光盤盒底盒注塑模具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說明書】
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任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目 光盤盒底盒注塑模具設(shè)計(jì)與制造 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作內(nèi)容與基本要求(目標(biāo)、任務(wù)、途徑、方法,應(yīng)掌握的原始資料(數(shù)據(jù))、參考資料(文獻(xiàn))以及設(shè)計(jì)技術(shù)要求、注意事項(xiàng)等)(紙張不夠可加頁) 1. 設(shè)計(jì)目的:(1)綜合運(yùn)用塑料成型材料的基本知識,以塑料成型的基本原理和工藝特點(diǎn),分析成型工藝對模具的要求;(2)掌握成型設(shè)備對模具的要求;(3)掌握成型模具的設(shè)計(jì)方法,通過畢業(yè)設(shè)計(jì),使學(xué)生具備設(shè)計(jì)中等復(fù)雜程度的模具的能力;(4)培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計(jì)思想和分析問題、解決問題的能力,學(xué)會運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖表和查閱有關(guān)技術(shù)資料,培養(yǎng)學(xué)生從事模具設(shè)計(jì)的基本技能。 2. 設(shè)計(jì)任務(wù):光盤盒底盒注塑模具設(shè)計(jì)與制造 3. 設(shè)計(jì)規(guī)格: (1)外形尺寸見實(shí)物;(2)材料:ABS;(3)生產(chǎn)綱領(lǐng):年產(chǎn)30000件80000件 4. 設(shè)計(jì)內(nèi)容: 1)塑件的工藝分析以及注射機(jī)選擇 2)注塑模具的設(shè)計(jì),主要包括: (1)型腔數(shù)目確定 (2)分型面選擇 (3)型腔的布置 (4)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) (5)排氣槽位置的選擇 (6)成型零件的設(shè)計(jì)與加工工藝 (7)脫模機(jī)構(gòu)零件的計(jì)算 (8)模具標(biāo)準(zhǔn)零件的選擇 (9)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) (10)塑料模具的材料及熱處理 3) 實(shí)體設(shè)計(jì) (1)所給制品的實(shí)體設(shè)計(jì) (2)凹凸模實(shí)體設(shè)計(jì) (3)模具其他零件的實(shí)體設(shè)計(jì) (4)模具虛擬裝配 5. 設(shè)計(jì)要求: (1)20xx年2月10日完成開題報(bào)告,文獻(xiàn)綜述以及文獻(xiàn)翻譯。 開題報(bào)告主要內(nèi)容包括:調(diào)研資料的準(zhǔn)備,畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的、要求、思路與預(yù)期成果;任務(wù)完成的階段內(nèi)容及時間安排;完成設(shè)計(jì)所具備的條件因素。 文獻(xiàn)綜述不少于3000字;文獻(xiàn)翻譯不少于3000字。查閱文獻(xiàn)資料不少于12篇,其中外文資料不少于2篇; (2)20xx年3月1日前完成畢業(yè)設(shè)計(jì)方案。 (3)20xx年4月10日完成圖紙繪制,實(shí)體設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書初稿。 (4)20xx年4月20日完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書定稿。設(shè)計(jì)說明書不少于8000字,條理要清晰,格式規(guī)范,邏輯性強(qiáng)。 (5)20xx年5月1日前上交所有材料(紙質(zhì)材料和電子檔),學(xué)院進(jìn)行答辯資格審查 。20xx年5月14日前完成答辯前的修改工作,做好畢業(yè)答辯準(zhǔn)備。 (6)20xx年5月19日-20日院里組織統(tǒng)一畢業(yè)答辯。 6. 參考文獻(xiàn): 1 黨根茂 駱志斌 李集仁 主編.模具設(shè)計(jì)與制造.西安:西安電子科技大學(xué)出版社,1995.12; 2 許發(fā)樾 主編.實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.1; 3 塑料模設(shè)計(jì)手冊編寫組著.塑料模具設(shè)計(jì)手冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社; 4 王煥庭 李茅華 徐善國 主編. 機(jī)械工程材料.大連理工大學(xué)出版社,2000.5; 5 高佩副 主編. 實(shí)用模具制造手冊. 北京:中國輕工業(yè)出版社,1999.3 6 彭建聲 秦曉剛 主編. 模具技術(shù)問答.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.1 7 陳錫棟,周小玉.實(shí)用模具技術(shù)手冊.機(jī)械工業(yè)出版社,2001.7 8 付宏生.劉京華.注塑制品與注塑模具設(shè)計(jì).化學(xué)工業(yè)出版社,2003.7; 9 陳萬林.實(shí)用塑料注射模設(shè)計(jì)與制造.機(jī)械工業(yè)出版社2000.10; 10 賈潤禮,程志遠(yuǎn).實(shí)用注塑模具設(shè)計(jì)手冊.中國輕工業(yè)出版社,2000.4; 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)時間: 20xx 年 2 月 13 日至 20xx 年 5 月 15 日計(jì) 劃 答 辯 時 間: 20xx 年 5 月 19日專業(yè)(教研室)審批意見:審批人(簽字): XX大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)翻譯 院(系)名稱 專業(yè)名稱 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師20xx年 03 月 05 日自動分型面擴(kuò)展在模具設(shè)計(jì)導(dǎo)航流程中的運(yùn)算法則摘要:該項(xiàng)研究注重在于運(yùn)算法則的規(guī)劃與發(fā)展和在CAD軟件體系結(jié)構(gòu)下自動分型面設(shè)計(jì)的過程。有關(guān)模具的順利開模,模具分型面的設(shè)計(jì)是重要的一步。分型面可分為主分型面和輔助分型面。本研究通過計(jì)算機(jī)軟件確定輪廓向量幾何關(guān)系開發(fā)了主分型面的擴(kuò)展規(guī)則的運(yùn)算法則。它可以實(shí)現(xiàn)主分型面自動延長,并可以嵌入到一個基于Web的模具設(shè)計(jì)導(dǎo)航流程。通過標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)過程,可以點(diǎn)擊鼠標(biāo)的次數(shù)減少90,使用戶能夠快速完成模具設(shè)計(jì),減少設(shè)計(jì)錯誤,提高工作效率。關(guān)鍵詞:模具設(shè)計(jì),自動設(shè)計(jì),分型面,導(dǎo)航流程,Pro/Web,鏈接1 引言傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)和制造工藝,從概念設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)到制造,裝配,測試,依靠專業(yè)知識和專業(yè)人員的經(jīng)驗(yàn)。然而,它需要時間來培養(yǎng)專業(yè)可以獨(dú)立完成工作的人,人才流失可能導(dǎo)致企業(yè)和無形資產(chǎn)的重大損失,例如,經(jīng)驗(yàn)的積累和專業(yè)知識。因此,如何留住經(jīng)驗(yàn)豐富的員工,并允許其他雇員通過系統(tǒng)有效的地吸收知識的管理是一個值得關(guān)注的話題。這是一個工程師可以直接使用的融入了知識和技術(shù)的各種專業(yè)模塊的自動設(shè)計(jì)理念的趨勢。