CN108416090A - 一种注塑模冷却水路的快速设计系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种注塑模冷却水路的快速设计系统及方法，其包括建立注塑模冷却水路的整体模型，定义冷却水路的表达式及关系式，完成冷却水路的快速设计的UG/Open模块、以及用于对冷却水路的表达式参数进行管理，并能通过数据库文件驱动UG/Open模块更新冷却水路的MFC APP模块。本发明将冷却水路的参数通过表达式进行关联，应用数据库系统管理，用户只需在MFC APP模块中输入冷却水路的尺寸和位置参数，便可自动完成对冷却水路的快速设计和修改。
Description
技术领域
本发明涉及注塑模冷却水路设计领域，具体地说，特别涉及到一种注塑模冷却水路的快速设计系统及方法。
背景技术
在设计注塑模冷却水路时，尤其是大型复杂注塑模，既要考虑冷却效果，又要防止冷却水路与浇注系统、顶出机构及抽芯机构的相互干涉，因此冷却水路的合理设计是衡量注塑模质量的一个重要标志。目前也有外挂工具能完成注塑模冷却水路设计及修改，但存在下面几个方面的问题：
1)大部分外挂工具设计冷却系统时以单段冷却水路为一个单元，依次设计各段水路后再形成冷却循环回路，不能实现水路的整体设计，设计效率较低，体现不了计算机辅助设计和智能设计的思想。
2)单段水路的定位是通过水路轴线端点来完成，稍有偏差就容易导致回路不通而影响模具正常工作，需要重新定位与设计。
3)注塑模冷却系统包含特征繁多，包括堵头，水嘴，密封圈等冷却附件，当其中的任何一个附件需要修改时，其余相关特征容易发生再生失败。
另外，随着注塑模技术的发展，对模具冷却效果的要求也越来越高，有些注塑模需要一些特殊形状的冷却水路，如随形水路或异形水路等，这类水路设计难度更大，现有外挂软件也无法完成，如果能应用二次开发工具开发其专用模块，将促进特殊结构注塑模的研发，以提高企业竞争力。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种注塑模冷却水路的快速设计系统及方法，以解决现有技术中存在的问题。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种注塑模冷却水路的快速设计系统，包括：
UG/Open模块，其用于建立注塑模冷却水路的整体模型，定义冷却水路的表达式及关系式，完成冷却水路的快速设计；
MFC APP模块，其用于对冷却水路的表达式参数进行管理，并能通过数据库文件驱动UG/Open模块更新冷却水路的整体模型。
进一步的，所述UG/Open模块和MFC APP模块通过二次开发接口和动态链接库实现连接；
在UG/Open模块中定义了冷却水路的表达式，采UF_MODL_edit_exp()函数修改冷却水路表达式参数的值，通过UF_MODL_update()函数驱动冷却水路的整体模型的自动更新；
所述MFC APP模块应用数据库系统管理冷却水路的表达式参数，并通过CDatabase类和CRecordset类定义数据库系统的操作相关，完成冷却水路表达式参数的显示、添加、删除及修改。
进一步的，所述二次开发接口的实现过程如下：
1)应用Visual C++6.0创建工程文件app.dsw，选择UGNX Appwizard V1向导，选择应用程序类型为“An internal application that can be activated from aUnigraphics session(dll)”和“Automatically(ufsta)”，得到的工程文件中包含源程序文件app.cpp，头文件app.h和资源文件；
2)将包含UG/Open API所有函数的UG库文件libufun.lib及libugopenint.lib加入到所建工程；
3)配置目录选项，添加UG根目录下的库文件及包含文件路径；
4)编制UG/Open入口函数ufsta()，并在入口函数ufsta()中添加初始化UG环境函数UF_initialize()和退出UG环境函数UF_teminate()；当启动UG后，将自动执行入口函数ufsta()中的内容；然后在所述入口函数ufsta()中添加对话框的建立函数UF_STYLER_create_dialog()和用户应用程序的注册函数UF_MB_add_styler_actions()；
5)定义用户功能函数，并添加到源程序文件和头文件中；
6)编译连接生成动态链接库文件app.dll并保存于用户目录的startup文件夹中，当打开UG时，将自动加载该文件，启动注塑模冷却水路快速设计系统界面。
进一步的，所述动态链接库的实现过程如下：
