一种动态创建模具冷却水道的方法与流程

本发明涉及模具水道建模领域，尤其涉及一种动态创建模具冷却水道的方法。

背景技术：

模具是工业生产中用于注塑、压铸等批量成型的工具，模具的内部有成型用的型腔，融化的材料注入模具型腔内，模具冷却后内部材料固化成产品，打开模具取出成型产品，成型完成。模具的材料是金属，等待模具自然冷却时间非常久，所以模具中制作了很多冷却水道，用于加快生产效率。

模具水道为了更好的冷却效果，是用流动水冷却，所以一组水道由一个进水口和一个出水口，以及进水口和出水口之间的冷却水道孔组成，因为模具材料是金属，加工模具冷却水道孔的方法是用金属钻头钻，而金属钻头是直的，不能钻弯的孔，钻孔结束后把水道孔的加工工艺孔用堵头堵住，只留下进水口和出水口，所以每一段独立的水道，都具有一个用钻头钻进来的开口，而一组水路是有多个独立的水道连接组成，所以这些钻头进口是要用堵头堵住，一条水道是可以从零件的两头任意一头开口钻，如何确定钻孔方向和钻孔点才能节约成本很是关键。水道孔的其他部分均在模具内部，除了进水口和出水口，水道孔不允许破口，因为在模具生产中，水道里面的是流动水，如果水道孔有破口，流动水就会从破口流出，导致生产终止。另外，水道钻孔加工存在加工误差，所以水道和模具内型腔或模具其他零件要有安全距离，以免水道孔加工时水道破口。

在加工模具冷却水道前，先要设计模具的冷却水道的图纸。以前都是2d软件画水道图纸，近年来3d建模软件兴起，3d建模软件设计直观，不过因为模具水道横竖位置繁杂，分布在模具的立体空间中，因为每组水道含有不同数量和不同位置的水道，而且每个水道要和该冷却零件的任何面有安全距离，所以在3d建模软件中设计水道非常麻烦。

目前的水道设计建模方法是，把一组水道里面的不同段分成独立水道分别建模，因为每一段的水道起点和终点位置不同，高度空间也不同，所以画水道时，用户先鼠标指定该段水道起点坐标(xyz三维坐标)和终点坐标(xyz三维坐标)，再用起点和终点把该水道模型创建，因为只是指定了起点和终点，创建的长条型水道模型的中间部分很可能和冷却体的其他面已经干涉，如果要修改该水道的坐标尺寸，需要用户重新指定起点和终点，再生成水道，再用人眼识别该水道是否干涉其他面。这种方法缺点是，用户鼠标指定两点后才能看到模型，有了模型后再由人眼识别，并确定是否修改坐标位置。用户创建了一段水道后，其他段水道一样要用户鼠标指定起点和终点来创建。水道段数多，操作起来非常繁琐，鼠标点击数量非常多。

此外，上述现有方法获得的每一段水道都是独立的，在调整其中一个水道的高度时，其他水道的高度不会随之变化，即便与该水道处于同高度的其他水道仍然需要单独调整高度，工作量大，操作繁琐。

综上，如何实时获取鼠标位置，通过鼠标的位置实时生成和更新水道，并实时调整依次相连且同高度的水道高度，降低3d建模软件创建水道的难度，显得格外重要。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于如何克服现有创建水道过程中的鼠标点击数量较多、操作繁琐、工作量大和依次相连且同高度的水道高度不能同时调整的缺陷。

为了解决这一问题，本发明提供了一种动态创建模具冷却水道的方法，包括以下步骤：

S1、选取模具模型；

S2、设置一个工作平面；

S3、在所述模具模型的内部设置一个预设Z₁高度平面，所述预设Z₁高度平面平行与所述工作平面；

S4、在所述工作平面内确定水道二维坐标起点A；

S5、实时获取所述工作平面内的水道二维坐标终点B，并实时获取Z₁高度修改事件和鼠标点击事件；

S6、将点A投影到预设Z₁高度平面上得到三维坐标起点A₁，将点B投影到预设Z₁高度平面上得到三维坐标终点B₁；

S7、判断上一段水道对象标记old里面是否有水道模型对象，若是，用点A₁和点B₁更新上一段水道对象标记old里面的水道模型对象，若否，根据点A₁和点B₁生成当前水道模型，并将当前水道模型对象id记录在水道对象标记old里面；