自動化系統(tǒng)可以縮短模型設(shè)計(jì)的時間,減少人為在設(shè)計(jì)的錯誤,以及從人才流動造成的損失。本研究旨在開發(fā)一個在自動化概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行模具分型面的設(shè)計(jì)。倪等人1,2建議生成一個立體的分型線和分型面,在最佳分型方向的基礎(chǔ)上,根據(jù)成型方向和拓?fù)潢P(guān)系分為三大組成型表面。最大邊環(huán)面組被定義生成邊緣環(huán)路,分別設(shè)立不同的表面邊緣環(huán)路組定義的主要分型線和其他分型線。此外,倪等人還提出了一個有效的方法來識別和抽取底切和生成理想的成型方向切除了數(shù)量和相應(yīng)的體積。Fu等人3提出了分型和顯而易見的表面的可能性,以及它的可塑性可以提高分型的設(shè)計(jì)效率。Chakraborty和Reddy4確定最優(yōu)解成型方向,分型線,和一底切區(qū)域在最小值和分型面光潔度以及最小的模型深度通過整合的雙板模具的分型面。Weinstein和Manoochehri5為找出最佳草案的角度和分模線位置把表面分成在正方向有相互關(guān)系的凸表面。Ravi 和Srinivasan6采用了計(jì)算機(jī)輔助分型面設(shè)計(jì),并提出了幫助工程師有關(guān)分型應(yīng)用在模具設(shè)計(jì)的邏輯。Kong等人 7 通過應(yīng)用基于拓?fù)鋱D形提出使用搜索功能的穿透孔進(jìn)行有效地修復(fù)的關(guān)閉具有復(fù)雜形狀的孔的方法。Li等人8提出了一種通過分割曲面自動生成一個使用邊緣曲線產(chǎn)生一個結(jié)合完成表面修復(fù)之前的分型面的方法。Kumar等人9采用多面體面鄰接圖識別底切的類型,完全可見和部分可見,并用這結(jié)果來確定最佳的分型面。Dignum和van de Riet10提出了一種語言來管理知識。語言是可以通過策略來總結(jié)零星信息為將來對知識的理性認(rèn)識認(rèn)識和采用來分類。關(guān)于知識管理系統(tǒng),F(xiàn)ahey和Prusak11指出過分強(qiáng)調(diào)技術(shù)層面上可能導(dǎo)致知識和信息之間冷漠。在這種情況下,知識管理系統(tǒng)是類似于信息管理,它未能完成知識管理的任務(wù)。Thibault等人 12提出綜合的產(chǎn)品工藝方法來評價與專家的知識數(shù)據(jù)庫,以幫助設(shè)計(jì)人員選擇合適的鍛造工藝和產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù)的一致性和設(shè)計(jì)參數(shù)。Jong 等人 13-15構(gòu)建了一個以知識為本,定制的基于網(wǎng)絡(luò)的模具設(shè)計(jì)導(dǎo)航過程和模具設(shè)計(jì)的導(dǎo)航系統(tǒng)安裝在Web服務(wù)器。設(shè)計(jì)師可以在網(wǎng)上以及在應(yīng)用程序中使用該系統(tǒng)。過去的研究大多曾討論提高分型面設(shè)計(jì)和沒有提及如何應(yīng)用在實(shí)際的設(shè)計(jì)和有效地幫助工程師完成設(shè)計(jì)任務(wù)的鑒別方法。因此,本研究首次建立了自動生成的分型面的功能,然后集成有Jong 等熱人 13編寫的模具設(shè)計(jì)導(dǎo)航流程。從以往的研究不同,本研究的目的是建立或確定最佳分型線。這項(xiàng)研究集中在如何設(shè)計(jì)決定開模方向與分型線,分型面自動延長。此外,這項(xiàng)研究可以直接應(yīng)用到CAD軟件。根據(jù)分型線的導(dǎo)航系統(tǒng)規(guī)劃的功能,輪廓向量和幾何關(guān)系進(jìn)行了測定。接下來,程序計(jì)算和判斷,主要分型面自動延長,并完成。已完成的分型面,然后納入模具分離的導(dǎo)航系統(tǒng)。因此,以知識為基礎(chǔ)的自動功能,可以取代復(fù)雜的手工操作,以提高設(shè)計(jì)效率,減少錯誤,并讓設(shè)計(jì)成為標(biāo)準(zhǔn)化。2 模具設(shè)計(jì),導(dǎo)航流程在應(yīng)對市場的復(fù)雜需求,三層結(jié)構(gòu)16已被應(yīng)用到開發(fā)系統(tǒng),包括模具設(shè)計(jì),導(dǎo)航系統(tǒng)?;陧?xiàng)目管理和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,該系統(tǒng)建立了一個標(biāo)準(zhǔn)的自動設(shè)計(jì)過程。本研究試圖整合基于三層系統(tǒng)與知識管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫,以設(shè)計(jì)知識和技術(shù)轉(zhuǎn)化為實(shí)際的流程和功能,以幫助設(shè)計(jì)師開發(fā)模具更迅速,更輕松地分享知識。2.1 基于Web的三層結(jié)構(gòu)一個三層架構(gòu)16電子商務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)是最常用的結(jié)構(gòu)。它包括展示層,業(yè)務(wù)邏輯層,數(shù)據(jù)層。它不同于傳統(tǒng)客戶機(jī)/服務(wù)器架構(gòu)的主要區(qū)別是獨(dú)立的商業(yè)邏輯層,它可以減少在計(jì)算機(jī)上的客戶端或服務(wù)器端的負(fù)擔(dān)。展示層,主要是瀏覽器,負(fù)責(zé)接收用戶的數(shù)據(jù)輸入和提交的結(jié)果。業(yè)務(wù)邏輯層是用戶界面與數(shù)據(jù)層之間的橋梁,數(shù)據(jù)層負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)邏輯的算法和數(shù)據(jù)處理以及Web服務(wù)器功能。數(shù)據(jù)層是唯一的數(shù)據(jù)訪問和存儲。該架構(gòu)可以建在一個單一的服務(wù)器計(jì)算機(jī)。根據(jù)計(jì)算機(jī)的負(fù)載,該架構(gòu)還可以單獨(dú)建成一個獨(dú)立的作戰(zhàn)平臺的數(shù)量。圖1 開發(fā)平臺的設(shè)計(jì),導(dǎo)航流程在這項(xiàng)研究中提出的設(shè)計(jì),導(dǎo)航平臺使用Pro / ENGINEER ,CAD軟件建成,使用戶能夠使用在支持的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器開發(fā)和設(shè)計(jì)授權(quán)內(nèi)的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)。此外,三層結(jié)構(gòu)由Jong等人13 開發(fā)的,如圖1所示,制定方案通過Microsoft.NET框架。Web服務(wù)器被聘為國際信息服務(wù)。網(wǎng)頁開發(fā)語言使用ASP.NET4.0(C中),在服務(wù)器端的異步接入技術(shù)的HTML,CSS,JavaScript的AJAX(異步JavaScript和XML),并內(nèi)置在CAD軟件的應(yīng)用程序編程接口(API)提供邏輯判斷和處理系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)。 MS一SQL2008 Express的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問和存儲。關(guān)于用于數(shù)據(jù)存儲和訪問的媒體,在設(shè)計(jì)過程中所產(chǎn)生的CAD文件的Intranet網(wǎng)絡(luò)磁盤存儲。該系統(tǒng)使設(shè)計(jì)師通過聯(lián)網(wǎng)范圍內(nèi)開展CAD軟件的嵌入式瀏覽器的導(dǎo)航設(shè)計(jì)。同時,高管上的客戶也可以登錄到系統(tǒng)監(jiān)控項(xiàng)目過程和設(shè)計(jì)結(jié)果。為核心工具的模具開發(fā)人員廣泛采用CAD,這個平臺實(shí)現(xiàn)了無縫集成內(nèi)的項(xiàng)目管理,設(shè)計(jì)內(nèi)的導(dǎo)航和知識管理。2.2 導(dǎo)航流程架構(gòu)塑料模型,模具制造之前,應(yīng)進(jìn)行概念設(shè)計(jì)和詳細(xì)的模具設(shè)計(jì)階段。