开“顶针零件”文件；

2.5.4.2复制符合需求型号的顶针2D图到另一个放有小圆柱的界面，并将顶针2D图摆放到需要的位置；

2.5.4.3按照与第一次生成顶针同样的步骤，将顶针2D图全部摆到定位后，最后在“模具结构”文件中执行“增加顶针”指令，计算机按该指令程序一次性将这些2D图生成3D的顶针。

8.根据权利要求1所述的三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法，其特征在于：所述的步骤3中，包括以下步骤：

3.1执行“总装图”指令；

在完成模具的设计之后，在“模具结构”文件中执行“总装图”指令；

3.1.1计算机按程序进入选择界面后，共有九个可选项：

3.1.1.1第一行为显示滑块、斜销、入子、水路的横剖图、纵剖图及局部剖图，并确定其在总装图中所处位置；

3.1.1.2确定最终总装图上的材料表；

3.1.1.3确定全套总装图具备材料表、公、母模平面图和剖面图；

3.1.2先选择“2D准备”指令，以启动在各个3D零件中所含的2D零件及2D次组装图；

3.2确定要显示剖面的零件；

再次执行“总装图”指令，确定“横剖选项”、“纵剖选项”和“局剖选项”显示横剖面，纵剖面及局部剖面的零件图；

3.3执行“融合切”指令；

执行“融合切”指令，进入融合剪切的选择界面，选择“预融合剪切”指令，计算机按程序用每个多功能零件图形内含有的切块将相关的零件切出孔位；

3.4选择模架标准零件排列方式；

融合剪切完后，计算机按程序将与模架相切出形状并保留住本体的零件；分别相应分配到“公平面”与“母平面”这两层中；然后再次执行“总装图”指令，确定所要出的总装图，进入模架标准零件排列方式选择的界面图，确定所选排列方式后，将自动生成所要求的总装图并自动标注尺寸。

9.根据权利要求1所述的三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法，其特征在于：所述的步骤6中通过计算机输出自动标注尺寸的二维零件加工图，包括以下步骤：

6.1设定零件参数；使用者首先对要出图的零件设定参数，包括：

6.1.1视图布置：共有6个视图，12个剖面图供选择组合；

6.1.2线型参数：选择该视图的虚线，相切线；

6.1.3标注形式参数：尺寸标注位置离该点的距离及方向，有3个参数的多种“值”可供组合；

6.2确定出图零件；

执行“零件图”指令，计算机按程序提供选项框，确定欲出图零件；

6.3选择2D零件加工图自动标注尺寸指令；

6.3.1计算机按程序首先查出3D零件上全部线的端点及中点，进行分析、归纳出孔位及孔的属性，如穿孔、盲孔、或攻牙孔，并将它写到文档内；

6.3.2计算机按程序再查出6.1.1～6.1.3中的各项参数值以决定视图的排列及尺寸标注方式；

6.3.3计算机按程序对要出图的零件摆放个别的视图，对个别视图查出全部线的端点和中点；

6.3.4计算机按程序分析过滤点的资料，归纳为8个文字文件，分别为往不同方向及距离标注尺寸的资料；

6.3.5计算机执行标注尺寸指令程序，根据此8个档案对该视图进行尺寸标注；

6.3.6重复步骤6.3.2～6.3.4对每个视图标注尺寸；将各个视图组合成一张完整的工程图；将孔位表写入工程图中，并在相应视图上标注孔位代号。

10.根据权利要求2所述的三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法，其特征在于：在步骤1.5.1修改模架中还包括以下步骤：

1.5.1.1修改“3D模板”文件中的参数值，可供修改的参数超过20个；

在二板模的“3D模板”文件中建立了全模板图共13块模板，并对各模板的厚度设定变量从A至N，且对模板之间的间隙也设定了变数Gap_a至Gap_f；

在模板厚度A至N和模板间隙Gap_a至Gap_f主变数的基础上，又设定了在设计界面三维座标系中Z轴位置的附从变数ph1至ph12；

即ph值＝模板厚度+模板间隙；

每块模板的方块图形的起始“角落点”都设在图中的左下角，取其对应的ph值为参数，再用模板厚及模板的长、宽决定另一个“角落点”；

1.5.1.2执行“改模架”指令，选择“新标准模架”或“非标准模架”；

1.5.1.3计算机按程序计算模块调用“模板组装数据库”更新模板图形；当模板厚变更，或模板宽W，模板长L变更时，计算机执行程序，通过计算模块调用“模板组装数据库”数据，重新计算每块板的起点与终点，从而更新模板图形；

1.5.1.4计算机执行程序，通过计算模块调用“根据模架长、宽而变化的模架零件组装数据库”数据，计算模架各个零件的关键尺寸，组装位置及数量；

1.5.1.5计算机执行程序，通过计算模块调用“根据零件的关键尺寸而变化的零件细部尺寸数据库”重新计算并更新零件图形及模架组件图形；

1.5.1.6对每个模架零件按步骤1.5.1.5更新图形，最终完成整个模架的更新。

11.根据权利要求2所述的三维模具结构参数化组装设计及二维图自动标注尺寸方法，其特征在于：在步骤1.5.6整组模具结构尺寸自动调整中，还包括以下步骤：

1.5.6.1执行“模具再生”指令，计算机按程序首先对“模架组装图”文件进行再生运算；然后依次对“水路”文件、“顶针”文件进行再生运算；接着打开“模具结构”文件中的“模仁组件”文件；调用计算模块公式重新运算模仁组件；再对“模具结构”文件进行再生运算；

1.5.6.2计算机接着按程序查找“模具结构”文件中是否存在滑块结构与斜销结构，对查到的结构文件一一调用计算模块的公式进行重新运算；

当各模板的板厚或板数变更时，各个ph值都会发生变化，而模架上全部的零件及模具次结构上的零件，其在Z轴方向的尺寸都以ph值为计算基础，所以会随着ph值的变化而变化。

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