CAD集成技术在塑料模具设计中的应用

大老虎

CAD集成技术在塑料模具设计中的应用
" ?  O6 N) k! T( w# l　1塑料模具CAD集成技术
* E" O& m) n" o8 I# N, _1 T$ {　　塑料模具CAD集成技术是一项先进的模具制造技术，它的制造包括塑料产品的外型设计、模具的构造设计及分析、模具的数控加工、抛光和配试模以及快速成形制造等，各个环节所触及的CAD单元技术又包括产品外形的快速反求、构造分析与优化设计、辅助制造、加工过程虚拟仿真、产品及模具的快速成形、辅助工艺过程和产品数据管理技术等。塑料模具CAD集成技术，就是把塑料模具在制造过程中所触及的各项单元技术集成起来，统一数据库和文件传输格式，完成信息集成和数据资源共享，从而大大缩短模具设计的制造周期，进步制模质量。
* h# [! v+ |- [& L) X) D　　2塑料产品的CAD与外形的快速反求
　　停止塑料模具设计制造的第一步是塑料产品的设计。现代设计方法是设计者在电脑上直接树立产品的三维模型，根据产品的三维模型停止模具构造设计及优化设计，再根据模具构造设计三维模型停止加工编程及编制工艺方案。这种方法使产品模型、模具构造、加工编程及工艺设计都以3D数据为根底，完成数据共享，不只能快速进步设计效率，还能保证质量，降低本钱。
　　应用CAD系统软件停止产品模型设计，其技术主要包括二维几何图形、二维参数化图形、三维实体外型、三维特征外型、三维参数化实体外型、三维曲面外型、空间自在外型、产品的外观渲染和产品的动态广告设计等。
) y  k" b2 {/ f! ?) `% `( a: z　　三维外型设计是对数字化产品的真实外形设计.它完好表达了产品可以进一步为模具设计、分析和加工提供数学模型;空间自在外型设计是产品外形的艺术设计，使产品不只是功用产品，也是艺术品;产品的外观渲染是产品的效果设计，使产品愈加美观、颜色更能迎合人们的需求;产品的动态广告设计是将产品设计的结果直接制造成宜传广告，停止市场推行。应用实物丈量停止快速反求建模是目前研讨的热点之一，它是在产品仿型根底上停止产品修正设计的重要技术，它经过三坐标丈量机和激光丈量机对实物停止扫描，把丈量所获得的数字化的大量数据点送人高级CAD软件的反求模块或专用的反求软件中，反求软件可直接读取点数据群，并对点数据群停止编辑、过滤、整理、求精、排序、局部修正与重组，然后自动生成曲面，最终获得同实物分歧的或经改造的电脑塑件模型。
+ e9 A: I+ n) E  g4 @- O0 T8 ~　　3CAD对模具的设计与分析
, \3 y$ M% i1 g- ^0 q　　CAD对模具的设计与分析，包括根据产品模型停止模具分型面的设计、肯定型腔和型芯、模具构造的细致设计、塑料充填过程分析等几个方面。应用先进的特征外型软件，如，PRONE和ugII等很容易地肯定分型面，生成上下模腔和模芯，再停止流道、浇口以及冷却水管的布置等。肯定了这些设计数据以后，再应用moldflow和CFLOW软件停止塑料的成形过程分析。根据MOLDFOLM软件和它的丰厚材料、工艺数据库，经过输人成形工艺参数，可动态仿真地分析塑料在注塑模腔内的注射过程、分析温度压力变化情况、分析注塑件剩余应力等，并根据分析情况来检查模具构造的合理性、活动状态的合理性、产品的质量问题等。比方，能否存在浇注系统不合理，呈现流道和浇口位置尺寸不当，无法平衡充溢型腔;能否存在产品构造不合理或模具构造不合理，呈现产品充不满(即短射现象);能否冷却不均匀，影响消费效率和产质量量;能否存在注塑工艺不对，呈现产品的翘曲变形等。模具经过CAD的分析，就可以将错误消弭在设计阶段，进步一次试模成功率。
  I, [$ P: G" Q/ a　　在塑料模具设计和分析这一阶段应用了许多新的电脑辅助技术，如，参数化技术、特征外型技术和数据库技术等。塑料模具中有许多标准件，如，标准模架、顶出机构、浇注系统和冷却系统等都可以采用基于数据库管理的参数化特征外型设计方法停止设计或树立标准件库，这样既可以完成数据共享，又可以满足用户对设计的随时修正，使模具的设计分析快速、精确和高效。参数化特征外型不只可以完好地描绘产品的几何图形信息，也可以获得产品的精度、材料及装配等信息，其所树立的产品模型是一种易于处置、能反映设计企图和加工特征的模型。因此，参数化特征外型技术是模具制造过程中最重要的技术之一。
, D8 |3 Z) E: C( C' Y' i+ W　　4完毕语
5 O1 q# p5 z6 B: U6 e' u- {　　目前，塑料模具的设计和制造普通采用通用机械的CAD或CAM软件与专用塑料模CAE软件相别离。如今，面临的一个课题是开发与推行专用模具CAD软件。CAE软件只能在设定条件下对塑料成型过程停止模拟分析，还不能对分析结果停止优化，更不能对设计过程做指导。总之，集成专用的塑料模具CAD或CAE软件，进步其智能化程度，是塑料模CAD或CAE技术开展的趋向。

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