在設(shè)計(jì)變更階段,根據(jù)客戶的需求進(jìn)行必要的模具設(shè)計(jì)流程。圖2說明了模具設(shè)計(jì)過程由鐘等人14在實(shí)踐中通過實(shí)際操作制定的計(jì)劃。最初的概念設(shè)計(jì)是最重要的階段,深入分析模型狀態(tài)的目的,隨后詳細(xì)的模具設(shè)計(jì)及其它相關(guān)問題,提出一個可靠和準(zhǔn)確的報(bào)告給客戶。該報(bào)告可能會影響模具制造成本,也可以在后續(xù)的模具設(shè)計(jì)階段提供參考。當(dāng)客戶端印證了概念設(shè)計(jì)的所有的分析結(jié)果,動作過程的詳細(xì)的模具設(shè)計(jì)階段,包括核心腔的模具設(shè)計(jì),模具底座設(shè)計(jì),工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。在模具行業(yè)中,高級工程師經(jīng)常進(jìn)行概念設(shè)計(jì)。用2-3年的培訓(xùn),工程師可以設(shè)計(jì)模具型芯型腔和模具基地,而新手工程師,主要從事工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。圖2 模具設(shè)計(jì)過程當(dāng)完成詳細(xì)的工程設(shè)計(jì),除非需要工程師根據(jù)概念設(shè)計(jì)的內(nèi)容設(shè)計(jì)。然而,在概念設(shè)計(jì)階段產(chǎn)生的功能通常只是制表和繪制圖表。因此,在設(shè)計(jì)過程是緩慢的,盡管在模具設(shè)計(jì)階段的表格和圖表以供參考。作為必需功能,如在分型線,斜導(dǎo)邊引腳的,腔內(nèi)上內(nèi)模,頂出針,沖壓模具的滑塊的位置應(yīng)該可以在這個階段重建幾何特征不能使用和重復(fù)工作導(dǎo)致人性化的設(shè)計(jì)錯誤。此外,傳統(tǒng)上大多數(shù)的模具設(shè)計(jì)開發(fā)是一個連續(xù)的過程,導(dǎo)致后期設(shè)計(jì)師是漫長的等待時間。例如,當(dāng)分型面設(shè)計(jì)未完成時,設(shè)計(jì)師等候負(fù)責(zé)模具分離,詳細(xì)組件。一些企業(yè)可能會指派一人一個項(xiàng)目,以減少等候時間;但是,這可能導(dǎo)致設(shè)計(jì)師能力充分利用的效率低下降。圖3 模具設(shè)計(jì)導(dǎo)航流程的用戶界面作為整個模具設(shè)計(jì)和制造過程中涉及面廣,并沒有復(fù)雜的操作控制的項(xiàng)目管理和知識,管理,企業(yè)無法提高整體競爭力。模具設(shè)計(jì),導(dǎo)航過程中用于連接整個設(shè)計(jì)過程,節(jié)省在數(shù)據(jù)庫中,在適當(dāng)?shù)臅r間和反饋信息的各個階段的設(shè)計(jì)信息。同時,使用功能為導(dǎo)向的設(shè)計(jì),在概念設(shè)計(jì)階段中獲得的功能,可以重復(fù)使用的詳細(xì)的模具設(shè)計(jì)階段。然后由項(xiàng)目控制和協(xié)作能力,少數(shù)經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師可以負(fù)責(zé)早期重要的階段,如概念設(shè)計(jì)和項(xiàng)目分析,而經(jīng)驗(yàn)不足的工程師可以協(xié)作詳細(xì)的模具設(shè)計(jì)階段。這樣,可以充分利用員工的能力和模型開發(fā)過程中可以加速。通過CAD軟件提供的二次開發(fā)接口,航行過程中的設(shè)計(jì)開發(fā)工程師直接操作CAD軟件,根據(jù)工藝。圖3顯示了模具設(shè)計(jì),導(dǎo)航流程中的一些用戶界面。因此,利用該系統(tǒng)的導(dǎo)向的概念的功能,在這項(xiàng)研究中所提出的自動分型面的過程完成的分型面的建造和融入導(dǎo)航流程的設(shè)計(jì)中。2.3 二次開發(fā)大多數(shù)CAD軟件都有相應(yīng)的為用戶的二次開發(fā)工具包(API),可以方便地開發(fā)定制功能。Pro / ENGINEER的CAD系統(tǒng)提供了三種開發(fā)語言環(huán)境,包括Pro / Toolkit,PRO /J-Link,Pro/ Wcb.Link。Pro / Toolkit的是語言的基礎(chǔ)上開發(fā)的C +,它是最有配套功能的開發(fā)環(huán)境。 PRO / JLINK是基于Java的。雖然與前兩種語言提供者也不可比Pro/ Web.Link提供的功能,Pro/ Web.Link的仍然提供了數(shù)百個常用的功能,可以直接溝通,在CAD環(huán)境下運(yùn)作。此外,它是一個基于Web的開發(fā)語言和編程代碼可以直接寫在JavaScript環(huán)境下。作為一個結(jié)果,它有在線訪問和存儲的CAD指令的能力。因此,本研究主要用于二次開發(fā)接口Pro/ Web.Link的。圖4 Evaloutline功能關(guān)系圖整個模具設(shè)計(jì)過程中包括許多繁瑣和重復(fù)操作,如文件輸入,規(guī)模計(jì)算,干涉檢查,圖形捕捉,以及包括裝配,保存的文件,和再生有關(guān)模型操作。通過編程自動處理可以消除許多冗余操作。以幾何輪廓的計(jì)算為例,雖然CAD提供了許多相應(yīng)的工具,它需要大量的鼠標(biāo)點(diǎn)擊和選擇,得到的結(jié)果。通過直接書寫使用Pro/ Web.Link的測量工具,它需要用戶只需點(diǎn)擊和選擇,以獲取幾何形狀的尺寸。然后系統(tǒng)會自動確定適當(dāng)?shù)哪>咝托敬笮 T谶@種方式,它可以加速模型設(shè)計(jì)過程,并減少人為錯誤。圖4所示的幾何形狀的計(jì)算功能關(guān)系圖。在Pro /Web.Link指引手冊17可以幫助用戶確定相應(yīng)的功能目的。據(jù)的EvalOutline方法,功能要求的介紹空間模型(pfcTransform3D)矩陣以及功能搬遷項(xiàng)目類型(pfcModelItemTypes)。計(jì)算模型的大小要求的幾何形狀,和不必要的坐標(biāo),點(diǎn),軸可以去掉使用pfcModelItemTypes。 EvalOutline方法分類成的pfcSolid類別。因此,應(yīng)確定其相當(dāng)于關(guān)系和pfcModel類型應(yīng)確定。由此可以得到相關(guān)的pfcBaseSession。父母關(guān)系使用與pfcSession,最初公布的MpfcCOMGlobal必要類型可以相應(yīng)的得到。這種層次關(guān)系搜索和類型聲明可以實(shí)現(xiàn)CAD功能的接入能力。3 自動分型面設(shè)計(jì)圖5 體化的設(shè)計(jì)和知識管理自動分型面的這項(xiàng)研究計(jì)劃是建在模具導(dǎo)航流程中的13。在最初的概念設(shè)計(jì)階段,導(dǎo)航設(shè)計(jì)耦合于歷史的設(shè)計(jì)知識基礎(chǔ)幫助分型線規(guī)劃,并將結(jié)果返回歷史知識,在未來設(shè)計(jì)基地,以供參考。在模具設(shè)計(jì)階段,概念設(shè)計(jì)建立分型線特征和確定的方向和幾何臨別使用PRO / Web.Link。再加上用戶定義的定制功能Pro / ENGINEER中,主要分型面自動開發(fā)和建立。3.1 概念設(shè)計(jì)模具的概念設(shè)計(jì)下需要深入分析了后續(xù)下模具設(shè)計(jì)模型和決策。在模具行業(yè),概念設(shè)計(jì)階段通常被分配到高級開發(fā)工程師。如果沒有一個系統(tǒng)下知識管理,高級工程師離開,設(shè)計(jì)下經(jīng)驗(yàn)和知識,不能保持和積累。因此,本研究采用歷史知識基礎(chǔ)下在臨別線規(guī)劃概念設(shè)計(jì)階段,系統(tǒng)地總結(jié)歷史的設(shè)計(jì)。當(dāng)工程師下規(guī)劃分型線,它可以提供合理的建議下并降低設(shè)計(jì)錯誤和時間的變化,以及反饋合理下設(shè)計(jì)結(jié)果下以供將來參考下歷史數(shù)據(jù)庫,在類似模型下情況下。因此,歷史下知識基礎(chǔ)下可以更新隨著設(shè)計(jì)項(xiàng)目,設(shè)計(jì)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)可以積累。