计算机辅助设计与形学学报注塑模设计中分型线的自动确定周振勇高曙明顾正朝石教英浙江大学0国家重点实验室杭州对塑件的所有非侧凹面进行分组，然后抽取不同面组的*大边环，得到两种候选分型线，*后采用优化目标函数计算各种分型线的评价因子，确定塑件的优选分型线。实例测试明，该方法具有较高的效率和实用性。

　　中法分类号TP391 1引言注塑模在现代工业生产中的应用十分广泛，然而由于注塑模设计是个极为复杂的过程，目前还小要依赖于模几工程师的实践和经验。这使得直以来注塑模设计周期长，成本高。根据模具工程师们的经验，脱模方向和分甩线是影响梭几成本的两个主要参数。因此。确定这两个参数往往要花费较长的时间。如果能够利用计算机自动确定模具的脱模方向和分型线，这无疑将对降低注塑校的成本。提高注塑模设计的动化程度起到屯要的作用。

　　所谓分型线是指塑件与模具相接触的边界线，它脱模方向相关。为使成形的朔件产品能够从模腔中顺利脱模，必须正确确定分型线的位置。近年来，国外开始重视自动确定分型线的研究工作。

　　等人提出了自动确定分型线的两种方法。种是通过角剖分塑件面来生成分型线的方法。

　　该方法首先选择个合理的脱模方向，然后对塑件的面进行角剖分，并把这些角面片分为可见面不可见面和退化面。塑件上的可见面与不可见原稿收到日期199942修改稿收到日期1999464.本课题得到六国家高技术研究发展计划863542资助。

　　周振勇，男，1972年生，博士，现在浙江邮电设计院工作，主要研宄方向为注塑模智能0及网络通讯。高曙明，男，1964年生，教授，博士生导师，主要研宄方向包括特征建模虚拟设计与装配基于1他61的产品协同设计等。顾正朝，男，16年生，副研究员，主要研究方向为模具面的公共边构成分根线的纟成边。并通过重组这呜边，得到分型线。该方法由于涉及塑件体面的角面片划分，因此算法效率不高。等人提出的第2种方法圮通过对怊件模型进行切片来生成分型线2.该方法适用于带有自由曲面的塑件，但存在由于离散精度问题引起的分型线位置不准确等不妃。Ne，等人提出过对塑件面进行分组并抽*大边环来自动生成分型线的方法3.该方法具有较高的效率，不足之处在于对面进行分类时没有排除对确定分型线没有贡献的侧凹面，也没有考虑1分型线不完全由塑件边组成时的特殊情况，并且只确定种分型线等人提出了通过对帮1件面进丁凹凸1域划分来确定分型线位置的方去4.风1和81.则提出了计算机辅助分型线和分型面设计的9个判据15，以帮助用户确定个合理的分型面。他们还给出了种确定分型线的方法6，即先求出塑件在与脱模方向相垂直的平面上的投影的轮廊。然后沿矜脱模方向拉伸轮廓线分型线即为拉伸体塑件体的交线义加和丁；给出了个计算机辅助浇注模分型线的生成算法7.该方法使用用户选择的分型面截切制件，得到种平面的分型线，但该方法仅局限于平面分型线的确定。

　　在总结前人工作的基础上，本文提出种在模具脱模方向和塑件侧凹特征已知的前提下，自动确定塑件的优选分型线的方法。

　　2优选脱模方向的自动确定及侧凹特征的获得在本项工作中，注塑模优选的脱模方向基于自动赚识去确定。算法的总体思想是先对输入的塑件进行塑件特征识别；然后根据这些特征可能的脱模向，确定制件的候选脱膜方向并逃行分组*后通过计算各候选方向的模具因子，确定出制件优选的脱模方向。算法流程1.