S8、触发所述鼠标点击事件，当前水道创建完成，并按照倒序排列原则将当前水道信息记录在水道合集表中，然后返回步骤S5进行下一段水道的创建，此时所述水道二维坐标终点B自动变为下一段水道的水道二维坐标起点A，并清空水道对象标记old里面的模型对象id；若鼠标点击事件未触发，返回步骤S5。

进一步地，所述步骤S7中的更新上一段水道对象标记old里面的水道对象模型的具体方法为：删除上一段水道对象标记old里面的水道对象模型，用点A₁和点B₁生成当前水道模型，并将当前水道模型对象id记录在水道对象标记old里面。

进一步地，所述步骤S7中的更新上一段水道对象标记old里面的水道对象模型的具体方法为：用点A₁和点B₁更新上一段水道对象标记old里面的水道模型对象的对应坐标点。

进一步地，所述步骤S5中的Z₁高度修改事件为键盘按键事件或对话框按钮事件，事件触发，修改Z₁高度。

具体地，所述Z₁高度修改事件用于修改依次相连且同高度的水道高度，其具体包括以下步骤：

保存修改前的Z₁高度为Z₂；

将水道合集表中倒序排列的水道信息全部取出；

遍历循环上述倒序排列的水道合集表中的全部水道信息；

将当前比对的水道设为目标水道，对比所述目标水道高度是否等于Z₂，若是，修改目标水道高度为新Z₁高度并将该高度值保存到所述水道合集表中，同时更新目标水道模型，然后返回遍历循环步骤继续比对目标水道的上一段水道信息，此时，上一段水道自动变为目标水道；若否，退出遍历循环。

具体地，所述步骤S8中，左键点击鼠标，所述鼠标点击事件触发，否则，所述鼠标点击事件不触发。

进一步地，所述步骤S2中的工作平面为鼠标点取点工作平面，所述步骤S5中通过拖拉鼠标光标实时获取所述工作平面内的水道二维坐标终点B。

进一步地，还包括自动判断各个水道的最短钻孔方向的步骤，具体为：

获取到水道起点和终点后，将水道起点和水道终点分别沿水道方向延伸至与模具相交，所述起点延伸后与模具相交得出交点C，所述终点延伸后与模具相交得出交点D，所述点C与所述终点之间的距离为h₁，所述点D与所述起点之间的距离为h₂；

若h₁<h₂，则设置点C为钻孔点；若h₁>h₂，则设置点D为钻孔点；若h₁＝h₂，则设置点C或点D为钻孔点。

进一步地，在设置的水道钻孔点处绘制一个水道堵头零件。

进一步地，所述方法还可以拓展用于创建穿过模具两个零件的冷却水道，具体为，在模具的两个零件内分别建立平行于工作平面的预设Z₁高度平面，然后在工作平面上获取二维点坐标，将二维点坐标分别投影到两个零件的预设Z₁高度平面上产生3d坐标点，通过所述3d坐标点构建穿过模具两个零件的冷却水道，并通过Z₁高度修改事件修改依次相连且同高度的水道高度。

本发明的动态创建模具冷却水道的方法，具有如下有益效果：

1、本发明实时获取鼠标在工作平面的xy位置生成模型，xy位置由拖动鼠标光标实时控制，键盘或对话框按钮改变水道高度，这样可以快速实时生成任意坐标的水道，且每次调整高度，都会找出依次头尾相连并同高度的水道，一起修改。

2、本发明的一段水道的最终完成通过触发鼠标点击事件来控制，该水道创建完成后其工作平面上的水道二维坐标终点自动变为下一段水道的水道二维坐标起点，操作简单，鼠标点击数量较少。

3、本发明可以自动判断各个水道的最短钻孔方向，即将水道的起点和终点延长至与模具相交，分别得出交点C和交点D，并分别计算交点C与水道终点之间的距离和交点D与水道起点之间的距离，将与上述最短距离对应的交点设为钻孔点，该方法大大节约了钻孔成本。

