[發明專利]熱沖壓模具自動化水路設計系統

在審

• 申請號: 202111180538.1
• 申請日: 2021-10-11
• 公開（公告）號: CN115964832A
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 周雄輝;黃嘉倩
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/18;G06F30/15
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

一種熱沖壓模具自動化水路設計系統，包括：輸入模塊、水路設計模塊、檢測模塊和輸出模塊，水路設計模塊根據水路設計知識庫，確定水路數量，判斷水路樣式，依次生成型面水路、縱向進/出水路、進/出水槽；檢測模塊調用最小距離算法，計算型面水路到型面的最小距離、水路到鑲塊孔的最小距離，對不符要求的水路進行避讓處理；輸出模塊則在工作區域模具鑲塊上輸出水路系統，并顯示出檢測報告，用戶可對水路系統進行變更設計。本發明自動分析處理模具鑲塊特征，快速生成型面冷卻水路、縱向進/出水路、進/出水槽，解決熱沖壓模具設計過程中對模具設計師經驗和對CAD軟件操作熟練程度的依賴問題，避免水路設計中需要不斷調整、反復檢測、設計工時長的問題。

技術領域

本發明涉及的是一種熱沖壓模具領域的技術，具體是一種熱沖壓模具自動化水路設計系統。

背景技術

熱沖壓模具設計是熱沖壓成形工藝的核心技術，現有設計熱沖壓模具冷卻系統賴以模具設計師的技術與經驗進行設計，通常需要反復檢查水路是否發生干涉以及水路到模具型面的最大與最小距離約束，再通過模擬等方法檢測是否達到所需的冷卻效果，來不斷調整水路的布置。工程中，熱沖壓模具水路設計的時間往往占到模具設計工作時間的一半以上，效率十分低下，準確度也不高。

發明內容

本發明針對現有水路設計為人工手動，整個過程中需要不斷調整、檢測的問題，提出一種熱沖壓模具自動化水路設計系統，能夠自動分析處理模具鑲塊特征，快速生成型面冷卻水路、縱向進/出水路、進/出水槽，解決熱沖壓模具設計過程中對模具設計師經驗和對CAD軟件操作熟練程度的依賴問題，避免水路設計中需要不斷調整、反復檢測、設計工時長的問題。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及一種熱沖壓模具自動化水路設計系統，包括：輸入模塊、水路設計模塊、檢測模塊和輸出模塊，其中：輸入模塊根據交互界面，設計用戶交互界面對話框，由用戶進行特征選擇和參數輸入，系統進行讀取并整合；水路設計模塊根據水路設計知識庫，確定水路數量，判斷水路樣式，依次生成型面水路、縱向進/出水路、進/出水槽；檢測模塊調用最小距離算法，計算型面水路到型面的最小距離、水路到鑲塊孔的最小距離，對不符要求的水路進行避讓處理；輸出模塊則在工作區域模具鑲塊上輸出水路系統，并顯示出檢測報告，用戶可對水路系統進行變更設計。

所述的輸入模塊選擇當前工作區域模具鑲塊特征，輸入水路設計參數，存儲于外部數據表中，后期用戶可根據需要自行更新，該輸入模塊包括：用戶交互界面設計單元和水路設計參數庫單元，其中：用戶交互界面設計單元根據水路設計需要的原則，借助Block?UIStyler開發工具進行界面開發，界面對話框上包含需要用戶進行的操作，模具鑲塊特征選擇和水路設計參數輸入，其中水路設計參數可使用系統默認值，此外還包含取消避讓、取消水槽處理，以及幫助文檔、設計者信息圖標按鈕，并在UG?NX10.0的菜單欄增加“水路智能設計系統”菜單項；水路設計參數庫單元存儲用戶輸入的參數，覆蓋原有的系統默認值。

所述的模具鑲塊特征包括：型面、端面、底面、邊界線。

所述的水路設計參數包括：冷卻水路直徑、水路與型面的最小/最大距離、水路間距最小/最大值、水路與側壁的距離、水路避讓距離、水槽與側壁的最小距離。

所述的水路設計模塊包括：型面水路設計單元和輔助機構設計單元，其中：型面水路設計單元根據水路設計知識規則庫，將邊界線進行偏置，確定偏置線上第一個、轉角處和最后一個水路孔，通過牛頓迭代法計算水路中心孔的位置分布，及相應的對應方式，確定水路排布數量，自動判斷鑲塊型面起伏程度，確定水路排布樣式，分別生成單根/兩根/三根直管道；輔助機構設計單元根據縱向水路規則，在靠近模具鑲塊兩端面處生成縱向進/出水路，當相鄰冷卻水路在縱向發生重疊時共用一條進/出水路，然后將其向底面投影后拉伸，得到進/出水槽。

所述的牛頓迭代法，通過迭代循環地在偏置曲線上相鄰兩個水路孔之間均勻布置水路孔。