CN117669091B - 一种多功能试验模模板的预组装方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及模具设计技术领域，提供一种多功能试验模模板的预组装方法及系统，方法包括：产品三维图的信息分析产品对应模具的分型面，在分型面上计算各需要设置顶针的第一顶出点，基于质心计算模型判断仅第一顶出点能否保证顶出时产品受力平衡，在不平衡时在产品坚固处考虑设置顶针，平衡产品顶出受力，得到最终平衡时各顶针所在位置，基于各顶针位置来选择需要加工量最少最匹配的试验模模板，提高试验模模板与产品适配度，减少后续试验模的设计加工时间，提高效率。
Description
技术领域
本发明涉及模具设计技术领域，尤其涉及一种多功能试验模模板的预组装方法及系统。
背景技术
模具生产前需要先由试验模来验证模具设计的质量，根据试验结果进行模具设计的调整；
而随着行业竞争越来越激烈，试验模具的设计和制造周期越来越短，针对特定客户群或某一类产品的试验模模板，可通过共用试验模模板的装配组合，组装出客户(或该类产品)所需要的模具结构，并对部分关键的试验模模板进行进一步加工即可适配；
而若能提高关键试验模模版与产品的适配度，能减少进一步加工的时间，减少后续模具设计调整的周期，提高试验模设计效率。
发明内容
本发明提供了一种多功能试验模模板的预组装方法，用于解决现有技术中如何提高关键试验模模版与产品的适配度的问题。
本发明第一方面提供了一种多功能试验模模板的预组装方法，包括：
获取产品三维图，将产品三维图输入预置的神经网络模型中，得到分型面；
根据产品三维图建立空间坐标系，并计算产品质心坐标，并将产品质心投影在分型面上，得到质心投影点；识别产品三维图中的特殊结构，将特殊结构投影在分型面上后计算投影的形心，得到第一顶出点，将第一顶出点代入质心计算模型中，得到顶出力中心点坐标；
判断顶出力中心点坐标与质心投影点距离是否小于预设距离阈值，若否，则基于机器视觉识别产品三维图的中分型面垂直方向下对应的顶出机构接触曲面；判断顶出机构接触曲面上是否存在与分型面平行的平面，若是，则获取第一平面；识别顶出机构接触曲面在分型面垂直方向上间距最远的两点，并将该两点所在的与分型面平行的平面作为第二平面；将第一平面和第二平面分别与顶出机构接触曲面的交集区域投影在分型面上，得到顶针受力区域；识别满足顶针平衡受力模型的顶针坐标方案，所述顶针平衡受力模型具体为：
其中，α(xb,yc)为顶针坐标，D(x,y)为顶针受力区域，l为距离阈值，b为顶针坐标数量，为第一顶出点横坐标，/>为第一顶出点纵坐标，x0和y0为质心投影点横坐标和纵坐标；
在试验模模板库中获取各试验模模板的顶针孔位置，计算各试验模模板顶针孔位置与顶针坐标和第一顶出点的匹配度，选择匹配度最高的试验模模板进行组装。
可选的，还包括：
获取产品材质对应的凝固速度和热流粘度，根据产品三维图获取产品体积和表面积；获取热流粘度下对应产品体积的注射流量；
将凝固速度、注射流量、产品体积和产品面积代入凝固模型中，若凝固模型成立，则前模采用两板模，若否，则采用三板模，所述凝固模型具体为：
其中，V为产品体积，D为产品表面积，r为凝固速度，μ为注射流量，γ为相对表面积对凝固速度的影响参数，β为填充修正参数。
可选的，所述得到满足顶针平衡受力模型的顶针坐标之后，还包括：
判断各满足顶针平衡受力模型方案中顶针坐标的数量，选择顶针数量最少的方案。
本申请第二方面提供了一种多功能试验模模板的预组装系统，包括：
分型面识别模块，用于获取产品三维图，将产品三维图输入预置的神经网络模型中，得到分型面；
质心计算模块，用于根据产品三维图建立空间坐标系，并计算产品质心坐标，并将产品质心投影在分型面上，得到质心投影点；识别产品三维图中的特殊结构，将特殊结构投影在分型面上后计算投影的形心，得到第一顶出点，将第一顶出点代入质心计算模型中，得到顶出力中心点坐标；
平衡判断模块，用于判断顶出力中心点坐标与质心投影点距离是否小于预设距离阈值，若否，则基于机器视觉识别产品三维图的中分型面垂直方向下对应的顶出机构接触曲面；判断顶出机构接触曲面上是否存在与分型面平行的平面，若是，则获取第一平面；识别顶出机构接触曲面在分型面垂直方向上间距最远的两点，并将该两点所在的与分型面平行的平面作为第二平面；将第一平面和第二平面分别与顶出机构接触曲面的交集区域投影在分型面上，得到顶针受力区域；识别满足顶针平衡受力模型的顶针坐标方案，所述顶针平衡受力模型具体为：