4、本发明除了可以用于具有单个零件的模具外，还可以拓展用于创建穿过模具两个零件的冷却水道，应用范围较广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明的动态创建模具冷却水道的方法的流程图；

图2是本发明的步骤S7中更新上一段水道对象标记old里面的水道模型对象的第一种工艺流程图；

图3是本发明的步骤S7中更新上一段水道对象标记old里面的水道模型对象的第二种工艺流程图；

图4本发明的步骤S1中选取的模具模型结构示意图；

图5是本发明的步骤S2到步骤S4的结构示意图；

图6是本发明的步骤S5到S7的结构示意图；

图7是本发明的步骤S8的结构示意图；

图8是本发明的确定最短钻孔方向的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1和图2所示，本发明公开了一种动态创建模具冷却水道的方法，包括以下步骤：

S1、选取模具模型，如图4所示，本实施例的模具模型由一个零件组成，该零件内部具有多个零件孔，本发明的冷却水道在创建过程中不能与该零件孔有交集；

S2、设置一个鼠标点取点工作平面，该工作平面用于供鼠标选取水道的二维坐标起点和终点，如图5所示；

S3、在所述模具模型的内部设置一个预设Z₁高度平面，所述预设Z₁高度平面平行与所述工作平面，如图5所示；

S4、在所述工作平面内确定水道二维坐标起点A，如图5所示；

S5、如图6所示，通过拖拉鼠标光标实时获取所述工作平面内的水道二维坐标终点B，这样可以生成任意坐标的水道，并实时获取Z₁高度修改事件和鼠标点击事件，所述Z₁高度修改事件为键盘按键事件(如，通过W键控制Z₁高度的增加或通过S键控制Z₁高度的减小)或对话框按钮事件，事件触发，修改Z₁高度；

S6、将点A投影到预设Z₁高度平面上得到三维坐标起点A₁，将点B投影到预设Z₁高度平面上得到三维坐标终点B₁；

S7、判断上一段水道对象标记old里面是否有水道模型对象，若是，用点A₁和点B₁更新上一段水道对象标记old里面的水道模型对象，若否，根据点A₁和点B₁生成当前水道模型(线条预览模型或实体模型)，如图6所示，并将当前水道模型对象id记录在水道对象标记old里面；其中更新上一段水道对象标记old里面的水道模型对象的具体方法为：删除上一段水道对象标记old里面的水道对象模型，用点A₁和点B₁生成当前水道模型，并将当前水道模型对象id记录在水道对象标记old里面；

S8、触发所述鼠标点击事件，当前水道创建完成，并按照倒序排列原则把当前水道信息记录在水道合集表中，然后返回步骤S5进行下一段水道的创建，此时所述水道二维坐标终点B自动变为下一段水道的水道二维坐标起点A，并清空水道对象标记old里面的模型对象id，如图7所示；若鼠标点击事件未触发，则删除水道对象标记old里面的全部水道模型，并返回步骤S5重新生成当前水道。该步骤中左键点击鼠标，触发所述鼠标点击事件，否则，所述鼠标点击事件不触发。

所述Z₁高度修改事件用于修改依次相连且同高度的水道高度，其具体包括以下步骤：

保存修改前的Z₁高度为Z₂；

将水道合集表中的全部水道信息倒序取出；

遍历循环上述倒序排列的水道合集表中的全部水道信息；

将当前比对的水道设为目标水道，对比所述目标水道高度是否等于Z₂，若是，修改目标水道高度为新Z₁高度并将该高度值保存到所述水道合集表中，同时更新目标水道模型，然后返回遍历循环步骤继续比对目标水道的上一段水道信息，此时，上一段水道自动变为目标水道；若否，退出遍历循环。

实际软件操作过程中过程大致如下：选取模具模型的一个平面，通过这个面可以得到以下三方面信息，一是通过选取的那个平面得到了该模具模型(这个就是S1中选取模具模型的步骤)，二是设置一个平行于该平面的工作平面(步骤S2)，三是该平面的法向向量为正方向，就是Z1高度修改时间，如果用户按W键(或+键，等)，就是往该面法向方向+(加)值，如果用户案S键(或-键，等)，就是就是往该面法向方向-(减)值。