1)启动Visual C++6.0，通过UGNX Appwizard V1应用程序框架创建app工程，入口函数选择ufsta()函数，app工程经编译连接后得到动态链接库文件app.dll；所述app工程中创建整体水路快速设计用户界面，用户输入参数后，利用UF_MODL_edit_exp()函数修改水路表达式的值，再通过UF_MODL_update()函数实现整体水路的快速更新；
2)通过Visual C++6.0的MFC AppWizard(dll)应用程序框架创建database工程，选择“动态链接库使用共享MFC DLL”，所述database工程用于创建冷却水路参数的数据库管理界面，工程文件经过编译、连接后得到的动态链接库文件database.dll，database.dll用于(删掉)被app工程的app.dll文件调用；
3)当app.dll调用database.dll文件中的函数时，在database工程中根据如下格式定义被调用的函数：
extern"C"函数类型EXPORT函数名(函数参数)
{
AFX_MANAGE_STATE(AfxGetStaticModuleState())；
……
}
其中，extern"C"声明该函数为全局的外部C函数，如果没有该语句，则导出函数只能从C++代码中调用；
当app工程需要调用该函数时，也需要在对应文件中按照如下格式进行外部声明：
extern"C"函数类型EXPORT函数名(函数参数)；
4)当app.dll调用database.dll文件中的数据时，不同链接库文件之间数据传递通过用户自定义函数的指针型参数实现；
5)将两个工程的动态链接库文件app.dll和database.dll，复制到用户startup
目录中，注册用户变量UGII_USER_DIR为startup文件夹的上一级目录；启动UG时，将自动运行startup文件夹中的app.dll和database.dll两个动态链接库文件，从而启动注塑模冷却水路快速设计系统。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1)冷却水路是作为一个整体实体特征存在，其便于进行冷却水路和注塑模模架其它零部件之间干涉检测和位置调整。
2)将冷却水路的参数通过表达式进行关联，应用数据库系统管理表达式参数，实现水路的快速设计和修改，避免了采用传统外挂软件设计时水路数据丢失和再生困难的问题。
3)采用UG二次开发技术完成的注塑模冷却水路快速设计系统，用户只需在用户界面中输入冷却水路的尺寸和位置参数，其它过程均由系统自动完成，适用于任何类型和规格的注塑模，具有一定的通用性和智能性。
附图说明
图1为本发明所述的注塑模冷却水路的快速设计系统的工作原理图。
图2为本发明所述的二次开发的流程图示意图。
图3为本发明所述的冷却水路的整体实体特征示意图。
图4为本发明所述的冷却水路的整体平面结构示意图。
图5为本发明所述的冷却水路的各段水路草图及编号示意图。
图6为本发明所述的冷却水路的草图1位置尺寸关系式。
图7为本发明所述的冷却水路的草图2位置尺寸关系式。
图8为本发明所述的冷却水路的草图3和7位置尺寸关系式。
图9为本发明所述的冷却水路的草图4位置尺寸关系式。
图10为本发明所述的冷却水路的草图5位置尺寸关系式。
图11为本发明所述的冷却水路的草图6位置尺寸关系式。
图12为本发明所述的冷却水路的草图8位置尺寸关系式。
图13为本发明所述的冷却水路的草图9位置尺寸关系式。
图14为本发明所述的动态链接库文件之间的工作原理示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参见图1，本发明所述的一种注塑模冷却水路的快速设计系统及方法，其系统用户菜单挂在UG主菜单栏上，用户通过菜单选择水路类型后，在冷却水路设计界面输入水路特征参数，快速得到新的冷却水路特征，最后将整体水路加载到模架，进行干涉检测和腔体切减，从而获得注塑模中的冷却水路。
系统二次开发流程图如图2所示，系统以UG为支撑软件，以Visual C++6.0为高级语言开发平台。系统基本用户界面，如用户菜单、用户对话框等采用UG/Open MenuScript，UG/Open UIStyler和UG/Open API开发工具联合开发。但对于较为复杂的用户界面，需要处理一些复杂数据，要借助MFC强大的类库协助，而UG/Open API函数库中并没有直接提供对Visual C++6.0的MFC的支持，因此系统设计UG/Open和MFC之间的二次开发接口，主要步骤如下：