正如圖5所示。 在歷史知識基礎(chǔ)下幫助下,設(shè)計(jì)結(jié)果達(dá)到設(shè)計(jì)的模具導(dǎo)航流程。添加到歷史知識的基礎(chǔ),以幫助在類似模型下發(fā)展,形成了一個知識的積累和設(shè)計(jì)成果繼承循環(huán)。圖6顯示了在模具導(dǎo)航流程中的設(shè)計(jì)參考下歷史知識基礎(chǔ)的界面。圖6 歷史知識庫3.2 模具設(shè)計(jì)建議自動分型面設(shè)計(jì)的主要采用從概念設(shè)計(jì)開發(fā)中的表面產(chǎn)生中的分模線功能,和分型線圖7所示?;谀P偷膸缀芜吘壆a(chǎn)生中的曲線循環(huán)。圖7 分型線循環(huán)圖8 通過XY軸分型線的擴(kuò)展規(guī)則在這項(xiàng)研究中的設(shè)計(jì),我們確定的二次開發(fā)語言,PRO /Web. Link的方向和曲線段的幾何位置。并采用開模方向的Z軸段如下規(guī)則定義中的擴(kuò)展方向:規(guī)則1:線段延長在四個模型中的分模線位置方向是明確的即開始部分通過X軸和Y軸,如圖8,曲線1和3+ X和-X方向延伸到分別曲線2和4一X+ Y方向。因此,本研究使用的X軸和Y軸來劃分的分型面延伸方向基礎(chǔ)分為四個區(qū)域分型線。圖9顯示了如何使用PRO / Web.Link代碼四個部分。圖9 PRO / Web.Link獲得通過X軸和Y軸的分型線規(guī)則2:這項(xiàng)研究后,發(fā)現(xiàn)4個固定線段試圖延長對稱方法,并以順時針方法,包括兩種方法分型面。對稱延伸序列方法是(1)+ X軸+ Y軸(區(qū)),(2)+ X軸,以一Y軸(2區(qū))(3)X軸+ Y軸(3區(qū)),(4)X軸以一Y軸(4區(qū)),Y軸為對稱軸,如圖10a所示, 順時針方法延伸一輪回順時針從起點(diǎn)+ Y+ X如下圖10b所示, 用戶可以選擇分型面擴(kuò)展的方法之一。圖10 分模面延長順序規(guī)則3: 分型線是一個封閉的曲線循環(huán) 的并在Pro / E 的所有曲線線段建設(shè)方程 的參數(shù) t 的方向,t值 的范圍是從起點(diǎn)在0.0到1.0 的結(jié)束點(diǎn),如圖11所示,根據(jù)這一規(guī)則,分型線循環(huán),可以構(gòu)建以順時針方向,如圖12a所示,或逆時針 的方向,如圖12b, 分型面循環(huán)方向會影響線段方向 的判斷,如規(guī)則4所說明。圖11 Pro / E的曲線方程圖12 曲線循環(huán)方向圖13 對比延長順序和分型線段的方向規(guī)則4:由于固定分型面的延伸順序,分型線起點(diǎn)和終點(diǎn)判斷不能完全依靠Pro / E的規(guī)則,但額外的判斷規(guī)則區(qū)與對稱的方法,作為一個例子,如果分型線是順時針循環(huán),自范圍從+ X+ Y逆時針判斷,這是圖的分型線回路在1區(qū)和4區(qū)相反的方向, 如圖13,T =1.0中的曲線參數(shù)應(yīng)作為起點(diǎn)和終點(diǎn)為T =0.0時,判斷在1區(qū)和4分型線中的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)區(qū)然而,在順時針方法情況,作為整個臨別線順時針順序來,所有的行在四個區(qū)域分部使用參數(shù)T =1.0時,分型線回路以順時針的方式建造為出發(fā)點(diǎn)。相反,它采用T =1.0為出發(fā)點(diǎn)。判斷線段由兩個擴(kuò)展方法中的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)摘要如表1和表2顯示。表1 分型線出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)的規(guī)則(勻稱方法)表2 分型線出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)的規(guī)則(逆時針方向方法)規(guī)則5:在不同區(qū)域分型線段延長方向判斷是基于區(qū)域的起始方向其次次要方向判斷。線段方向判斷規(guī)則使用線連接起點(diǎn)到終點(diǎn)的線段方向向量為擴(kuò)展分型面的判斷捕捉其XYZ組件,如圖14所示, 延伸基本規(guī)則是延長起跑線上擴(kuò)大各區(qū)域方向基礎(chǔ)上的后續(xù)分型線。如果隨后的分模線不能按照最初延伸方向,它將改變終點(diǎn)方向方向。與1區(qū)作為一個例子,作為起跑線方向+ X的分型面在+ X方向延伸,然而的后面的線段可以延長在以下幾個方向:1、線段Y分量 0:這表明,分型線段將在+ Y方向延伸,因此,分型線延伸方向+ X,如圖15所示。2、線段Y分量= 0和Z分量0:在初始方向?qū)⒗^續(xù)延長延伸的方向,如圖16所示。3、線段Y分量= 0和Z分量= 0:這是在Z投影平面初始軸線段,是無法在初始方向延伸擴(kuò)展。在這種情況下,將有兩種可能性:一種是不延長,另一種是在終點(diǎn)方向延伸。在這種情況下,應(yīng)保持后面分型后面的線段判斷之前。保留曲線,我們可以發(fā)現(xiàn),在初始方向延伸方向延伸的分型面。這種方式,它可以判斷保持分型線需要延長的分型面。相反,保持分型線應(yīng)在不同方向延伸。所有保留后面的線段應(yīng)延長在結(jié)束點(diǎn)延伸方向方向,如圖17所示。4、線段Y分量0:這意味著分型線線段并沒有延長+ X方向和分型后面的線段判斷其余應(yīng)延伸到終點(diǎn)方向+ Y,如圖18所示。圖19所示的擴(kuò)展規(guī)則摘要和表3和4。我們檢查每個區(qū)域分型后面的線段判斷方向是否在線段的起始方向一致。如果是這樣,分型面擴(kuò)展到初始延伸方向。如果不是,分型面延伸到終點(diǎn)延伸的方向。圖14 擴(kuò)展方向分析圖15 擴(kuò)展規(guī)則1 圖16 擴(kuò)展規(guī)則2圖17 擴(kuò)展規(guī)則3規(guī)則6:根據(jù)上述擴(kuò)展規(guī)則,模型分型面擴(kuò)展到四個區(qū)。然而,在分型在XY方向后面的線段判斷分型面情況,它不能擴(kuò)展到模型的四個角落的分型面。因此,在這項(xiàng)研究中,我們捕獲的最后分型的第一個方向的線段,其擴(kuò)展分型面時,每個區(qū)域的分型面改變方向同時,這個分型面邊緣經(jīng)過這分型線終點(diǎn)和第二分型面方向具有相同法線向量將獲得在第二個方向延伸到四角的四個分型面模型,如圖20所示。圖18 擴(kuò)展規(guī)則4圖19 擴(kuò)展方向檢查程序表3 每個區(qū)域擴(kuò)展規(guī)則(對稱方法)表4 每個區(qū)域擴(kuò)展規(guī)則(順時針方法)由兩個分模線的擴(kuò)展方法擴(kuò)展順序被分解為以下。圖21說明由對稱方法的分型面擴(kuò)展故障。分型面的延伸,從+ X和X到+Y和Y在1區(qū)延伸順序2區(qū)3區(qū)4區(qū)。圖22說明順時針方法分型面擴(kuò)展故障。分型面的延伸的順序1區(qū)2區(qū)4區(qū)3區(qū)順時針方向從+ Y方向。所有延長行動方向是確定定制Pro/ Web.Link功能,而擴(kuò)大業(yè)務(wù)是由用戶定義功能自動完成。圖20 角補(bǔ)償圖21 對稱分型面擴(kuò)展故障圖22 順時針分型面擴(kuò)展故障圖23 表面復(fù)制圖24 修剪邊界在這項(xiàng)研究中,分型面擴(kuò)展方法是復(fù)制擴(kuò)展方法手工復(fù)制分型線模型輪廓,如圖23所示。在這項(xiàng)研究中所提出的算法,然后找出線邊緣在表面延伸二次開發(fā)語言采用的表面上的分模線功能。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是,從延長線段的表面屬于同一組的方向分離模具型芯表面。通過使用CAD功能表面的合并,分型面起伏跌宕和可修剪。首先,修剪表面之間的模型和模具型芯邊界,如圖16所示, 然后,分型面和修剪邊界曲面合并,如圖24 a,b所示。 修剪部分可以被擴(kuò)展的填充方法在原來的分型面合并得到最終的修剪分型面,如圖24 c,d所示。這可以節(jié)省模具制造時間,提高了模具的使用壽命。4 案例研究本研究建立兩個手機(jī)外殼主要分型面進(jìn)行個案研究并進(jìn)行了模具型芯腔分離與分型面設(shè)計(jì)。4.1 案例1圖25說明了本研究第一個案例研究,翻蓋手機(jī)和分型線底殼規(guī)劃分型線循環(huán)方向是逆時針通過X軸和Y軸的分型線如圖26。