蘋果7手機保護殼的注塑成形工藝及模具設計-塑料注射模側抽芯1模2腔含3張CAD圖帶開題報告.zip

蘋果7手機保護殼的注塑成形工藝及模具設計-塑料注射模側抽芯1模2腔含3張CAD圖帶開題報告.zip,蘋果,手機,保護,注塑,成形,工藝,模具設計,塑料,注射,模側抽芯,CAD,開題,報告 外文資料翻譯 資料來源：知網 文章名：A 3D CAD Knowledge-based assisted injection mould design system 書刊名：《Digital Image Processing》 作 者：W.M.Chan 出版社：施普林格出版社 章 節(jié)：Vol.1 頁 碼：P2~P9 文 章 譯 名： 基于三維CAD知識的輔助注射模具設計系統 基于三維CAD知識的輔助注射模具設計系統 W. M. Chan 1科技園高性能計算研究所 摩羯座，新加坡科學公園II，01-01， 117528，新加坡 電子郵件：ChanWM@ IHPC.A Stest.EdU.SG Tel.：+65-64191111 傳真：+65-64191280 收到：2002年6月5日/接受：2002年8月23日/網上公布：2003年5月29日 施普林格出版社倫敦有限公司2003 本文介紹了AN的基本結構?；诮换ナ街R的注塑模設計系統（ikb-mould）。該制度產生的基礎從注塑模設計過程分析模具設計公司。注塑模具設計系統涵蓋了模具設計過程和模具知識管理。ikb-mould集成智能設計過程與知識管理中的許多交互式開發(fā)工具商業(yè)實體模軟件環(huán)境。關鍵詞注射模具設計知識庫??注塑模對象表示法。 1引言 近年來塑料制品制造業(yè)工業(yè)發(fā)展迅速。一個很受歡迎的塑料件注射成型工藝成型。注塑模設計是批判性的重要的是產品質量和高效的產品加工。模具制造公司，希望維護競爭優(yōu)勢，縮短設計的欲望通過自動化制造領先時代設計過程。因此，一個計算機的發(fā)展注塑模具設計系統（caimds）是成為業(yè)界和學術界關注的焦點。 最近發(fā)表的論文表明自動模具設計側重于單個零件模具工藝。例如，昂等。[ 1 ]Ravi [ 2 ]集中研究進系統。王等。〔3〕將研究重點放在彈射系統。其他人則把研究重點放在總體設計。大多數研究都是關于一般的注塑模系統可分為兩個領域：（a）功能性、概念性和初始模具設計；和（b）自動生成模具的算法。 功能性、概念性和初始設計注塑模主要用于預成型模具。設計。這樣的設計包括選擇合適的模具。底座、布置空腔布局、設計流道設計閘門。目的是提出大量不同的產品創(chuàng)意一定的要求。布里頓等人?！?〕尋址注入從功能的角度看模具設計功能環(huán)境行為結構（FEBS）模型。這項研究促進了廣泛的設計。選擇.科斯塔和揚（5）提出了一個產品模型（PRM）支持重用在變型設計案例中設計信息。一般PRM的結構設計中的功能定義與設計解決方案相關聯的交互在潛在的解決方案和知識鏈接之間。你們等人?！?〕提出了一種自動初始化的方法。用計算空腔數的算法設計并自動布置空腔。初始注射模具設計涉及廣泛的經驗知識模具部件的結構和功能。因此，許多研究者采用了一種基于知識的方法。幾種基于知識的系統（KBS）開發(fā)塑料材料選擇建議，捕捉注塑模具零件設計特點分析可塑性，自動化的模具設計過程為模具開發(fā)模具設計。實例這樣的系GERES（尼爾森，plassex [ 7 ]）（Agrawal和瓦[ 8 ]，1）和（eimpplan田[ 9 ]），黃cadfeed（Ong等人。[ 10 ]（ICAD），cinquegrana[ 11 ]） ，ikmould（Mok等人。[ 12 ]）和KBS美國德雷塞爾大學（Tseng等人。[ 13 ]）。然而，論文KBS能較全面地考慮只有某些方面的總設計。 為在自動生成的注入模具，作為理論研究的作品統進行自動分揀方向，確定分型線，生成分型面，識別底切特征和產生核/空腔。Ravi和Srinivasan [ 14 ]了模具設計可使用的九條規(guī)則,工程師在產品中開發(fā)合適的分型線。