其中，α(xb,yc)为顶针坐标，D(x,y)为顶针受力区域，l为距离阈值，b为顶针坐标数量，为第一顶出点横坐标，/>为第一顶出点纵坐标，x0和y0为质心投影点横坐标和纵坐标；
模板选择模块，用于在试验模模板库中获取各试验模模板的顶针孔位置，计算各试验模模板顶针孔位置与顶针坐标和第一顶出点的匹配度，选择匹配度最高的试验模模板进行组装。
可选的，还包括：
前模选择模块，用于获取产品材质对应的凝固速度和热流黏度，根据产品三维图获取产品体积和表面积；获取热流黏度下对应产品体积的注射流量；
将凝固速度、注射流量、产品体积和产品面积代入凝固模型中，若凝固模型成立，则前模采用两板模，若否，则采用三板模，所述凝固模型具体为：
其中，V为产品体积，D为产品表面积，r为凝固速度，μ为注射流量，γ为相对表面积对凝固速度的影响参数，β为填充修正参数。
可选的，所述平衡判断模块中，得到满足顶针平衡受力模型的顶针坐标之后，还包括：
判断各满足顶针平衡受力模型方案中顶针坐标的数量，选择顶针数量最少的方案。
本申请第三方面提供了一种多功能试验模模板的预组装方法设备，所述设备包括处理器以及存储器：
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行本发明第一方面任一项所述的一种多功能试验模模板的预组装方法。
本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行本发明第一方面任一项所述的一种多功能试验模模板的预组装方法。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：产品三维图的信息分析产品对应模具的分型面，在分型面上计算各需要设置顶针的第一顶出点，基于质心计算模型判断仅第一顶出点能否保证顶出时产品受力平衡，在不平衡时在产品坚固处考虑设置顶针，平衡产品顶出受力，得到最终平衡时各顶针所在位置，基于各顶针位置来选择需要加工量最少最匹配的试验模模板，提高试验模模板与产品适配度，减少后续试验模的设计加工时间，提高效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为一种多功能试验模模板的预组装方法的第一个流程图；
图2顶出机构接触曲面上第一平面和第二平面示意图；
图3为一种多功能试验模模板的预组装方法的第二个流程图；
图4为一种多功能试验模模板的预组装系统结构图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种多功能试验模模板的预组装方法，用于解决现有技术中如何提高关键试验模模板与产品的适配度的问题。
实施例一：
请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种多功能试验模模板的预组装方法的第一个流程图。
S100，获取产品三维图，将产品三维图输入预置的神经网络模型中，得到分型面；
需要说明的是，根据客户需求会预先得到生产产品的三维图，产品三维图中有产品尺寸数据；
预置的神经网络模型预先采用大量模具图和对应的产品图进行训练，根据特定的客户群体或某类的产品选择对应的模具图和产品图，即以往工程师人工设计的模具三维图，使得训练集的特征符合客户的产品设计习惯；神经网络模型可采用卷积神经网络，其常用于图像的识别处理，对模具图和产品图的结构特征进行学习，识别产品特征与模具的分型面的关联，在将产品三维图输入训练好的神经网络模型后，得到产品对应的分型面；本实施例中的分型面与开模方向垂直，在产品三维图中以分型面的垂直方向作竖轴，即分型面的平面表达式即为Z＝a。
S200，根据产品三维图建立空间坐标系，并计算产品质心坐标，并将产品质心投影在分型面上，得到质心投影点；识别产品三维图中的特殊结构，将特殊结构投影在分型面上后计算投影的形心，得到第一顶出点，将第一顶出点代入质心计算模型中，得到顶出力中心点坐标；