首先,切斷面模型填充,如圖27所示。 下一步,該模型主要分型面,根據(jù)自動分型面的算法在這種情況下,我們用對稱方法,如圖28所示由于分型面是不是水平的,它需要修剪。然后,修剪的主要分型面和關(guān)閉分型面用于的核心分離,如圖29所示。在這種情況下,傳統(tǒng)的手工方法分型面的擴(kuò)大將需要166鼠標(biāo)點(diǎn)擊然而,使用自動分型面的算法,只用了7次鼠標(biāo)點(diǎn)擊,如表5所說明。圖25翻蓋手機(jī)底殼4.2 案例2第二個案例是模具分型線規(guī)劃的一種酒吧型手機(jī)底殼。計(jì)劃有更多跌宕的分型線在手機(jī)的底殼邊界,如圖30所說明。為順時針方向的分型線循環(huán)方向通過X軸和Y軸的分型線如圖31。圖26翻蓋手機(jī)底殼分型線通過XY軸這種情況下,填充切斷面,如圖32所說明。然后,主要分型面產(chǎn)生使用自動分型算法。在這種情況下,我們用圖33所示順時針方法。在這種情況下分型面也沒有水平。因此,它需要修剪。事后,修剪的主要分型面和關(guān)閉被用于分離芯腔的分型面,如圖34所說明。在這種情況下,傳統(tǒng)的手工方法將需要448鼠標(biāo)點(diǎn)擊。然而,采用自動分型面的設(shè)計(jì),只花49鼠標(biāo)點(diǎn)擊,如表6所說明。圖27填充翻蓋手機(jī)的底殼的切斷表面圖28翻蓋手機(jī)的底殼分型面的建立過程圖29翻蓋手機(jī)的底殼模具型芯分離圖30酒吧型手機(jī)的底殼底殼表5對比鼠標(biāo)點(diǎn)擊(案例1翻蓋手機(jī)底殼)這種情況下,填充切斷面,如圖32所說明。然后,主要分型面產(chǎn)生使用自動分型算法。在這種情況下,我們用圖33所示順時針方法。在這種情況下分型面也沒有水平。因此,它需要修剪。事后,修剪的主要分型面和關(guān)閉被用于分離芯腔的分型面,如圖34所說明。在這種情況下,傳統(tǒng)的手工方法將需要448鼠標(biāo)點(diǎn)擊。然而,采用自動分型面的設(shè)計(jì),只花49鼠標(biāo)點(diǎn)擊,如表6所說明。圖31酒吧型手機(jī)的底殼圖32填充酒吧型手機(jī)的底殼的切斷面圖33酒吧式手機(jī)底殼分型面的建立過程這兩種情況表明,當(dāng)擴(kuò)展分型面時自動分型面的設(shè)計(jì)過程中可以節(jié)省大量的時間。主要區(qū)別在于在分型后面的線段判斷選擇。傳統(tǒng)的方法選擇每個線段,并決定為每個段的方向延伸。作為一個結(jié)果,點(diǎn)擊和選擇的增加越來越多的分型線環(huán)段數(shù)量。然而,在圖34酒吧型手機(jī)的底殼模具型芯的分離表6對比鼠標(biāo)點(diǎn)擊(案例2酒吧型手機(jī)的底殼)這項(xiàng)研究中開發(fā)模型自動分型面可以選擇分型延長線采用的二次開發(fā)能力。它允許工程師選擇和點(diǎn)擊功能完成分型線段的擴(kuò)展,同時產(chǎn)生更好的大量的分型線段模型的結(jié)果。5 結(jié)論自動分型面與知識管理在這項(xiàng)研究中開發(fā)的算法集成的概念設(shè)計(jì),和導(dǎo)航流程的模具設(shè)計(jì)。在模具概念設(shè)計(jì)階段的歷史知識庫,模型設(shè)計(jì)用于幫助工程師計(jì)劃的分型線,以減少重復(fù)性,導(dǎo)致設(shè)計(jì)錯誤。設(shè)計(jì)結(jié)果反饋到歷史的知識基礎(chǔ),積累的設(shè)計(jì)知識和經(jīng)驗(yàn)企業(yè)。關(guān)于建立分型面,模具設(shè)計(jì)接受的分模線,在概念設(shè)計(jì)階段完成的功能,將它們納入在這項(xiàng)研究中所提出的算法。該算法適用于自動模塊的二次開發(fā)語言構(gòu)建后自動產(chǎn)生的主要分型面,得到向量的幾何關(guān)系,再加上用戶定義的不同功能的分型面線段。自動功能,基礎(chǔ)理論和知識,可以減少人為錯誤,并縮短設(shè)計(jì)時間。它可以減少90以上用于創(chuàng)建分型面所需的時間可以大大縮短設(shè)計(jì)周期。單位代碼 學(xué)號 分 類 號 密 級 XX大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書光盤盒底盒注塑模具設(shè)計(jì)與制造 院(系)名稱 專業(yè)名稱 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 20xx 年 05 月 15 日開題報(bào)告表課題名稱光盤盒底盒注塑模具設(shè)計(jì)與制造課題來源教師擬訂課題類型AX指導(dǎo)教師學(xué)生姓名專 業(yè)材料成型及控制工程學(xué) 號一、調(diào)研資料的準(zhǔn)備根據(jù)任務(wù)書的要求,在做本課題前,查閱了與課題相關(guān)的資料有:機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制圖、金屬熱處理原理與工藝、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、模具制造技術(shù)、塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)、PRO/E應(yīng)用、計(jì)算機(jī)制圖、塑料模具設(shè)計(jì)手冊、實(shí)用塑料注射模設(shè)計(jì)與制造、實(shí)用注塑模具設(shè)計(jì)手冊等以及與設(shè)計(jì)相關(guān)的手冊。二、設(shè)計(jì)的目的與要求 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)的最后一個實(shí)踐性環(huán)節(jié),通過該設(shè)計(jì)過程,可以檢驗(yàn)自己所學(xué)的知識,同時培養(yǎng)自己處理工程中實(shí)際問題的能力,因此意義特別重大。(1) 綜合運(yùn)用塑料成型材料的基本知識,以塑料成型的基本原理和工藝特點(diǎn),分析成型工藝對模具的要求;(2) 掌握成型設(shè)備對模具的要求;(3) 掌握成型模具的設(shè)計(jì)方法,通過畢業(yè)設(shè)計(jì),使自己具備設(shè)計(jì)中等復(fù)雜程度的模具的能力;(4) 培養(yǎng)自己正確的設(shè)計(jì)思想和分析問題、解決問題的能力,學(xué)會運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖表和查閱有關(guān)技術(shù)資料,培養(yǎng)自己從事模具設(shè)計(jì)的基本技能。 三、設(shè)計(jì)的思路與預(yù)期成果 1設(shè)計(jì)的思路:首先查詢大量相關(guān)資料并熟悉模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識,對畢業(yè)論文進(jìn)行總體方案的擬定。然后再根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)時間的安排,在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行設(shè)計(jì),有不懂之處在第一時間與導(dǎo)師進(jìn)行聯(lián)系。 2預(yù)期的成果:(1) 文獻(xiàn)綜述一篇,不少于3000字,與專業(yè)相關(guān)的英文翻譯一篇,翻譯后不少于3000漢字。(2) 設(shè)計(jì)說明書一份,內(nèi)容與字?jǐn)?shù)都不少于規(guī)定的任務(wù)量。(3) 繪制裝配圖,部分零件圖。四、任務(wù)完成的階段內(nèi)容及時間安排 1. 2012年2月10日完成開題報(bào)告,文獻(xiàn)綜述以及文獻(xiàn)翻譯。 2. 2012年3月1日前完成畢業(yè)設(shè)計(jì)方案。 3. 2012年4月10日完成圖紙繪制,實(shí)體設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書初稿。 4. 2012年4月20日完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書定稿。 5. 2012年5月1日前上交所有材料(紙質(zhì)材料和電子檔),學(xué)院進(jìn)行答辯資格審查 。2012年5月14日前完成答辯前的修改工作,做好畢業(yè)答辯準(zhǔn)備。 6. 2012年5月19日院里組織統(tǒng)一畢業(yè)答辯。