這些規(guī)則是投影面積，平面度，繪制，草圖，削弱，尺寸穩(wěn)定，表面閃光，定向凝固。回譚〔15〕提出了掃描方法，形成空腔和型芯?？涨缓丸F心在許多步驟中產生。在拉伸方向上對模具部件進行掃掠固體。掃掠體的一端從第一塊。模具的另一端是從模具部分減去。上述結果在關閉位置減去步驟。獲得空腔和型芯。Shin和李〔16〕一種巖心和空腔發(fā)展的方法側芯及相應的型芯和型腔板可以生成。該方法由3個步驟組成。設計者決定分開的分界線。產品分為2組面部。每組人臉都有附在其上的分型面。然后外表面添加到每個組的臉。Shin補充說，一個模具除此之外，可以由許多件組成。型腔、型芯和側芯?；刈錥 17 ]的可塑性研究基于外部和外部的注射模具僅對多面體固體進行內陷分析。一堵塞的概念，以確定主要分型方向和細分技術的發(fā)展評價底切的幾何形狀。陳等人。[ 18 ]介紹了可視地圖概念（v-maps）的口袋，以確定分離開的方向。這個方法沒有考慮到內部削弱。福等人。〔19〕和NEE等人。〔20〕給出了一個新的分類削弱根據外部循環(huán)和模制部件的內部環(huán)。分離方向是然后根據提出的分型方向確定考慮方向、位置、數量和標準的標準體積不足的特征。付等。〔21〕提出了擠出成型法生產分型面的探討分型線邊緣創(chuàng)建核心/空腔塊布爾差運算（Brdo）正規(guī)化。一生成非平面分型線的方法學表面由NEE等人提出?！?2〕王等。[ 23 ]提出了一種確定切削平面的方法復雜形狀的產品。他們的方法使用算法把產品切成薄片。分型線與曲面用這種方法形成的是平面的。 模具自動化設計的研究現狀不間斷的.然而，有些方法可以很理論化。模具設計復雜產品幾何。大多數模具開發(fā)活動涉及高水平的技能，多種多樣的設計專長和知識。由于自動的事實模具開發(fā)仍遠遠超出目前的技術，提供智能更合理防止設計沖突的規(guī)則或指南具有設計約束。這些規(guī)則也提供詳細模具設計環(huán)境中的交互工具。本文提出了一種交互式的知識注塑模具設計系統（ikb-mould）。該系統集成了初始模具設計和詳細設計。基于知識庫的模具設計交互式商業(yè)CAD/CAM軟件。 本文的下一部分概述了基于模具的注塑模設計過程設計師的觀點。后面的部分介紹了我們ikb-mould注塑模具的基本結構設計。A型注射模設計實例分析提出了在ikb-mould塑料制品。這個結論和未來工作位于最后一節(jié)。 2注塑模具設計工藝要求分析 注塑模設計由兩個步驟組成：初步設計和詳細設計。最初的設計是由在早期階段作出的決定組成模具設計，如模具配置的類型，腔數、流道類型、類型澆口和模具底座類型。詳細設計是插入式（芯/型腔）設計，頂出系統設計，冷卻通風部件設計，裝配分析和最終繪圖。養(yǎng)成良好的caimds，分析什么的他們有'和'他們想要什么'需要執(zhí)行。他們擁有什么： -顧客對產品的要求。這包括詳細的幾何尺寸和尺寸要求產品的。 -現有的模具設計庫。這個圖書館覆蓋標準或先前設計的部件和模具設計的組件，例如模架（固定半和動半）口袋（固定的一半和移動的一半）。 -注塑模具設計的專家知識。專家初步設計和詳細設計的知識注射模主要是從經驗中獲得的。模具設計師。這些知識包括選材、縮徑建議、型腔布置建議等。他們想要什么： -智能交互式模具設計環(huán)境。模具設計往往是由一系列設計程序。這些程序通常需要某些模具零件的制造和現有模具要裝配的零件。模具設計環(huán)境不需要完全自動化，尤其是許多復雜的產品削弱。一個智能互動環(huán)境將是一個很好的環(huán)境選擇一些有用的自動化算法，啟發(fā)式知識與在線交互由經驗豐富的模具設計師。 -標準/先前設計的組件/組件 （產品無關部分）管理。除了從模具的核心和空腔，注塑模具許多其他結構相似的部分可用于其它注射的幾何形狀模具設計。這些部分獨立于塑料模具制品。它們大多是標準的。可在不同模具中重復使用的部件設計和模具組。有用的工具（包括實體設計和分析）計算）在型芯和型腔（productdependent零件）設計。