1)应用Visual C++6.0创建工程文件app.dsw，选择UGNX Appwizard V1向导，选择应用程序类型为“An internal application that can be activated from aUnigraphics session(dll)”和“Automatically(ufsta)”，得到的工程文件中包含源程序文件app.cpp，头文件app.h和资源文件；
2)将包含UG/Open API所有函数的UG库文件libufun.lib及libugopenint.lib加入到所建工程；
3)配置目录选项，添加UG根目录下的库文件及包含文件路径；
4)编制UG/Open入口函数ufsta()，并在入口函数ufsta()中添加初始化UG环境函数UF_initialize()和退出UG环境函数UF_teminate()；当启动UG后，将自动执行入口函数ufsta()中的内容；然后在所述入口函数ufsta()中添加对话框的建立函数UF_STYLER_create_dialog()和用户应用程序的注册函数UF_MB_add_styler_actions()；
5)定义用户功能函数，并添加到源程序文件和头文件中；
6)编译连接生成动态链接库文件app.dll并保存于用户目录的startup文件夹中，当打开UG时，将自动加载该文件，启动注塑模冷却水路快速设计系统界面。
在UG建模环境将整体水路作为一个实体特征设计，并以prt文件形式独立保存，如图3所示，该整体水路由1至9共九段水路组成，其中1、9为入水口(出水口)，2、8为过渡水路，3至7段水路形成一个冷却循环。
图4为冷却水路的整体平面结构示意图，，其中，A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1为水路端点，这些端点必须保证和模仁或座板的侧面重合，否则水路无法加工，因此，系统建立了关联的表达式，以确保这些端点的位置关系。其中，L、W为模仁的长度和宽度，L1为座板宽度；L2为第2、8段过渡水路长度，它和模仁及座板厚度尺寸相关；L3为第3、7段水路长度；X、Y决定循环水路在XOY平面的位置，Z决定循环水路在开模方向的位置。整体水路的表达式的创建方法为：【工具】-＞【表达式】，本系统的整体水路表达式，其参数含义及分类见表1，表达式中涉及的参数见图4。
| 表达式参数 | 含义或功能 | 分类 |
| L | 模仁长度 | 水路端点位置参数 |
| W | 模仁宽度 | 水路端点位置参数 |
| D | 水路直径 | 水路直径 |
| X | 决定水路3、5、7轴线位置 | 水路布局参数 |
| Y | 决定水路4、6轴线位置 | 水路布局参数 |
| Z | 决定水路3至7轴线所在平面的位置 | 水路装配约束参数 |
| L1 | 座板宽度 | 水路端点位置参数 |
| L2 | 过渡水路2、8长度 | 水路装配约束参数 |
| L3 | 水路3、7长度 | 水路端点位置参数 |
表1冷却水路表达式
不同规格和尺寸的注塑模，其冷却水路也随之变化，这就要求整体水路形状、位置及尺寸能随注塑模结构的变化而变化。
冷却水路的布局由各段水路位置决定，系统建了一个基准坐标系用于各段水路的草图定位，如图5所示，图中草图1至9分别对应图3中的第1到9段水路的草图，由于水路3和7共用一个草图，故总共8个草图。
上述8个草图的定位分为两类，一类是是草图所在平面定位，通过用户选定基准坐标系中的XOY，XOZ或YOZ平面即可；另一类是草图中心点的定位，通过图6至图13中草图中心点位置尺寸关系式来实现。
创建关系式的方法为：选中水路草图中的位置尺寸，单击右键，通过“公式”工具建立该尺寸和表1中表达式参数的关系。图6至图13分别为第1到第9段水路草图位置尺寸关系式，具体内容见表2及图6至图13。
| 水路编号 | 草图所住平面 | 草图位置尺寸关系式 |
| 1 | YOZ | L3-L/2，Z-20+L2 |
| 2 | XOY | -X，L/2-L3 |
| 3、7 | XOZ | X，Z |
| 4 | YOZ | Y，Z |
| 5 | XOZ | -X，Z |
| 6 | YOZ | Y，Z |
| 8 | XOY | X，L/2-L3 |
| 9 | YOZ | L/2-L3，Z-20+L2 |
表2各段水路草图平面定位及草图位置尺寸关系式
由于水路端点位置必须随模仁或座板尺寸发生关联变化，如图4所示，即A1、A2的位置和W相关，B1位置和L相关，B2、D1位置和L、L3相关，C1、C2位置和X，L1相关。本系统的解决方法如下：先应用“拉伸”工具建立各段水路，拉伸时的“开始距离”和“结束距离”通过关系式控制，建立关系式的方法参考表2，其内容详见表3。
| 水路编号 | 开始距离 | 结束距离 |