本实施例中的冷却水道由5段首尾相连的水道组成，且这5段水道的高度相同，则在调整第5段水道高度的同时，第1段-第4段水道的高度会同时得到调整。

实施例二：

如图1和图3所示，本发明公开了一种动态创建模具冷却水道的方法，包括以下步骤：

S1、选取模具模型，如图4所示，本实施例的模具模型由一个零件组成，该零件内部具有多个零件孔，本发明的冷却水道在创建过程中不能与该零件孔有交集；

S2、设置一个鼠标点取点工作平面，该工作平面用于供鼠标选取水道的二维坐标起点和终点，如图5所示；

S3、在所述模具模型的内部设置一个预设Z₁高度平面，所述预设Z₁高度平面平行与所述工作平面，如图5所示；

S4、在所述工作平面内确定水道二维坐标起点A，如图5所示；

S5、如图6所示，通过拖拉鼠标光标实时获取所述工作平面内的水道二维坐标终点B，这样可以生成任意坐标的水道，并实时获取Z₁高度修改事件和鼠标点击事件，所述Z₁高度修改事件为键盘按键事件(如，通过W键控制Z₁高度的增加或通过S键控制Z₁高度的减小)或对话框按钮事件，事件触发，修改Z₁高度；

S6、将点A投影到预设Z₁高度平面上得到三维坐标起点A₁，将点B投影到预设Z₁高度平面上得到三维坐标终点B₁；

S7、判断上一段水道对象标记old里面是否有水道模型对象，若是，用点A₁和点B₁更新上一段水道对象标记old里面的水道模型对象，若否，根据点A₁和点B₁生成当前水道模型(线条预览模型或实体模型)，如图6所示，并将当前水道模型对象id记录在水道对象标记old里面；其中更新上一段水道对象标记old里面的水道模型对象的具体方法为：用点A₁和点B₁更新上一段水道对象标记old里面的水道模型对象的对应坐标点；

S8、触发所述鼠标点击事件，当前水道创建完成，并按照倒序排列原则把当前水道信息记录在水道合集表中，然后返回步骤S5进行下一段水道的创建，此时所述水道二维坐标终点B自动变为下一段水道的水道二维坐标起点A，并清空水道对象标记old里面的模型对象id，如图7所示；若鼠标点击事件未触发，则删除水道对象标记old里面的全部水道模型，并返回步骤S5重新生成当前水道。该步骤中左键点击鼠标，触发所述鼠标点击事件，否则，所述鼠标点击事件不触发。

所述Z₁高度修改事件用于修改依次相连且同高度的水道高度，其具体包括以下步骤：

保存修改前的Z₁高度为Z₂；

将水道合集表中的全部水道信息倒序取出；

遍历循环上述倒序排列的水道合集表中的全部水道信息；

将当前比对的水道设为目标水道，对比所述目标水道高度是否等于Z₂，若是，修改目标水道高度为新Z₁高度并将该高度值保存到所述水道合集表中，同时更新目标水道模型，然后返回遍历循环步骤继续比对目标水道的上一段水道信息，此时，上一段水道自动变为目标水道；若否，退出遍历循环。

实际软件操作过程中过程大致如下：选取模具模型的一个平面，通过这个面可以得到以下三方面信息，一是通过选取的那个平面得到了该模具模型(这个就是S1中选取模具模型的步骤)，二是设置一个平行于该平面的工作平面(步骤S2)，三是该平面的法向向量为正方向，就是Z1高度修改时间，如果用户按W键(或+键，等)，就是往该面法向方向+(加)值，如果用户案S键(或-键，等)，就是就是往该面法向方向-(减)值。

本实施例中的冷却水道由有6段收尾相连的水道组成，第一段和第二段是一个高度，第4段-第6段是一个高度，则在调整第6段水道高度的时候，会把第4段-第6段的水道高度一起调整，而第1段-第3段水道的高度不会一起得到调整，因为相连高度不一样。