幾何形狀與確定了核心和空腔系統的尺寸直接由模具產品加工而成。所有的組件這樣的系統是依賴于產品的。同時，這些零件是模具設計中的關鍵部件。它們的幾何要求可能很復雜。因此，開發(fā)了一些工具來設計核心和基于部分自動化和部分化的諧振腔互動是非常有用的。 -裝配設計。在傳統CAD/CAM中系統、模具被表示和存儲為完整的幾何和拓撲實體模型。這模型由人臉、邊緣和頂點組成。三維（3D）歐氏空間。這樣的表示適用于視覺顯示和表演幾何計算密集型任務如工程分析和仿真。然而,此窗體不適合于基于高層信息的決策需求關于產品幾何實體及其應用關系.模具設計師更喜歡設計裝配環(huán)境代替簡單實體模型環(huán)境。這一思想也在葉等人的著作中提出。作品〔24〕。該ikb-mould結構圖1 圖1 -設計制造。 一個完整的注射模具設計開發(fā)周期可由模具設計和模具制造工藝。將CAD/CAM集成到模具設計中模具的制造特征應抽象化并對具體的數控機床進行了分析。工藝計劃和NC代碼都應該是自動生成，使最終設模具制造。一個工程圖紙的設計。對于許多公司，注塑模具設計必須以工程圖紙的形式表示具有詳細的尺寸。CAD／CAM工具能夠自動生成這些工程從最終注塑模具設計圖是有用的?；谝陨戏治觯覀兊难芯恐攸c是開發(fā)技術來表示“他們擁有什么”“他們想要什么”。代表“他們想要什么”實際上是代表注塑模具的知識和對象。發(fā)展“他們想要什么”意味著整合 具有智能和交互式工具的表示注塑模設計成一個完整的設計環(huán)境。因此，本文提出了一種ikb-mould為模具設計者實現上述兩個要求。 3 ikb-mould ikb-mould結合使用的知識面向對象的商業(yè)實體工具建模軟件實現其功能。的ikbmould本文提出的塑料開始。一部分要成型，完成與生成一個比較詳細的模具系統圖畫.圖1顯示了注射的基本結構。在ikb-mould模具設計過程。的ikbmould由以下模塊組成：A產品模型界面，模具設計模塊，A知識庫與其他圖書館 圖2 圖4 圖5 3.1產品模型界面 產品模型是對ikb-mould輸入設計過程。這個模型可以是一個堅實的標準。 工程交換，或表面或線框模型。該系統提供了一個產品ikb-mould模型接口接受不同的實體模型實體造型軟件的類型。它可以直接加載在SolidDesigner建立產品模型。如果產品是從CAD系統，比其他soliddesigner發(fā)達，然后需要使用產品進行轉換。步，IGES或DXF。 3.2模具設計模塊 模具設計中的注塑模設計過程模塊ikb-mould覆蓋預成型工藝，初始模具設計及詳細模具設計。 3.2.1預成型工藝 產品的可塑性是在這前模具評估過程。需要考慮的一些問題是材料。熱膨脹，塑性流動方向產品吃水角。該系統不僅允許經驗豐富模具設計師定義的收縮產品型號，也推薦產品使用材料庫收縮。這種材料庫是存儲信息的材料數據庫關于材料的粘度，溫度敏感性，差異收縮程度?；谕ㄓ眯筒牧希琲kb-mould系統從材料中回收材料收縮率圖書館。一旦確定收縮，產品考慮材料收縮的模型重建發(fā)生在模具操作過程中。 3.2.2初始模具設計 模具規(guī)格是在模具的初始階段完成的。注塑模設計。塑料的要求組件在這個階段被指定。作出的決定這個階段包括功能分析，數量型腔、型腔布置及模具結構型式。最初的設計在其中起著重要的作用。模具設計。一旦初始設計階段完成，圖5 ikb-mould環(huán)境確定了模具結構。這樣的初始設計是通常是模具報價、模具的指導方針基礎訂貨和詳細模具設計-腔數的確定。 圖6 數可以用經驗公式來確定空腔?？紤]不同的因素。這些因素是交貨期，最低成本，產品精密質量要求或機械技術數據，如最大鏡頭容量和夾緊力（門將[ 25 ]）。葉等人。[26 ]確定基于混合考慮的腔數三要素：機械技術數據、最小成本交貨日期。模具設計師經常確定模具腔數根據他們的經驗和建議的經驗考慮不同因素的計算。-腔體布局的確定。腔注塑模具的布局通常包括布局在模具腔模式和方向。這個布局模式取決于腔數。一個平衡的多采用布局模式腔，如雙腔、四腔、eightcavity。腔體定位影響位置閘門系統的定位。