基于solidworks二次开发的衣架式机头设计

2014-12-24项辉宇李鹤李婷婷孙超刘倩倩

科技创新与应用 2014年36期

项辉宇　李鹤　李婷婷　孙超　刘倩倩

摘要：衣架式机头由于挤出的板材产品的设计尺寸的不同，其内部流道的设计参数需要改变，然而机头的外形却保持一致。因此，可以通过对衣架式机头的流道进行参数化设计，以达到缩短模具的开发周期，减少设计人员劳动量的目的。实现方法是根据衣架式机头内部流道的数学模型，找出流道设计所需的可变参数，通过solidworks二次开发宏程序的录制和调试的方法编制程序，采用交互式的界面，输入板材产品的设计参数，即可以实现在solidworks中自动生成流道的三维模型的目的。

关键词：衣架式机头；流道；solidworks；参数化设计

引言

衣架式机头是板材挤出技术的主要成型设备，其内部流道的设计是机头产品设计的关键。然而，衣架式机头在设计的过程中，根据所需板材的尺寸，只有其内部流道的形状和设计参数有所改变，其外部形态基本不变，因此，对其内部流道进行参数化设计显得尤为必要。

SolidWorks是基于Windows平台的三维绘图软件，它改变了传统的二维绘图的设计方式，采用特征建模、参数化驱动，可方便地设计和修改三维实体模型。SolidWorks本身可以采用宏程序录制的方式对其进行二次开发，宏程序录制的方式可以有效的减少开发人员的开发难度和劳动量，最后达到在输入少量变化参数的情况下迅速生成所需模型并装配。基于自动化参数化的设计思想，实现了对衣架式机头内部流道的参数化设计，从而达到简化设计难度，减短开发周期的目的[1-3]。

1 参数化设计模具流道

1.1 衣架式机头流道数学模型建立

板材机头设计的优劣的关键是能使物料在板材整个宽度上流速相等均匀，以获得厚度均匀、表面平整的板材制品[3]。因此在设计机头流道时需考虑两个条件：（1）机头在单位宽度的流率相同；（2）机头内各流线的停留时间相等[4-6]。

衣架形片材基础模的流道组成如图1所示。对于塑料流体可以作如下假设：（1）熔体具有非压缩性；（2）熔体是等温流动并且为层流；（3）熔体在衣架截面的流动只沿挤出方向进行；（4）流道横截面内的压力梯度为常量，变形引起的正应力可忽略不计；（5）熔体在机头内的停留时间按流线长度和平均流速来计算；（6）重力和惯性力的影响可以忽略不计。

2 结束语

文章通过将SolidWorks二次开发与衣架式机头的设计相结合，简化了机头流道在设计时繁复的计算，通过程序来更高效，更精准的完成设计内容。并且SolidWorks强大的二次开发功能得以体现。通过采用宏录制和后期修改代码的方式，提高了衣架式机头设计的效率、大大缩短模具设计的周期。

参考文献

[1]何岸杨.SolidWorks二次开发方法研究[J].科技信息，2007（28）：69-70.

[2]江洪，魏峥，王涛威.SolidWorks二次开发实例解析[M].北京：机械工业出版社，2004：4-5.

[3]陈自卫，苑会林，王克俭，等.衣架式模具流道的计算及参数分析[J].模具制造，2008，8（1）：54-59.

[4]徐向红.水滴形歧管的结构分析[J].上海塑料，2006（3）：33-36.

[5]孙大文.挤出优质板材的衣架式机头设计原理[J].塑料科技，1985（4）：47-58.

[6]李昌志，申开智.衣架式板材与片材挤出机头优化设计软件的研制[J].中国塑料，1999，13（3）：81-85.

[7]杨广军，朱世杰，黄醒春，等.衣架式挤出模的流动模型分析及其简化设计的容许条件[J].塑料科技，2005（3）：41-45.

[8]栾华，龚方震.衣架式机头内流道的设计[J].塑料科技，1979（4）：33-43.

[9]赵盼，张燕，薛峰，等.基于SolidWorks二次开发的零件三维参数化设计及装配[J].科学技术与工程，2010，10（7）：1674-1679.