五、完成設(shè)計(jì)(論文)所具備的條件因素計(jì)算機(jī),圖書館現(xiàn)有的有關(guān)注塑模設(shè)計(jì)的資料及研究成果,多向?qū)熣埥?,按照開題報(bào)告上所作安排的時間進(jìn)程,嚴(yán)格要求自己;按照導(dǎo)師要求及畢業(yè)設(shè)計(jì)手冊,以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)等資源來努力完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。指導(dǎo)教師簽名: 日期:課題來源:(1)教師擬訂;(2)學(xué)生建議;(3)企業(yè)和社會征集;(4)科研單位提供課題類型:(1)A工程設(shè)計(jì)(藝術(shù)設(shè)計(jì));B技術(shù)開發(fā);C軟件工程;D理論研究;E調(diào)研報(bào)告 (2)X真實(shí)課題;Y模擬課題;Z虛擬課題要求(1)、(2)均要填,如AY、BX等。光盤盒底盒注塑模具設(shè)計(jì)與制造摘 要模具是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備,被稱為“工業(yè)之母”。而注塑模具又在整個模具工業(yè)中一枝獨(dú)秀,發(fā)展極為迅速,在工業(yè)(汽車、通信電子)、農(nóng)業(yè)、國防(航空航天)和日常生活(家用電器)的領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用?,F(xiàn)代塑料制件的生產(chǎn)中,合理的注塑成型工藝、先進(jìn)的注塑成型模具及高精度、高效率的注塑設(shè)備是當(dāng)代塑料成型加工中必不可少的三個重要因素。通過本次光盤底盒注塑模的設(shè)計(jì)了解了模具設(shè)計(jì)的過程。模具主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容,其內(nèi)容包含了凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、導(dǎo)柱與導(dǎo)套、模架的選取等重要零部件的設(shè)計(jì)加工方法和加工注意要點(diǎn)。隨著我國制造業(yè)的國際地位的不斷提高,模具工業(yè)獲得了飛速的發(fā)展,模具的需求量也成倍增加,其生產(chǎn)周期愈來愈短。其特點(diǎn)為:品種多樣化;生產(chǎn)過程多樣化;生產(chǎn)能力復(fù)雜化。為解決這一問題,首先要普及CAD 技術(shù),利用現(xiàn)代的CAD/CAM/CAE 技術(shù),才是經(jīng)濟(jì)、快捷的模具開發(fā)設(shè)計(jì)制造手段,也是其今后的發(fā)展方向。本設(shè)計(jì)采用軟件為Pro/E和AutoCAD,利用這些軟件各自強(qiáng)大的功能實(shí)現(xiàn)了模具設(shè)計(jì)的快速化、自動化。關(guān)鍵詞:注塑模,Pro/E,AutoCAD,模具設(shè)計(jì)Injection mold design and manufacture of the end of the disc boxAbstractThe mold of modern industrial production technology and equipment, known as the mother of the industry. The injection mold is growing very rapidly and thriving in the mold industry. In industry (automotive, communications, electronics), agriculture, national defense (aerospace), and daily life (home appliances), the field has a very wide range of applications. The production of modern plastic parts, injection molding process, injection molding mold and injection molding of high precision and high efficiency equipment is essential in the contemporary plastic molding of three important factors. Understanding the mold design process through the box end of the disc injection mold design. the mold design is the main components of the mold structural design .Its content includes the structural design of the die convex mold structure design, mold release agencies, guide posts and guide bush, mold selection of important parts of the design and processing methods and processing points to note. With the continuous improvement of the international status of Chinas manufacturing industry, the mold industry has developed rapidly, the demand for mold doubled its production cycle becomes shorter. Genetic diversity; diversification of the production process; complex production capacity are the characteristics. To solve this problem, we must first universal CAD technology, the use of modern CAD / CAM / CAE technology is economical and fast development of mold design and manufacture of means, but also the direction of its future development. This design uses the software for Pro / E and AutoCAD, the use of the powerful features of the software to achieve a rapid mold design and automation.Keywords: Injection molding, Pro / E, AutoCAD, Mold design XX大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 文獻(xiàn)綜述 院(系)名稱 專業(yè)名稱 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師20xx年 03月 05日注塑模具設(shè)計(jì)與制造摘要本文介紹注塑模具的發(fā)展趨勢,注塑模具的材料,注塑模具的加工工藝,以及通過我們對現(xiàn)代的模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)借助新一代模具設(shè)計(jì)軟件CAD/CAM/CAE,PRO/E的智能化,集成化,自動化使得模具的設(shè)計(jì)與制造變得更加方便與簡單,且能夠大大降低其生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量的認(rèn)識。使我們對注塑模具的一些知識有一個大致的了解,同時也為設(shè)計(jì)做好了準(zhǔn)備。