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淺談塑膠模具設(shè)計(jì)未來發(fā)展趨勢(shì)

淺談塑膠模具設(shè)計(jì)未來發(fā)展趨勢(shì)

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2016-10-20 15:24

模具設(shè)計(jì)

塑料模具設(shè)計(jì)

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塑料產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到成型生產(chǎn)是一個(gè)十分復(fù)雜的過程,它包括塑料制品設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具加工制造和模塑生產(chǎn)等幾個(gè)主要方面,它需要產(chǎn)品設(shè)計(jì)師、模具設(shè)計(jì)師、模具加工工藝師及熟練操作工人協(xié)同努力來完成,它是一個(gè)設(shè)計(jì)、修改、再設(shè)計(jì)的反復(fù)迭代、不斷優(yōu)化的過程。傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)、制造已越來越難以滿足市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)的需要。計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用,正在各方面取代傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)方式,并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

塑料模具CAD集成技術(shù)是一項(xiàng)先進(jìn)的模具制造技術(shù),它的制造包括塑料產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析、模具的數(shù)控加工、拋光和配試模以及快速成形制造等,各個(gè)環(huán)節(jié)所涉及的CAD單元技術(shù)又包括產(chǎn)品外形的快速反求、結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)、輔助制造、加工過程虛擬仿真、產(chǎn)品及模具的快速成形、輔助工藝過程和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)等。塑膠模具CAD集成技術(shù),就是把塑膠模具在制造過程中所涉及的各項(xiàng)單元技術(shù)集成起來,統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)和文件傳輸格式,實(shí)現(xiàn)信息集成和數(shù)據(jù)資源共享,從而大大縮短模具設(shè)計(jì)的制造周期,提高制模質(zhì)量。

二、塑料制品及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

進(jìn)行塑膠模具設(shè)計(jì)制造的第一步是塑料產(chǎn)品的設(shè)計(jì),F(xiàn)代設(shè)計(jì)方法是設(shè)計(jì)者在電腦上直接建立產(chǎn)品的三維模型,根據(jù)產(chǎn)品的三維模型進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化設(shè)計(jì),再根據(jù)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三維模型進(jìn)行加工編程及編制工藝計(jì)劃。而商品化三維CAD造型軟件如Pro/Engineer、UG、CATIA等為設(shè)計(jì)師提供了方便的設(shè)計(jì)平臺(tái),其強(qiáng)大的曲面造型和編輯修改功能以及逼真的顯示效果使設(shè)計(jì)者可以運(yùn)用自如地表現(xiàn)自己的設(shè)計(jì)意圖,真正做到所想即所得,而且制品的質(zhì)量、體積等各種物理參數(shù)一并計(jì)算保存,為后續(xù)的模具設(shè)計(jì)和分析打下良好的基礎(chǔ)。同時(shí),這些軟件都有專門的注塑模具設(shè)計(jì)模塊,提供方便的模具分型面定義工具,使得復(fù)雜的成型零件都能自動(dòng)生成,而且標(biāo)準(zhǔn)模架庫(kù)、典型結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)零件庫(kù)品種齊全,調(diào)用簡(jiǎn)單,添加方便,這些功能大大縮短了模具設(shè)計(jì)時(shí)間。這種方法使產(chǎn)品模型、模具結(jié)構(gòu)、加工編程及工藝設(shè)計(jì)都以3D數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,不僅能快速提高設(shè)計(jì)效率,還能保證質(zhì)量,降低成本。同時(shí),還提供模具開合模運(yùn)動(dòng)仿真功能,這樣就保證了模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性.

三、模具的設(shè)計(jì)與分析

CAD對(duì)模具的設(shè)計(jì)與分析,包括根據(jù)產(chǎn)品模型進(jìn)行模具分型面的設(shè)計(jì)、確定型腔和型芯、模具結(jié)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)、塑料充填過程分析等幾個(gè)方面。利用先進(jìn)的特征造型軟件,如,PRO-E和UG等很容易地確定分型面,生成上下模腔和模芯,再進(jìn)行流道、澆口以及冷卻水管的布置等。

在塑膠模具設(shè)計(jì)和分析這一階段應(yīng)用了許多新的電腦輔助技術(shù),如參數(shù)化技術(shù)、特征造型技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等。塑料模具中有許多標(biāo)準(zhǔn)件,如,標(biāo)準(zhǔn)模架、頂出機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)等都可以采用基于數(shù)據(jù)庫(kù)管理的參數(shù)化特征造型設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)或建立標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù),這樣既可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,又可以滿足用戶對(duì)設(shè)計(jì)的隨時(shí)修改,使模具的設(shè)計(jì)分析快速、準(zhǔn)確和高效。參數(shù)化特征造型不僅可以完整地描述產(chǎn)品的幾何圖形信息,也可以獲得產(chǎn)品的精度、材料及裝配等信息,其所建立的產(chǎn)品模型是一種易于處理、能反映設(shè)計(jì)意圖和加工特征的模型。因此,參數(shù)化特征造型技術(shù)是模具制造過程中最重要的技術(shù)之一.

目前,塑膠模具的設(shè)計(jì)和制造一般采用通用機(jī)械的CAD或CAM軟件與專用塑料模CAE軟件相結(jié)合。

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