需要说明的是，在模具设计中，产品注塑完成后都需要顶出离开模具，其顶出需要保证不影响产品质量，顶出部分的模板也属于关键的试验模模板，需要根据不同产品进行适配加工；通过产品三维图一般为STP的三维模型文件，自带空间坐标系；产品三维图中蕴含产品的结构尺寸数据，通过质心计算公式得到质心坐标，在均匀密度的产品中质心、形心和重心三点重合，通过将质心坐标的竖坐标替换为分型面坐标值，即可将质心投影在分型面上，得到质心投影点；质心计算模型具体为：
其中，为第一顶出点横坐标，/>为第一顶出点纵坐标，/>为顶出力中心点横坐标，/>为顶出力中心点纵坐标，a为第一顶出点数量；
产品三维图中产品是由各结构部分拼接而成的，可采用人工智能机器视觉对特定结构进行识别，特殊结构可设置为肋板、水口转角、顶骨或顶boss柱等，也可以根据三维图中的拼接结构数据尺寸来识别，这些特殊结构在注塑生产中通常都是需要设置顶针顶出的关键部位，顶针顶出方向也与分型面垂直，而顶针顶出力的作用效果在特殊结构投影上可集成为在投影形心处一点上沿分型面垂直方向的力，即如顶boss柱的顶针顶出力效果相当于在boss柱的轴线与分型面交点上施加沿分型面垂直方向的力；因所有顶针的力都是由同一个顶针底板施加的，且各顶针的行程速度一致，所以可视为各第一顶出点上的力相同，对于产品在沿分型面垂直方向的受力情况可视为有多个相同的质点分别压在各第一顶出点上，产品整体情况方向可视为多个质点的质心处沿分型面垂直方向一点受力，因此通过将各第一顶出点视为质点，计算各质点间的质心，即可得到当前仅在产品特殊结构设置顶杆的方案下，多个顶杆顶出产品的效果，相当于在顶出力中心点坐标处单独施加顶杆顶出产品。
S300，判断顶出力中心点坐标与质心投影点距离是否小于预设距离阈值，若否，则基于机器视觉识别产品三维图的中分型面垂直方向下对应的顶出机构接触曲面；判断顶出机构接触曲面上是否存在与分型面平行的平面，若是，则获取第一平面；识别顶出机构接触曲面在分型面垂直方向上间距最远的两点，并将该两点所在的与分型面平行的平面作为第二平面；将第一平面和第二平面分别与顶出机构接触曲面的交集区域投影在分型面上，得到顶针受力区域；识别满足顶针平衡受力模型的顶针坐标方案，所述顶针平衡受力模型具体为：
其中，α(xb,yc)为顶针坐标，D(x,y)为顶针受力区域，l为距离阈值，b为顶针坐标数量，x0和y0为质心投影点横坐标和纵坐标；
需要说明的是，沿分型面垂直方向经质心投影点顶出产品时，产品不会受力矩影响，也就受到的是平衡力；在顶出力中心点坐标与质心投影点距离小于预设距离阈值时，可视为即使顶针顶出效果对产品不是完全平衡的，但也不会对产品结构产生影响，该距离阈值可根据产品结构或产品的尺寸规格设置；
在顶出力中心点坐标与质心投影点距离是否小于预设距离阈值时，需要设置额外的顶针对顶出效果进行平衡，将顶出力中心点坐标拉回质心投影点距离范围内；顶针的设置位置一般除了特殊位置就是产品的坚固处，避免顶针损坏产品薄弱处；塑胶模具中前模为定模，后模为动模，产品注塑成型后开模时会贴在动模上拉出，再由动模上的顶针顶出，后模又称公模，塑形产品的内部形状，即顶针会与产品的内凹一面接触，基于机器视觉识别产品三维图中的内凹面，即得到对应的顶出机构接触曲面；请参见图2，图2中为顶出机构接触曲面，虚线为第一平面或第二平面，为避开产品薄弱位置，产品内凹面上若存在与分型面平行的平面，可作为顶针良好的受力处，而分型面垂直方向上间距最远的两点会分别对应产品的内凹最高点和边缘点，也为产品较为坚固的部位；分别得到的第一平面和第二平面在与顶出机构接触曲面交集的区域即为产品上设置顶针的最佳位置，将交集区域投影在分型面上后，即可与前述步骤中的质心投影点和顶出力中心坐标结合进行考虑；
本步骤中的需要设置顶针将顶出力中心点坐标拉回质心投影点预设距离阈值内，因此将顶针坐标处也视为质点参与进顶出力中心点坐标的计算中，在满足顶针坐标在顶针受力区域且顶出力中心点坐标与质心投影点距离小于预设距离阈值时，对应的顶针坐标方案是可行的；实际实施时会优先采用顶针数量更少的方案来降低模具制造成本。
S400，在试验模模板库中获取各试验模模板的顶针孔位置，计算各试验模模板顶针孔位置与顶针坐标和第一顶出点的匹配度，选择匹配度最高的试验模模板进行组装。