实施例三：

因为模具材料是金属，加工模具冷却水道孔的方法是用金属钻头钻，而金属钻头是直的，不能钻弯的孔，所以每个独立的水道，都是有个钻头钻进来的开口，而一组水路是有多段独立的水道连接组成，所以那些钻头进口是要用堵头堵住，一条水道是可以从零件的两头任意一头开口钻。

为了节约成本，如图8所示，本发明在实施例一和实施例二的基础上，还提供了一种自动判断各个水道的最短钻孔方向的步骤，具体为：获取到水道起点和终点后，将水道起点和水道终点分别沿水道方向延伸至与模具相交，所述起点延伸后与模具相交得出交点C，所述终点延伸后与模具相交得出交点D，所述点C与所述终点之间的距离为h₁，所述点D与所述起点之间的距离为h₂，其中，所述设置钻孔的水道不包括设有进水口和出水口的水道；若h₁<h₂，则设置点C为钻孔点；若h₁>h₂，则设置点D为钻孔点；若h₁＝h₂，则设置点C或点D为钻孔点。钻孔点确定好后，在钻孔点处绘制一个水道堵头零件。

实施例四：

本发明的实施例一、实施例二和实施例三，还可以拓展用于创建穿过模具两个零件的冷却水道，具体为，具体为，在模具的两个零件内分别建立平行于工作平面的预设Z₁高度平面，然后在工作平面上获取二维点坐标，把二维点坐标分别投影到两个零件的预设Z₁高度平面上产生3d坐标点，通过所述3d坐标点构建穿过模具两个零件的冷却水道，并通过Z₁高度修改事件修改依次相连且同高度的水道高度。

所述创建穿过模具两个零件的冷却水道的具体步骤大致如下：

S1、选取模具模型，该模具包括零件1和零件2，且零件1大于零件2(例如，零件2层叠与零件1之上，且零件2的投影点均落在零件1上)；

S2.、设置一个鼠标点取点工作平面；

S3、在所述工作平面内确定水道二维坐标起点A；

S4、实时获取所述工作平面内的水道二维坐标终点B；

S5、判断点A和点B在零件中的投影是否同在零件1内零件2外或同在零件2内，并预设零件1和零件2的横向水道预设Z₁高度平面(该预设Z₁高度平面平行于鼠标点取点工作平面)；

S6、如果点A和点B在零件中的投影同在零件1内零件2外或同在零件2内，则将点A和点B分别投影到当前零件的预设Z₁高度平面得到三维坐标点A1和B₁；用点A₁和B₁绘制当前零件的横向水道，然后转至步骤S7；

如果点A投影在零件1内零件2外，点B投影在零件2内，则将点A和点B分别投影到零件1的预设Z₁高度平面，得到三维坐标点A₁₁和B₁₁，将点B投影到零件2的预设Z₁高度平面，得到三维坐标点B₁₂；用点A₁₁和点B₁₁绘制零件1的横向水道，用点B₁₁和点B₁₂绘制零件1至零件2的竖向水道及密封圈，然后转至步骤S₇；

S7、将终点B设为起点A，并返回步骤S4继续创建下一段水道。

本发明的动态创建模具冷却水道的方法，具有如下有益效果：

1、本发明实时获取鼠标在工作平面的xy位置生成模型，xy位置由拖动鼠标光标实时控制，键盘或对话框按钮改变水道高度，这样可以快速实时生成任意坐标的水道，且每次调整高度，都会找出依次头尾相连并同高度的水道，一起修改。

2、本发明的一段水道的最终完成通过触发鼠标点击事件来控制，该水道创建完成后其工作平面上的水道二维坐标终点自动变为下一段水道的水道二维坐标起点，操作简单，鼠标点击数量较少。

3、本发明可以自动判断各个水道的最短钻孔方向，即将水道的起点和终点延长至与模具相交，分别得出交点C和交点D，并分别计算交点C与水道终点之间的距离和交点D与水道起点之间的距离，将与上述最短距离对应的交点设为钻孔点，该方法大大节约了钻孔成本。

4、本发明除了可以用于具有单个零件的模具外，还可以拓展用于创建穿过模具两个零件的冷却水道，应用范围较广。

以上所揭露的仅为本发明的几个较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。