| 1 | X-10 | L1 |
| 2 | Z-10 | L2+Z-10 |
| 3 | L/2 | -L3-10+L/2 |
| 4 | -W/2 | X+10 |
| 5 | -Y-10 | L/2 |
| 6 | -W/2 | X+10 |
| 7 | -L/2 | L3+10-L/2 |
| 8 | Z-10 | L2+Z-10 |
| 9 | X-10 | L1 |
表3定义各段水路拉伸距离时的关系式
应用MFC的ODBC数据库技术管理表1中水路表达式参数，其中两个最重要的ODBC类是CDatabase和CRecordset，用CDatabase封装数据源的连接，当一个CDatabase类对象连接到数据源后，用户可以进行数据源文件的相关操作；CRecordset封装了对记录集的滚动、修改、增加及删除等操作。系统定义ODBC数据源的主要步骤为：
1)打开Microsoft Access 2007，建立对应的mdb数据库文件，创建整体水路表达式参数对应的数据表，并定义各字段名及字段数据；
2)通过【控制面板】-＞【系统与安全】-＞【管理工具】-＞【数据源】，打开“ODBC数据源管理器”对话框；单击【添加】，选择“Microsoft Access Driver”，单击【确定】，打开“创建新数据源”对话框，选择“Microsoft Access Driver(*.mdb)”，单击“完成”；打开“ODBCMicrosoft Access安装”对话框，选择用户定义的数据库文件，并定义数据源名。
应用动态链接库技术实现UGNX Appwizard V1和MFC Appwizard(d1l)工程之间的连接，其工作原理见图14。
1)启动Visual C++6.0，通过UGNX Appwizard V1应用程序框架创建app工程，入口函数选择ufsta()函数，工程经编译连接后得到动态链接库文件app.dll。该工程中创建整体水路快速设计用户界面，用户输入参数后，利用UF_MODL_edit_exp()函数修改水路表达式的值，再通过UF_MODL_update()函数实现整体水路的快速更新。
2)通过Visual C++6.0的MFC AppWizard(dll)应用程序框架创建database工程，选择“动态链接库使用共享MFC DLL”。该工程用于创建整体水路参数的数据库管理界面，工程文件经过编译、连接后得到的动态链接库文件database.dll将被app工程的app.dll文件调用。
3)应用Visual C++6.0的MFC AppWizard(dll)应用程序框架创建动态链接库文件时，常应用动态链接到MFC的规则动态库，这类dll应用程序中的导出函数可以被任意Win32应用程序使用，包括基于MFC的应用程序。
4)当app.dll调用database.dll文件中的函数时，在database工程中根据如下格式定义被调用的函数：
extern"C"函数类型EXPORT函数名(函数参数)
{
AFX_MANAGE_STATE(AfxGetStaticModuleState())；
……
}
其中，extern"C"声明该函数为全局的外部C函数，如果没有该语句，则导出函数只能从C++代码中调用；
AFX_MANAGE_STATE(AfxGetStaticModuleState())是一个宏定义，该宏语句用来正确切换MFC模块状态，必须在函数的第一条语句位置出现，表明本函数将被外部应用程序调用。
当app工程需要调用该函数时，也需要在对应文件中按照下面格式进行外部声明：
extern"C"函数类型EXPORT函数名(函数参数)；
5)当app.dll调用database.dll文件中的数据时，不同链接库文件之间数据传递通过用户自定义函数的指针型参数实现。
6)将两个工程的动态链接库文件app.dll和database.dll，复制到用户startup目录中，注册用户变量UGII_USER_DIR为startup文件夹的上一级目录，这样启动UG时，将自动运行startup文件夹中的app.dll和database.dll两个动态链接库文件，从而启动注塑模冷却水路快速设计系统。
用户通过系统界面输入整体水路参数，可快速获得新的水路。
在UG环境下打开注塑模模架的top文件，应用“添加组件”工具将整体水路模型装配到模架，通过腔体工具进行切减，获得注塑模模架所需要的冷却回路。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种注塑模冷却水路的快速设计系统，其特征在于：包括
UG/Open模块，其用于建立注塑模冷却水路的整体模型，定义冷却水路的表达式及关系式，完成冷却水路的快速设计；