需要说明的是，试验模模板库中管理有多个顶针板或后模的图档，图档对应有各共用件和预加工件，能快速参与试验模的设计、装配和使用；试验模模板图档内有各顶针孔的坐标，将顶针孔的坐标与顶针坐标和第一顶出点坐标进行匹配，判断重合的坐标，重合坐标越多，匹配度越高，即判断哪个试验模模版能进行最少量的加工即可满足产品需求；将匹配度最高的试验模模板选用组装进试验模中，提高试验模的设计效率。
本实施例中，通过产品三维图的信息分析产品对应模具的分型面，在分型面上计算各需要设置顶针的第一顶出点，基于质心计算模型判断仅第一顶出点能否保证顶出时产品受力平衡，在不平衡时在产品坚固处考虑设置顶针，平衡产品顶出受力，得到最终平衡时各顶针所在位置，基于各顶针位置来选择需要加工量最少最匹配的试验模模板，提高试验模模板与产品适配度，减少后续试验模的设计加工时间，提高效率。
以上为本申请提供的一种多功能试验模模板的预组装方法的第一个实施例的详细说明，下面为本申请提供的一种多功能试验模模板的预组装方法的第二个实施例的详细说明。
实施例二：
本实施例中，进一步的提供了一种多功能试验模模板的预组装方法，请参见图3，具体还包括步骤S501-S502，具体为：
S501，获取产品材质对应的凝固速度和热流粘度，根据产品三维图获取产品体积和表面积；获取热流粘度下对应产品体积的注射流量；
需要说明的是，注塑产品选择的塑料材质不同，其性质也不同，ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)，其熔化温度为210～280℃，模具温度保持在25～70℃，PA12(聚酰胺12或尼龙12)的熔化温度为240～300℃；
不同材质的在熔化的热流状态下凝固的速度也是不同的，且凝固的速度是变化的，根据已凝固的体积、产品温度和模具温度变化，本实施例中凝固速度选用一个经验值，可为该变化的凝固速度的平均值，凝固速度为单位时间塑胶凝固的体积；不同材质塑胶在融化的热流液态粘度不同，粘度影响热流充盈前后模空间的时间，粘度越高流动越慢，为保证注塑质量，凝固速度越快、粘度越高的材质所需要的注射速度越快；
注射速度通常是指设定螺杆前进的速度，但是本实施例中需要考虑的实际上是熔体在型腔里前进的速度，它与流动方向的截面积大小有关，因此以注射流量进行考虑，其注射流量为单位时间注入模具的熔体体积；且根据产品的体积不同，体积越大的产品需要注射的时间越长，为避免流动过程中凝固阻挡注射，需要进一步提高注射速度，即凝固速度、热流粘度和产品体积都与注射流量成正比。
S502，将凝固速度、注射流量、产品体积和产品面积代入凝固模型中，若凝固模型成立，则前模采用两板模，若否，则采用三板模，所述凝固模型具体为：
其中，V为产品体积，D为产品表面积，r为凝固速度，μ为注射流量，γ为相对表面积对凝固速度的影响参数，β为填充修正参数。
需要说明的是，体积与表面积的比值为相对表面积，球体的相对表面积的比值最大，而球体是同体积的物体中表面积最小的，其完全凝固所需时间也最长；γ可根据经验值设置，该相对表面积对凝固速度的影响程度，γ的单位为(cm-1)，因相对表面积越大凝固时间越长，所以与/>成正比关系；
满足凝固模型时，说明产品注塑时，熔化的塑胶热流充盈型腔和型芯之间空间过程中，并不会出现塑胶提前凝固阻挡注塑的情况，因此采用大水口即可，试验模前模的模板可采用两板模；若不满足凝固模型，则需要多个水口注塑，采用细水口的模具设计方案，因此采用三板模；
进一步的，前述步骤S300中，所述得到满足顶针平衡受力模型的顶针坐标之后，还包括：判断各满足顶针平衡受力模型方案中顶针坐标的数量，选择顶针数量最少的方案。步骤S300中会得到多个能满足顶针平衡受力模型的方案，但模具生产中顶针数量越多，其动作也越多，生产成本和时间都会增加，因此顶针数量越少越好，且尽量减少步骤S300中生成方案的数量，提高本方案的流程效率，可在生成预设数量方案后就停止步骤S300的顶针平衡受力模型计算，进行方案之间的筛选。
以上为本申请提供的第一方面的一种多功能试验模模板的预组装方法的详细说明，下面为本申请第二方面提供的一种多功能试验模模板的预组装系统的实施例的详细说明。
请参阅图4，图4为一种多功能试验模模板的预组装系统结构图。本实施例提供了一种多功能试验模模板的预组装系统，包括：