　　向移动的凸起或凹陷特征，即在所确定的脱模方向下，不能脱模的特征。在优选脱模方向确定以后，侧凹特征便不难确定，具体方法见文献8.2给出了在脱模方向作下，有个侧凹特征孔的塑件例子。

　　脱媾方向3分型线的自动确定分型线自动确定兑法的总体思想为首先依据脱模方向，注塑件的儿何特性和拓扑艾系对注塑件的所有非侧凹面进行分类。将它们分为可见面机退化面组和不可见面组6类面组。其中0由面法向与脱模方向的点积大于的面组成，62由面法向与脱模方向的点积等于0的面组成，由面法向与脱模方向的点积小于0的面组成。然后基于些规则，把0中的些面调整到或3中，以找到构成候选分型线的所有组成面。*后，分别合并0和6的组成面，抽取5和的*大边环，得到两种候选分根线并根据分根线目标优化的个判据，进行优化判断，从两种候选的分型线中选出较优的种作为优选分型线法流程3.

　　3.2和*大边环的抽取01中的面通常构成个连通区域。其每1面般都存在个邻面。也是如此。为了得到和63的轮廓线候选分型线。我们分对和的组成面作合并处理，即获取各面的外环，通过删去它们的公共边。以逐步得到它们的*大边环。假定a和为相邻的两个面，1和以分别为它们的外环，则其合并后的边环满足下式ELi=和0的大边环，构成两种候选的分型线。

　　分型线修正示例为了提高*大边环的搜索效率，我们引入了主平面的概念。主平面是指在该组的所有面中，与脱模方向垂直的平面上投影面积*大的面。在1和3组中，各有个主平面。主平面确定以后，在搜索*大边环时，就可以只对主平面外侧的面作处理，而略去主平面内部的面。对于主平面外侧的面，若相互之间有包含关系时，也可做类似的处理，以提高搜索速度。

　　3.3优选分型线的确定对于所求得的两种候选分型线，我们通过目标函数对它们进行优化评价，选取目标值*大的种作为优选的分型线。

　　通过对注塑模设计经验进行总结，我们选择下列3种影响分型线设计质量的因素，建立反映与分型线有关的模具设计准则的优化目标函数。这些影响因素是分型线复杂程度脱模距和模具加工复杂程度。

　　目标函数1=尸1分型线复杂程度，1脱模距尸对莫具加工复杂程度们2和3是加权因子，反映不同影响因子的重要程度，取值范围在到1之间，用户可以定义其值的大小。

　　分型线复杂程度在模具实际设计中，分型线有直平面阶梯复杂轮廓等多种形状。分型线复杂程度是指分型线离开直平面的程度。分型线为直平面时，可简化模具的设计加工，减少塑料从模腔中溢出的可能性，并可保证成形塑件尺寸的稳定性等分型线的复杂王度可通过直平度示。直平度用平方根偏差计算，具体计算公式为这里户。为分型线的所有端点，户为乃向过分型线所有端点的*佳拟合平面的投影点，为分型线的端点数目。

　　脱模距脱模距是指模具开模后从模具中顺利取出塑件所需的开模距离。它影响加工的复杂程度和注射成形周期。*大脱模距离定义为沿脱模方向分型线端点到塑件的所有顶点*远的距离，即远的顶点，内为脱模方向。

　　模具加工复杂程度这个因子同模具制造成本相关，可以直接同模具成形面相联系。般地，应将塑件的大部分面位于模具的型芯侧，使型腔面较少，这样加工简单，且可减少模具上下模合模对不上的可能性。该因子的计算公式为式中和扣为型芯型腔对应成形塑件体的面数。

　　计算各评价值时，由于各评价参数的值和单位都不致，为此需要对它们进行正则化。对于分型线复杂程度，取两种分型线的复杂程度值中*小的正则分型线的复杂程度值为另种正则分型线的复杂程度值为*小的分型线的复杂程度值除以该分型线的复杂程度值。正则脱模距和正则的模具加工复杂程度值也依此计算。

　　4算法实现统人135.0为开发平台，用1编程实现。7的是士3仙86测试零件，及其相应的脱模方向候选分型线和优选分型线。在确定该测试件的优选分吧线时所选用的权因子及各种分唧线的评价参数值和评价结果如下自动确定塑件分型线方法的研，是注塑模自3动设计中个重要环节。本文探讨了采用对塑件面进分组讪*大边环来动生成塑件的分型4线的方法。该方法的特点在于1在确定分型线时，排除了所有的侧凹特征面，从而提高了算法的效率。