MFC APP模块，其用于对冷却水路的表达式参数进行管理，并能通过数据库驱动UG/Open模块。
2.根据权利要求1所述的注塑模冷却水路的快速设计系统，其特征在于：所述UG/Open模块和MFC APP模块通过二次开发接口和动态链接库实现连接；
在UG/Open模块中定义了冷却水路的表达式，采用UF_MODL_edit_exp()函数修改冷却水路表达式参数的值，通过UF_MODL_update()函数驱动冷却水路的整体模型的自动更新；
所述MFC APP模块应用数据库系统管理冷却水路的表达式参数，并通过CDatabase类和CRecordset类定义数据库系统的操作相关，完成冷却水路表达式参数的显示、添加、删除及修改。
3.根据权利要求2所述的注塑模冷却水路的快速设计系统，其特征在于：所述二次开发的实现过程如下：
1)应用Visual C++6.0创建工程文件app.dsw，选择UGNX Appwizard V1向导，选择应用程序类型为“An internal application that can be activated from a Unigraphicssession(dll)”和“Automatically(ufsta)”，得到的工程文件中包含源程序文件app.cpp，头文件app.h和各种资源文件；
2)将包含UG/Open API所有函数的UG库文件libufun.lib及libugopenint.lib加入到所建工程；
3)配置目录选项，添加UG根目录下的库文件及包含文件路径；
4)编制UG/Open入口函数ufsta()，并在入口函数ufsta()中添加初始化UG环境函数UF_initialize()和退出UG环境函数UF_teminate()；当启动UG后，将自动执行入口函数ufsta()中的内容；然后在所述入口函数ufsta()中添加对话框的建立函数UF_STYLER_create_dialog()和用户应用程序的注册函数UF_MB_add_styler_actions()；
5)定义用户功能函数，并添加到源程序文件和头文件中；
6)编译连接生成动态链接库文件app.dll并保存于用户目录的startup文件夹中，当打开UG时，将自动加载该文件，启动注塑模冷却水路快速设计系统界面。
4.根据权利要求2所述的注塑模冷却水路的快速设计系统，其特征在于：所述动态链接库的实现过程如下：
1)启动Visual C++6.0，通过UGNX Appwizard V1应用程序框架创建app工程，入口函数选择ufsta()函数，app工程经编译连接后得到动态链接库文件app.dll；所述app工程中创建整体水路快速设计用户界面，用户输入参数后，利用UF_MODL_edit_exp()函数修改水路表达式的值，再通过UF_MODL_update()函数实现整体水路的快速更新；
2)通过Visual C++6.0的MFC AppWizard(dll)应用程序框架创建database工程，选择“动态链接库使用共享MFC DLL”，所述database工程用于创建冷却水路参数的数据库管理界面，工程文件经过编译、连接后得到的动态链接库文件database.dll，database.dll被app工程的app.dll文件调用；
3)当app.dll调用database.dll文件中的函数时，在database工程中根据如下格式定义被调用的函数：
其中，extern"C"声明该函数为全局的外部C函数，如果没有该语句，则导出函数只能从C++代码中调用；
当app工程需要调用该函数时，也需要在对应文件中按照如下格式进行外部声明：
extern"C"函数类型EXPORT函数名(函数参数)；
4)当app.dll调用database.dll文件中的数据时，不同链接库文件之间数据传递通过用户自定义函数的指针型参数实现；
5)将两个工程的动态链接库文件app.dll和database.dll，复制到用户startup目录中，注册用户变量UGII_USER_DIR为startup文件夹的上一级目录；启动UG时，将自动运行startup文件夹中的app.dll和database.dll两个动态链接库文件，从而启动注塑模冷却水路快速设计系统。
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|---|---|
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180817 |
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