分型面识别模块10，用于获取产品三维图，将产品三维图输入预置的神经网络模型中，得到分型面；
质心计算模块20，用于根据产品三维图建立空间坐标系，并计算产品质心坐标，并将产品质心投影在分型面上，得到质心投影点；识别产品三维图中的特殊结构，将特殊结构投影在分型面上后计算投影的形心，得到第一顶出点，将第一顶出点代入质心计算模型中，得到顶出力中心点坐标；
平衡判断模块30，用于判断顶出力中心点坐标与质心投影点距离是否小于预设距离阈值，若否，则基于机器视觉识别产品三维图的中分型面垂直方向下对应的顶出机构接触曲面；判断顶出机构接触曲面上是否存在与分型面平行的平面，若是，则获取第一平面；识别顶出机构接触曲面在分型面垂直方向上间距最远的两点，并将该两点所在的与分型面平行的平面作为第二平面；将第一平面和第二平面分别与顶出机构接触曲面的交集区域投影在分型面上，得到顶针受力区域；识别满足顶针平衡受力模型的顶针坐标方案，所述顶针平衡受力模型具体为：
其中，α(xb,yc)为顶针坐标，D(x,y)为顶针受力区域，l为距离阈值，b为顶针坐标数量，为第一顶出点横坐标，/>为第一顶出点纵坐标，x0和y0为质心投影点横坐标和纵坐标；
模板选择模块40，用于在试验模模板库中获取各试验模模板的顶针孔位置，计算各试验模模板顶针孔位置与顶针坐标和第一顶出点的匹配度，选择匹配度最高的试验模模板进行组装。
进一步的，还包括：
前模选择模块50，用于获取产品材质对应的凝固速度和热流黏度，根据产品三维图获取产品体积和表面积；获取热流黏度下对应产品体积的注射流量；
将凝固速度、注射流量、产品体积和产品面积代入凝固模型中，若凝固模型成立，则前模采用两板模，若否，则采用三板模，所述凝固模型具体为：
其中，V为产品体积，D为产品表面积，r为凝固速度，μ为注射流量，γ为相对表面积对凝固速度的影响参数，β为填充修正参数。
进一步的，所述平衡判断模块30中，得到满足顶针平衡受力模型的顶针坐标之后，还包括：
判断各满足顶针平衡受力模型方案中顶针坐标的数量，选择顶针数量最少的方案。
本申请第三方面还提供了一种多功能试验模模板的预组装方法设备，包括处理器以及存储器：其中存储器用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；处理器用于根据程序代码中的指令执行上述一种多功能试验模模板的预组装方法。
本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行上述一种多功能试验模模板的预组装方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和设备的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种多功能试验模模板的预组装方法，其特征在于包括：
获取产品三维图，将产品三维图输入预置的神经网络模型中，得到分型面；
根据产品三维图建立空间坐标系，并计算产品质心坐标，并将产品质心投影在分型面上，得到质心投影点；识别产品三维图中的特殊结构，将特殊结构投影在分型面上后计算投影的形心，得到第一顶出点，将第一顶出点代入质心计算模型中，得到顶出力中心点坐标，质心计算模型具体为：
其中，为第一顶出点横坐标，/>为第一顶出点纵坐标，/>为顶出力中心点横坐标，/>为顶出力中心点纵坐标，a为第一顶出点数量；
判断顶出力中心点坐标与质心投影点距离是否小于预设距离阈值，若否，则基于机器视觉识别产品三维图中的分型面垂直方向下对应的顶出机构接触曲面；判断顶出机构接触曲面上是否存在与分型面平行的平面，若是，则获取第一平面；识别顶出机构接触曲面在分型面垂直方向上间距最远的两点，并将该两点所在的与分型面平行的平面作为第二平面；将第一平面和第二平面分别与顶出机构接触曲面的交集区域投影在分型面上，得到顶针受力区域；识别满足顶针平衡受力模型的顶针坐标方案，所述顶针平衡受力模型具体为：
其中，α(xb,yc)为顶针坐标，D(x,y)为顶针受力区域，l为距离阈值，b为顶针坐标数量，为第一顶出点横坐标，/>为第一顶出点纵坐标，x0和y0为质心投影点横坐标和纵坐标；