換句話說，空腔方向和澆口位置要平衡。模具底座的確定。投影沿噴射方向的空腔布局面積可用于確定最小模架大小。的ikb-mould有模架庫儲存多個標準模架（固定半模）移動的一半）。初始設計規(guī)則與專家知識模具設計過程被視為啟發(fā)式知識納入ikb-mould。后初步設計，可以產生模具規(guī)格。 3.2.3詳細的模具設計 在具體的模具設計，這是ikb-mould開發(fā)用于三種不同的和有用的應用供模具設計公司使用：設計裝配圖的二維圖形設計與設計BOM。 （1）裝配設計。注塑模是由產品組成的機械裝配獨立的和依賴于產品的部分。設計依賴于產品的零件是基于從塑料制品中提取幾何圖形。這可以通過整合一些來實現提取。自動化算法和專家知識。這個獨立于產品的零件設計是基于設計師的經驗與編目信息詳細注塑模具設計中的任務與注塑模具相關對象的設計元素。因此，最終細節(jié)模具設計可以看作是一種設計由注塑模具組成。表示一個注塑模具的對象和詳細的模具設計知識在后面的章節(jié)中?；谠摫硎?，裝配樹可以自動生成在詳細模具中生成和修改設計。 （2）設計制造。這個模塊主要開發(fā)用于CAPP／CNC的最終開發(fā)設計的模具。在工藝規(guī)劃中，順序加工工藝的設計模具是一項復雜的任務，需要制造知識。制造業(yè)的特點需要從最終設計中抽象出來模具和一個相對順序的過程必須是基于知識存儲生成的知識庫。此外，一個工具庫用于專用數控機床自動控制為制造過程生成NC代碼。制造模塊的詳細設計的ikb-mould不提出。 （3）二維圖形的設計。借助于提供的應用程序編程接口（API）以商業(yè)實體造型軟件為主零件的2D圖可以從實體中獲得。模型。需要開發(fā)一些智能工具用于生成詳細尺寸。 （4）物料清單（BOM）的設計。類似的詳細模具的裝配設計設計、注射成型的所有性能可以跟蹤模具對象?？梢蚤_發(fā)一種工具自動生成BOM。 3.3知識庫與圖書館 3.3.1知識庫 表示獲得注塑模具設計知識主要是通過經驗和手冊。每個模具設計過程需要模塊化知識庫支持。與之相關的知識在模具開發(fā)中可以用術語表示。設計規(guī)則：如果（條件）然后（設計）解決方案）。一些設計規(guī)則在ikb-mould使用從兩個目錄中確定頂出銷的尺寸圖書館和設計經驗表示為跟隨: 規(guī)則1：如果推出銷型為直圓型和頂針大小?1:0mm然后推桿頭直徑?3:0mm；推桿頭厚?4:0mm 規(guī)則2：如果推出引腳類型為步進型和頂針大小?0:4mm然后推桿頭直徑?2:0mm； 推桿頭厚?4:0mm；頂針步?0時05分毫米直徑；頂針步長度?20:0mm 規(guī)則3：如果推出針型為矩形型和頂針大小?1:8 3:0mm然后推桿頭直徑?15:0mm；推桿頭厚?4:0mm；頂桿直徑?10:0mm步驟；頂針步長度?20:0mm 規(guī)則4：如果廠?真實和插芯?真實然后推出銷釘長度?eZ坐標的產品射點在核心TeZ坐標頂底板基礎T在ikb-mould、知識規(guī)則存儲在與設計任務相關聯的組。許多模具設計模塊中的設計任務圖1。為了實現每個任務，一些注塑模具對象需要使用知識庫來確定。例如，考慮進料系統設計任務詳細模具設計。一些注塑模具物體如跑道和澆口的定義。詳細的轉輪設計有一套以設計的解決方案。例如，轉輪類型可以是圓形或梯形. 3.3.2圖書館 ikb-mould也有用的庫支持注塑模具設計模塊。圖書館的三種類型是素材庫，本廠/組件庫和工具庫。材料庫儲存詳細的材料性能和收縮率38種不同材料的速率。本廠/組件圖書館存儲所有標準mouldbases等用于詳細模具設計的部件。工具庫主要用于數控代碼自動生成并存儲工具信息如飼料速率和速度?？梢詳U展所有庫以滿足用戶需求。 4案例研究 到目前為止，詳細的模具設計模塊已經前一節(jié)介紹。在ikb-mould，這些模塊的實現在A中實現。固體三維實體造型環(huán)境設計師。soliddesigner提供了一個用戶友好的API。使用這個API，一個智能的交互式設計開發(fā)了注塑模設計環(huán)境。