1 塑料模具CAD集成技術 =Eb4Iyz
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塑料模具CAD集成技術是一項先進的模具制造技術,它的制造包括塑料產(chǎn)品的造型設計、模具的結構設計及分析、模具的數(shù)控加工、拋光和配試模以及快速成形制造等,各個環(huán)節(jié)所涉及的CAD單元技術又包括產(chǎn)品外形的快速反求、結構分析與優(yōu)化設計、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)管理技術等。塑料模具CAD集成技術,就是把塑料模具在制造過程中所涉及的各項單元技術集成起來,統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫和文件傳輸格式,實現(xiàn)信息集成和數(shù)據(jù)資源共享,從而大大縮短模具設計的制造周期,提高制模質量。 ay`A Gr
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2 塑料產(chǎn)品的CAD與外形的快速反求 *h4x`luJ
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進行塑料模具設計制造的第一步是塑料產(chǎn)品的設計。現(xiàn)代設計方法是設計者在電腦上直接建立產(chǎn)品的三維模型,根據(jù)產(chǎn)品的三維模型進行模具結構設計及優(yōu)化設計,再根據(jù)模具結構設計三維模型進行加工編程及編制工藝計劃。這種方法使產(chǎn)品模型、模具結構、加工編程及工藝設計都以3D數(shù)據(jù)為基礎,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,不僅能快速提高設計效率,還能保證質量,降低成本。 ?f&O4H
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利用CAD系統(tǒng)軟件進行產(chǎn)品模型設計,其技術主要包括二維幾何圖形、二維參數(shù)化圖形、三維實體造型、三維特征造型、三維參數(shù)化實體造型、三維曲面造型、空間自由造型、產(chǎn)品的外觀渲染和產(chǎn)品的動態(tài)廣告設計等。 qfS
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三維造型設計是對數(shù)字化產(chǎn)品的真實形狀設計.它完全表達了產(chǎn)品能夠進一步為模具設計、分析和加工提供數(shù)學模型;空間自由造型設計是產(chǎn)品外形的藝術設計,使產(chǎn)品不僅是功能產(chǎn)品,也是藝術品;產(chǎn)品的外觀渲染是產(chǎn)品的效果設計,使產(chǎn)品更加美觀、顏色更能迎合人們的需求;產(chǎn)品的動態(tài)廣告設計是將產(chǎn)品設計的結果直接制作成宜傳廣告,進行市場推廣。利用實物測量進行快速反求建模是目前研究的熱點之一,它是在產(chǎn)品仿型基礎上進行產(chǎn)品修改設計的重要技術,它通過三坐標測量機和激光測量機對實物進行掃描,把測量所獲得的數(shù)字化的大量數(shù)據(jù)點送人高級CAD軟件的反求模塊或專用的反求軟件中,反求軟件可直接讀取點數(shù)據(jù)群,并對點數(shù)據(jù)群進行編輯、過濾、整理、求精、排序、局部修改與重組,然后自動生成曲面,最終獲得同實物一致的或經(jīng)改造的電腦塑件模型。 1%Su~Z"W>
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3 CAD對模具的設計與分析 Gq0Q}[53
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CAD對模具的設計與分析,包括根據(jù)產(chǎn)品模型進行模具分型面的設計、確定型腔和型芯、模具結構的詳細設計、塑料充填過程分析等幾個方面。利用先進的特征造型軟件,如,PRONE和UGII等很容易地確定分型面,生成上下模腔和模芯,再進行流道、澆口以及冷卻水管的布置等。確定了這些設計數(shù)據(jù)以后,再利用MOLDFLOW和CFLOW軟件進行塑料的成形過程分析。根據(jù)MOLDFOLM軟件和它的豐富材料、工藝數(shù)據(jù)庫,通過輸人成形工藝參數(shù),可動態(tài)仿真地分析塑料在注塑模腔內(nèi)的注射過程、分析溫度壓力變化情況、分析注塑件殘余應力等,并根據(jù)分析情況來檢查模具結構的合理性、流動狀態(tài)的合理性、產(chǎn)品的質量問題等。比如,是否存在澆注系統(tǒng)不合理,出現(xiàn)流道和澆口位置尺寸不當,無法平衡充滿型腔;是否存在產(chǎn)品結構不合理或模具結構不合理,出現(xiàn)產(chǎn)品充不滿 (即短射現(xiàn)象);是否冷卻不均勻,影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量;是否存在注塑工藝不對,出現(xiàn)產(chǎn)品的翹曲變形等。模具通過CAD的分析,就可以將錯誤消除在設計階段,提高一次試模成功率。 56 [+;*
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在塑料模具設計和分析這一階段應用了許多新的電腦輔助技術,如,參數(shù)化技術、特征造型技術和數(shù)據(jù)庫技術等。塑料模具中有許多標準件,如,標準模架、頂出機構、澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)等都可以采用基于數(shù)據(jù)庫管理的參數(shù)化特征造型設計方法進行設計或建立標準件庫,這樣既可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,又可以滿足用戶對設計的隨時修改,使模具的設計分析快速、準確和高效。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、能反映設計意圖和加工特征的模型。因此,參數(shù)化特征造型技術是模具制造過程中最重要的技術之一。
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4 結束語 >))K%\p
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目前,塑料模具的設計和制造一般采用通用機械的CAD或CAM軟件與專用塑料模CAE軟件相結合。現(xiàn)在,面臨的一個課題是開發(fā)與推廣專用模具CAD軟件。CAE軟件只能在設定條件下對塑料成型過程進行模擬分析,還不能對分析結果進行優(yōu)化,更不能對設計過程做指導。總之,集成專用的塑料模具CAD或CAE軟件,提高其智能化程度,是塑料模CAD或CAE技術發(fā)展的趨勢。 y|2y!&o,!
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(李曉華 來源:萬方數(shù)據(jù))