在试验模模板库中获取各试验模模板的顶针孔位置，计算各试验模模板顶针孔位置与顶针坐标和第一顶出点的匹配度，选择匹配度最高的试验模模板进行组装。
2.根据权利要求1所述的一种多功能试验模模板的预组装方法，其特征在于，还包括：
获取产品材质对应的凝固速度和热流粘度，根据产品三维图获取产品体积和表面积；获取热流粘度下对应产品体积的注射流量；
将凝固速度、注射流量、产品体积和产品表面积代入凝固模型中，若凝固模型成立，则前模采用两板模，若否，则采用三板模，所述凝固模型具体为：
其中，V为产品体积，D为产品表面积，r为凝固速度，μ为注射流量，γ为相对表面积对凝固速度的影响参数，β为填充修正参数。
3.根据权利要求1所述的一种多功能试验模模板的预组装方法，其特征在于，得到满足顶针平衡受力模型的顶针坐标之后，还包括：
判断各满足顶针平衡受力模型方案中顶针坐标的数量，选择顶针数量最少的方案。
4.一种多功能试验模模板的预组装系统，其特征在于，包括：
分型面识别模块，用于获取产品三维图，将产品三维图输入预置的神经网络模型中，得到分型面；
质心计算模块，用于根据产品三维图建立空间坐标系，并计算产品质心坐标，并将产品质心投影在分型面上，得到质心投影点；识别产品三维图中的特殊结构，将特殊结构投影在分型面上后计算投影的形心，得到第一顶出点，将第一顶出点代入质心计算模型中，得到顶出力中心点坐标，质心计算模型具体为：
其中，为第一顶出点横坐标，/>为第一顶出点纵坐标，/>为顶出力中心点横坐标，/>为顶出力中心点纵坐标，a为第一顶出点数量；
平衡判断模块，用于判断顶出力中心点坐标与质心投影点距离是否小于预设距离阈值，若否，则基于机器视觉识别产品三维图中的分型面垂直方向下对应的顶出机构接触曲面；判断顶出机构接触曲面上是否存在与分型面平行的平面，若是，则获取第一平面；识别顶出机构接触曲面在分型面垂直方向上间距最远的两点，并将该两点所在的与分型面平行的平面作为第二平面；将第一平面和第二平面分别与顶出机构接触曲面的交集区域投影在分型面上，得到顶针受力区域；识别满足顶针平衡受力模型的顶针坐标方案，所述顶针平衡受力模型具体为：
其中，α(xb,yc)为顶针坐标，D(x,y)为顶针受力区域，l为距离阈值，b为顶针坐标数量，为第一顶出点横坐标，/>为第一顶出点纵坐标，x0和y0为质心投影点横坐标和纵坐标；
模板选择模块，用于在试验模模板库中获取各试验模模板的顶针孔位置，计算各试验模模板顶针孔位置与顶针坐标和第一顶出点的匹配度，选择匹配度最高的试验模模板进行组装。
5.根据权利要求4所述的一种多功能试验模模板的预组装系统，其特征在于，还包括：
前模选择模块，用于获取产品材质对应的凝固速度和热流黏度，根据产品三维图获取产品体积和表面积；获取热流黏度下对应产品体积的注射流量；
将凝固速度、注射流量、产品体积和产品表面积代入凝固模型中，若凝固模型成立，则前模采用两板模，若否，则采用三板模，所述凝固模型具体为：
其中，V为产品体积，D为产品表面积，r为凝固速度，μ为注射流量，γ为相对表面积对凝固速度的影响参数，β为填充修正参数。
6.根据权利要求4所述的一种多功能试验模模板的预组装系统，其特征在于，所述平衡判断模块中，得到满足顶针平衡受力模型的顶针坐标之后，还包括：
判断各满足顶针平衡受力模型方案中顶针坐标的数量，选择顶针数量最少的方案。
7.一种多功能试验模模板的预组装设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器：
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1-3任一项所述的一种多功能试验模模板的预组装方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行权利要求1-3任一项所述的一种多功能试验模模板的预组装方法。
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- 2023-12-11 CN CN202311698657.5A patent/CN117669091B/zh active Active
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