關(guān)鍵詞:注塑模具,材料,加工工藝,智能化,集成化,自動化AbstractThis article describes the development trend of the injection mold, the material of the injection mold, injection mold process, as well as through our modern mold design and manufacturing technology with the new generation of die design software, CAD / CAM / CAE, PRO / E, intelligent, integrated, automated mold design and manufacturing has become more convenient and simple, and can greatly reduce their production costs, improve production efficiency and product quality awareness. We have a general knowledge of the injection mold, but also for the design ready.Keyword:Injection molds, materials, processing, intelligent, integrated, automated前言注塑模具又稱注射模具,塑料注射成型是在金屬壓鑄成型的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,由注射機(jī)將受熱融化后的塑料材料由高壓射入模腔,經(jīng)冷卻固化后,得到成形品的裝備。塑料注射成型是塑料成型生產(chǎn)中自動化程度最高,采用最廣泛的一種成型方法。注塑模通常適合于熱塑性塑料了成型,熱固性塑料的注射成型正在推廣和應(yīng)用中。模具的出現(xiàn)極大的提高了生產(chǎn)的效率,縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,有利于產(chǎn)品對市場的占有,提高了核心競爭力。現(xiàn)代塑料成型生產(chǎn)中,塑料制件與塑料成型模具、塑料成型設(shè)備和塑料成型工藝這三項(xiàng)因素密切相關(guān)。在這三項(xiàng)要素中,塑料成型模具質(zhì)量最為關(guān)鍵,它的功能是雙重的:賦予塑料熔體以期望的形狀、性能、質(zhì)量;冷卻并推出成型的制件13。模具是決定最終產(chǎn)品性能、規(guī)格、形狀及尺寸精度的載體,塑料成型模具是使材料成型生產(chǎn)過程水里進(jìn)行、保證塑料成型制件質(zhì)量不可缺少的工藝裝備。故此本文通過對注塑模具的設(shè)計(jì)與制造使我們了解它的設(shè)計(jì)流程和制造工藝,同時了解了CAD/CAE/CAM技術(shù)以及PRO/E等軟件在模具設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用,為我們在今后的設(shè)計(jì)提供了便利。同時也讓我們對今后模具向復(fù)雜化、精密化、大型化與智能化方面發(fā)展有了新的認(rèn)識。1 注塑模具的發(fā)展趨勢模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備,是衡量國家生產(chǎn)力發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一,模具已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向。隨著改革開放和國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,推動的模具技術(shù)和模具工業(yè)的新發(fā)展,塑料模具占模具總量的很大的比例,近40%,而且這個比例還在不斷的上升。在塑料成型生產(chǎn)中,先進(jìn)的模具設(shè)計(jì)、高質(zhì)量的模具制造、合理的加工工藝和現(xiàn)代的成型設(shè)備等是成型優(yōu)質(zhì)塑件的重要條件?,F(xiàn)代的模具設(shè)計(jì)與制造已進(jìn)入信息化時代,在信息社會和經(jīng)濟(jì)全球化不斷發(fā)展的進(jìn)程中,模具行業(yè)發(fā)展趨勢主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)快速方面發(fā)展46。伴隨著產(chǎn)品技術(shù)含量的不斷提高,模具生產(chǎn)向著信息化、數(shù)字化、自動化方面發(fā)展;模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品品牌化、管理信息化方面發(fā)展。大量的智能化軟件應(yīng)用于模具的設(shè)計(jì)與制造中,使得模具數(shù)字化,精密化和自動化程度提高。同時也使得模具的設(shè)計(jì)與制造有了新的方法,比如,對于復(fù)雜的自由曲面理念的設(shè)計(jì)采用快速測量技術(shù)和逆向工程技術(shù)可以進(jìn)行快速的和精確的設(shè)計(jì)。同樣也提高了模具的標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。模具的成型技術(shù)與新工藝不斷得到創(chuàng)新7。2 注塑模具的材料隨著模具地位的提高,模具行業(yè)已經(jīng)是不可或缺的。塑料制品已在工業(yè)級日常生活中得到廣泛的應(yīng)用。因此對模具的要求也在不斷地提高,首當(dāng)其沖是對模具的材料的要求也越來越高。因選材不當(dāng)和用材不當(dāng),致使模具過早的失效,大約占失效模具的45以上。在整個模具價格構(gòu)成中,材料所占的比重并不大,一般在2030,因此,選用合適的優(yōu)質(zhì)的鋼材和應(yīng)用合適的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要了。塑料鋼的性能應(yīng)根據(jù)塑料的種類、制品用途、成型方法和生產(chǎn)批量大小而決定。一般要求塑料模具鋼具有良好的綜合性能,對其強(qiáng)度和韌性要求不如冷作和熱作模具高,但對材料的加工工藝性能要求較高,塑料模具鋼所要求的基本性能如下:(1)綜合力學(xué)性能:成型模具在工作過程中要受到不同的溫度、壓力、侵蝕和磨損作用。因此要求模具材料應(yīng)組織均勻,無網(wǎng)狀及帶狀碳化物出現(xiàn),熱處理過程應(yīng)具有較小的氧化、脫碳及畸變傾向,熱處理以后應(yīng)具有一定的強(qiáng)度。為保證抗磨性能,許多模具還要經(jīng)調(diào)質(zhì)后,進(jìn)行滲碳或鍍鉻等表面強(qiáng)化處理。(2)切削加工性能:對于大型、復(fù)雜和精密的注射模具,為了便于切削加工常加入S、Co等切削元素改善預(yù)硬的切削加工性能。從而可排除熱處理變形、氧化和脫碳的缺陷。(3)鏡面加工性:對表面粗糙度要求高的制品,其模具的型腔的粗糙度要求更高一級,模具鋼的鏡面加工性能與鋼的純度、組織、硬度和鏡面加工技術(shù)有關(guān)。鏡面拋光性要求要求高的塑料模具鋼采用真空熔煉、真空除氣。(4)圖案蝕刻性能:某些塑料制品表面要求呈現(xiàn)清晰的圖案花紋,這就要求模具鋼的純度要高,組織要嚴(yán)密,硬度要高。(5)耐蝕性能:含氯和氟的樹脂以及在ABS樹脂中添加抗燃劑時,在成型過程中將釋放有腐蝕的氣體,因此,這類模具鋼要耐腐蝕,或鍍鉻,或采用鎳磷非晶態(tài)涂層。另外模具鋼還要求良好的預(yù)硬性能、較高的冷壓性能和補(bǔ)焊性能等。因此模具鋼有滲碳性、預(yù)硬化性、耐蝕性、時效硬化性和冷擠壓成形型。熱處理和表面處理是發(fā)揮模具鋼材的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此對于不同種類的模具鋼采用相應(yīng)的熱處理方法8,9。3 注塑模具的加工工藝模具的加工方法包括直接成型和堆積涂層,但以去除部分材料的剝蝕方法為主,其中又區(qū)分以電加工為主的特種加工,和使用最多的機(jī)械切削加工。模具的傳統(tǒng)加工,大多采用普通切削速度仿型銑、數(shù)控銑或電火花加工進(jìn)行粗加工和半精加工,然后通過曲線磨削、電火花加工以及人工完成精加工。模具的加工工藝直接影響到模具的精度和塑件的質(zhì)量,因此合理的安排模具的加工工藝決定了模具的精度以及塑件的質(zhì)量。由于不同的工件對其加工工藝的要求也不相同,因此工藝的安排根據(jù)工件的作用來決定。每種加工工藝的特點(diǎn)和精度不同?,F(xiàn)對幾種模具加工工藝進(jìn)行介紹。