有很多有用的菜單、工具按鈕、對話。和命令。 圖2顯示了一個塑料產品。借助于智能交互式工具的ikbmould提供，設計了一種注塑模具塑料制品。 模具規(guī)格在模具初始階段完成設計。圖3顯示了該模具的規(guī)格產品。使用的材料是澤尼特。使用的材料圖書館，相對萎縮率的三個方向是建議重新考慮產品模型模具操作時的材料收縮。其他模具信息，如模具底座、腔數、模具尺寸等均可在模具規(guī)格中發(fā)現。注塑模中的關鍵設計在于型芯/型腔插入件。 由于結構復雜產品中，有許多插入在核心和腔.圖4顯示了設計的核心和空腔插入物。設計的核心插件與產品是顯示左側和設計的腔插入件顯示在圖4的右側。 圖5顯示了整個設計的最終模具。ikb-mould環(huán)境。左邊的窗口顯示裝配樹的注塑模設計。這裝配樹列出模具底座、刀片（芯和空腔插入件，工具（包括進料和冷卻）系統）和標準元件（包括頂出銷）。裝配樹是從基于提出的注塑模具對象關系對象表示。整個模具都可以通過選擇能見度來整體或部分觀看組件中每個注塑模具對象的按鈕樹。最后設計注塑模底座移動一半在目前的ikb-mould環(huán)境顯示。圖5中的窗口顯示了設計的核心。嵌裝在標準移動半模中的鑲塊底板。所設計的空腔插入件被裝配到模架固定一半。正在進行的工作正在進行中。為ikb-mould開發(fā)許多有用的工具從設計中生成二維工程圖注塑模具。圖6顯示了最終的2D圖。核心插件之一。圖7顯示了裝配2D用BOM繪制模具設計圖。所有2D注塑模圖可自動繪制基于設計的ikbmould三維模具產生。圖7裝配2D圖 圖7 5個結論與未來工作 文提出了一種智能交互式注射。模具設計系統?；诜治鲎⑺苣ＴO計過程中的表現形式模具設計與智能化集成互動環(huán)境必須解決，以提供一個更好的注塑模設計系統。IKB模具是相應開發(fā)的。IKB模具集成多種開發(fā)工具的知識表示在商業(yè)實體建模軟件環(huán)境中。這種軟件可以加快注塑模設計。處理和促進設計標準化。IKB模具支持的當前版本注射模設計的裝配設計。這個僅提供3D注塑模具設計和有一些自動化生成2D圖。到整CAD/CAM，未來工作將集中于設計制造。換言之，NC代碼最終注塑模具設計應自動進行生成。 工具書類 1，Ong SK，普魯班龐，李KS（1995）。面向對象的注塑機計算機輔助設計的探討 模具。國際智能制造公司6:1–10 2,Ravi B（1997）鑄造澆注通道的智能化設計。MSCER SCI技術13:785—790 3,王Z，Lee KS，富杰等。（1996）最佳噴射器塑料注射模系統設計計算機應用程序 Ttechnol 9（4）：211—218 4,布里頓Ga，Tor SB，La YC等人。（2001）建模功能注塑模設計信息。國際標準普爾 39（12）：2501—2515 5,科斯塔CA，年輕輪輞（2001）產品范圍模型支持設計知識重用。在IMECHE的訴訟中， 第215部分：J.Engin制造業(yè)（3）：323—337 6,Ye XG、Lee KS、福杰等。（2001）自動初始設計注塑模具。It J Matd PROD Tetechnol 16（6—7）：592—604 7,Nielsen EH，Dixon JR，Simmons MK（1986）Gees：A基于知識的注射材料選擇程序 模壓樹脂ASME 1:255—261 8,AgRAWAL D，VasuDEAN PT（1993）PraseX：一個專家系統用于塑料的選擇。Adv Pym技術12（4）：419—428 9,Chin KS，Wong TN（1996）基于知識的評價注塑件概念設計開發(fā)。國際電子學學報9（4）：359—376 10,Ong SK，PopBangPon S，李KS（1995）面向對象注塑機計算機輔助設計的探討 模具。國際智能制造公司6:1–10 11,Cinquegrana DA（1990）知識型注塑模設計自動化。洛厄爾大學學位論文 12。MOK 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