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在《案例洞悉粘结剂喷射金属3D打印应用于随形冷却注塑模具的技术逻辑》一文中谈到，3D打印制造使得注塑模具的设计与制造摆脱了交叉钻孔的限制，可以实现内部通道更靠近模具冷却表面的随形冷却流道设计，流道具有平滑的角落，更快的流量，增加热量转移到冷却液的效率。设计师还可以根据冷却要求设计不同的冷却回路，旨在以一致的速度进行散热，以促进散热的均匀性。
模具设计师在进行随形冷却流道设计时需要综合考虑冷热源位置、冷却效果、流阻等因素，有经验的模具设计师也要花费较长的时间进行设计、建模及绘图，再通过模流分析软件来验证效果。
那么，有没有一种设计方法，可以将这些规则定义好，流道就能自动随形生成呢？创成式随形冷却流道设计方法，可以把专业的、繁琐的设计及建模过程大大简化，将需要几天、几个小时完成的工作变成几分钟。
本期的谷.专栏文章，就来谈一谈模具随形冷却流道的创成式设计应用。
创成式设计中的随形冷却流道描述
模具设有流道入口、流道出口、进流道、出流道和冷却流道，冷却流道自与进流道的连接处开始，依据各个约束尺寸范围，依次向模具冷却表面内侧的各边缘部位延伸，避让顶针孔、镶件孔等特征后与出流道连接，组成连通的流道。
在冷却面外表面及内表面生成的流道效果演示
随形冷却流道创成式设计方法与思路
1. 距离分析及优化。依据专业知识及《增材制造流道设计标准规范》，确定冷却流道直径范围（b），流道之间的距离（a），分析流道与冷却面之间的距离（c），获得a、b、c的尺寸约束范围。
2. 获取随形冷却流道设计的模型，并提取模具冷却面。见下图（1）,需避让的顶针孔、镶件孔位置区域，见下图（2），流道出入口中心点见下图（3）（4）。
3.运用创成式设计方法，使点在流道入口中心与流道出口中心点之间生成曲线，曲线依据设定的合理路径规则及尺寸约束范围，逐渐延长生长。
4.依据曲线路径及冷却流道直径范围（b），流道之间的距离（a），流道与冷却面之间的距离（c）的数据约束，生成随形冷却流道。
4.1冷却流道直径(b), 流道之间的距离（a），流道与冷却面之间的距离（c）的数据的变化，生成的流道长度会有不同，a、b数值越小，流道长度越长，a、b数值越大时，流道长度越短。
4.2在流道进出口直径不变的条件下，进、出流道与冷却流道之间的锚点可以自由设定，即约束冷却流道的起始点可以根据需要自由设定。通过锚点位置的调整，可以生成结构尺寸不同的流道。
5.自动生成流道程序输入的数据均是在一定数值范围内，例如b，假设数据范围为2mm-8mm之间，a，数据范围在3mm-5mm之间，c，数据范围在2mm-5mm之间，想要得到理想的冷却流道，可以按照理想数据要求进行自由搭配设定，也可以通过仿真验证，选取冷却效率最高，流阻最小的方案。
6.最后生成的冷却流道与模具外壳模型合并，生成可供增材制造的模型文件。
自动生成方法使用的意义
随形冷却流道自动生成方法，将专业随形冷却流道设计的技术标准，转换成一套设计逻辑，这套设计逻辑，具有共性属性，而非个性属性，它可以应用于其他模具的随形冷却流道设计中，降低了工程师的技术门槛，提高了设计速度，降低了研发成本，加速随形冷却模具产业实现从1到n的广泛产业化进程。
创成式数字化随形冷却流道设计方法，配合增材制造为主的数字化制造工艺，在模具的数字化解决方案中形成闭环。
钟红爽
创成式设计工程师，多年工业设计、家具设计、商业空间展示设计经验。
擅长领域：产品外观ID设计、CMF结构设计、创成式设计。
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