3.1 電火花加工電火花加工又稱放電加工,是利用兩極(工具電極和工件電極)之間的脈沖性的火花放電產(chǎn)生的局部、瞬時高溫將金屬蝕除,使零件的尺寸、形狀和表面質(zhì)量達(dá)到預(yù)定的要求的加工方法。電火花加工按工具電極和工件的相應(yīng)運(yùn)動關(guān)系不同,可分為電火花穿孔成形加工、電火花線切割、電火花磨削、電火花展成加工、電火花表面強(qiáng)化和電火花刻字等。其中電火花穿孔成形加工和電火花線切割在模具加工中應(yīng)用最為廣泛10。電火花加工的質(zhì)量和效率不僅與極性選擇有關(guān),還與電規(guī)準(zhǔn)(電加工的主要加工參數(shù))、工作液、工件,以及電極的材料、放電間隙等因素有關(guān)。電火花加工適合于加工難以切削加工的材料。電火花加工的局限在于:(1)只能用于導(dǎo)電材料的加工;(2)加工速度較慢;(3)存在電極損耗。不同的電極材料所達(dá)到的精度不同,因此根據(jù)精度要求選擇不同的電火花及不同的電極材料。例如,通常電火花線切割的精度能達(dá)到0.010.02mm(高速走絲)和0.0020.005mm(低速走絲)的要求。3.2 模具的研磨與拋光模具的研磨與拋光時以降低零件的表面粗糙度、提高表面形狀精度和表面光澤為主要目的,屬于光整加工。塑料模具型腔研磨、拋光后,極大的提高了型腔表面質(zhì)量及成型性能,滿足了塑件成型質(zhì)量的要求,使塑件易于脫模。澆注系統(tǒng)經(jīng)研磨、拋光后,可降低注射時塑料的流動阻力。還可以提高模具結(jié)合面的精度,防止樹脂滲漏,黏結(jié)等。研磨可以降低表面粗糙度值,使形狀精度高,還可以改善工件表面的力學(xué)性能,并且對研具的要求不高。研磨的尺寸精度高,其加工精度可達(dá)0.10.01m。拋光時利用柔性拋光工具、微細(xì)磨料顆?;蚱渌麙伖饨橘|(zhì)對工件表面進(jìn)行的修飾加工,以去除前面工序留下的加工痕跡,如刀痕、磨紋、麻點(diǎn)、毛刺等。拋光不能提高工件的尺寸精度或幾何形狀精度,而是以得到光滑表面或鏡面光澤為目的。拋光可分為普通拋光和精密拋光。根據(jù)其精度要求選擇相應(yīng)的拋光的工藝順序,依此是粗拋、半精拋、精拋。4 利用現(xiàn)代軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)與制造模具CAD/CAE/CAM是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù),是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工程。模具CAD/CAE/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期,降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量已成為模具界的共識11,12。4.1 模具軟件功能集成化模具軟件功能的集成化要求軟件的功能模塊比較齊全,同時各功能模塊采用同一數(shù)據(jù)模型,以實(shí)現(xiàn)信息的綜合管理與共享,從而支持模具設(shè)計(jì)、制造、裝配、檢驗(yàn)、測試與生產(chǎn)管理的全過程,達(dá)到實(shí)現(xiàn)最佳利益的目的。模具CAD/CAE/CAM技術(shù)與GT、CE、CAE、CAPP、PDM等技術(shù)密切相連,組成一個有機(jī)的整體建立一個統(tǒng)一的全局模具產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型,在模具開發(fā)中、模具設(shè)計(jì)中,提供全部的信息,使信息共享、交換處理和反饋,它綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù),系統(tǒng)集成技術(shù),并行技術(shù)和管理技術(shù),最終將發(fā)展成為CIMS(計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng))13。4.2 模具軟件智能化模具CAD/CAE/CAM技術(shù)的智能化是指有模具CAD/CAE/CAM軟件系統(tǒng)和人類專家共同組成的人體一體化系統(tǒng),它能再模具生產(chǎn)過程中進(jìn)行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策等智能活動,有效地實(shí)現(xiàn)了人與模具設(shè)計(jì)系統(tǒng)的有機(jī)融合及人的智能的充分發(fā)揮14。近年來,人工智能在模具CAD/CAE/CAM系統(tǒng)中的應(yīng)用主要集中在知識工程的引入和模具設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)開發(fā)上。4.3 模具軟件的自動化隨著科技的進(jìn)步,現(xiàn)代的軟件在設(shè)計(jì)上更智能化,自動化。應(yīng)用于快速成型技術(shù)縮短了產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)周期,降低了生產(chǎn)成本和風(fēng)險(xiǎn)。同時在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)上利用PRO/E可以對其三維造型進(jìn)行設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)的過程中可以體現(xiàn)到軟件的自動化,例如曲面的生成以及分型面的生成;然后通過軟件可以自動生產(chǎn)模具的型腔以及選擇相應(yīng)的模架。4 總結(jié)通過對畢業(yè)設(shè)計(jì)前大量文獻(xiàn)的閱讀,使自己對注塑模具有了更深的理解,也讓我知道了模具設(shè)計(jì)的一些方法和注意事項(xiàng),特別是在分型面的選擇、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、脫模機(jī)構(gòu)以及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等方面有了更深刻的認(rèn)識。且認(rèn)識到模具材料的選擇及模具的加工工藝對塑件的質(zhì)量和模具的壽命起決定作用,是模具設(shè)計(jì)中必不可少的一部分。了解到智能化、自動化在模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是以后模具設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢,同時對設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用也有了更深得的體會。更重要的是培養(yǎng)了我正確的設(shè)計(jì)理念和分析問題、解決問題的能力,同時養(yǎng)成查閱手冊及相關(guān)資料的習(xí)慣,使設(shè)計(jì)過程達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化,為我們從事模具設(shè)計(jì)相關(guān)工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)1 許發(fā)樾主編.實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.1. 2 高佩副主編.實(shí)用模具制造手冊M.北京:中國輕工業(yè)出版社,1999.3. 3 陳錫棟,周小玉主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊M.機(jī)械工業(yè)出版社,2001.7. 4 塑料模設(shè)計(jì)手冊編寫組著.塑料模具設(shè)計(jì)手冊M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.5 夏巨諶,李志剛總主編.中國模具設(shè)計(jì)大典M.江西科學(xué)技術(shù)出版社,2003.5.6 楊占堯主編.塑料模具課程指導(dǎo)與范例M.化學(xué)工業(yè)出版社,2009.6.7 成虹主編.模具制造技術(shù)M.機(jī)械工業(yè)出版社,2010.5.8 屈華昌主編.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)M.高等教育出版社,2007.8.9 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