SolidWorks软件在汽车过滤器外壳模具设计中的应用

    1概述
   
    随着塑料制品在各种家用电器、视听设备、办公器具、玩具以及汽车零件等的大量采用和大型塑料制件的不断开发，对塑料注射模具的技术要求越来越高，要求其设计、制造周期也越来越短。传统的模具设计方法已不能适应丁业产品不断开发和及时更新换代与提高质量的要求。因此，模具CAD/CAE/CAM软什得到了广泛应用。SolidWorks软件是一套功能强大、易学易用和功能创新的三维CAD/CAE/CAM软件，它采用人们熟悉的Windows界面，初学者经过一周的学习就可进行模具设计，它以参数化和特征建模技术，为设计人员提供了良好的设计环境。本文着重介绍SolidWorks软件中的一个插件IMOLD在塑料成型模具中的应用。以汽车中空气过滤器为例，具体介绍具有复杂曲面外形的塑料制品的整个注塑模设计过程。
   
    2 SolidWorks软件系统主要功能的介绍
   
    美国SolidWorks公司是一家专门从事二维机械设计软件开发的高科技公软件。SolidWorks最大的特点是易学易用，容易掌握。对硬件的要求较低。另外，在世界范围内有数百家公司基于SolidWorks开发了专业的工程应用系统作为插件集成到SolidWorks的软件界面中，其中包括模具设计、制造、分析、产品演示、数据转换等等，使它成为具有实际应用解决方案的软件系统。
   
    2.1三维零件设计功能
   
    SolidWorks软件系统提供了无与伦比的、基于特征的实体建模功能.通过拉伸、旋转、薄壁特征、高级抽壳、特征阵列以及打孔等操作来实现产品的设计。曲面设计功能对三维实体造型系统尤为重要，SolidWorks软件系统提供了众多的曲面创建命令，同时还提供了多个高级曲面处理和过渡的功能如混合过渡，剪裁，延伸和缝合等，而且是完全参数化的，从而能够生成由复杂曲面产生的实体。通过可视化的三维设计，保证了产品设计合理性、高效性。设计人员在较短时问内，将设计思维在计算机中以立体造型的形式转化出来，从而使设计人员能将注意力始终集中于创造性的设计活动中，提高设计质量和设计效率。SolidWork的三维零件设计是目前最方便的设计工具。
   
    2.2装配件设计功能
   
    通过对设计模型的装配，可以发现零件设计尺寸是否正确、整个装配体的零件之间有没有产生干涉，于涉量有多少。SolidWorks软件系统提供了完善的产品级的装配特征功能，以便创建和记录特定的装配体设计过程。实际设计中，根据设计意图有许多特征是在装配环境下在装配操作发生后才能生成的.设计零件时无需考虑的。在产品的装配图作好之后，零件之间进行配合加工比如:零件焊接、切除、打孔等功能。在装配图打开的情况下，刚以直接设定零件的轻化，以提高系统性能。

    2.3工程图绘制功能
   
    SolidWorks软件系统提供全相关的产品级二维工程图，现实世界中的产品可能由成千上力个零件组成，其工程图的生成至关重要，其速度和效率是各3D软件均要面临的问题。SolidWorks采用了生成快速工程图的手段，使得超大型装配体的工程图的生成和标注也变得非常快捷，并且产生各种视图的功能比较齐全。如:剖视图、轴测图、局部放大图等都能自动生成。各种尺寸标注、形位公差、焊接符号等注释都可以自动产生。更重要的是，还能同Excel联结，自动产生各种图表。如:明细栏、标题栏、明细表等。而且SolidWorks提供GB标注标准，可以生成符合国内企业需要的工程图，用于指导生产。
   
    2.4 IMOLD插件功能
   
    IMOLD是应用于SolidWork。软件中的一个W indow，界面的第三方软件，用来进行注塑模的三维设计工作。它是由众多的软件工程师和具有丰富模具设计、制造经验的工程师合作开发出来的，它的设计过程最大程度的满足了加工的需要。在开发过程中利用了UG中的MoldWizard模具设计技术并进一步加强了它的功能。IMOLD软件提供给模具设计者一系列必需的工具，来对任何类型的产品进行模具设计。它完全集成于SolidWorks的界面中，成为一个造型设计的整体，模具设计师通过它可以在一个装配方案中进行包括设计方案管理、模具设计过程、加工和模具装配的整个处理过程。它的无缝集成的特点使得用户在工作时不需要离开Solid Works软件或使用其它的设计软件。
   
    IMOLD插件的主要功能有:①数据准备，数据准备模块的功能是进行原始模型文件的调用、定位、复制等操作，以便为后续的设计提供合乎要求的三维模型;②方案控制，在模型数据准备阶段后，所有的设计方案都将从这一步开始进行。可以通过它开启一个已经存在的设计方案或者创建一个新的设计方案，在它的设置界面中还可以对设计方案所用的单位、塑料材料及相关文件的命名进行定义，还可以针对材料、外形等因素对零件设置不同方向上的不同收缩率;③型芯/型腔创建;④整体布局设计;⑤浇注系统设计;⑥模架设计;⑦顶杆设计;⑧滑块设计;⑨冷却系统设计等。
   
    3应用实例
   
    汽车过滤器分为底壳和上壳，所进行的模具设计是底壳模具的设计。汽车过滤器底壳所用的材料为硬质聚丙烯，其外形较为复杂，并且侧抽芯较多。所用软件为SolidWorks2003，底壳零件如图I所示。现以汽车过滤器底壳为例说明SolidWorks软件及IMOLD插件的塑料注射模具设计过程，其设计过程如下: