文獻綜述--計算機輔助技術在注射成型中的應用及發(fā)展

1、<p>　　計算機輔助技術在注射成型中的應用及發(fā)展</p><p><b>　　一.前言</b></p><p><b>　　1.課題研究背景</b></p><p>　　隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，塑料模具也蓬勃發(fā)展。近年來。人們對各種設備和用品輕量化及美觀和手感的要求越來越高，這就為塑料制品提供了更廣泛的市場。塑料制

2、品的發(fā)展必然帶動塑料模具產業(yè)的發(fā)展，塑料模具占模具總量比例越來越大。由于人們的消費水平提高，對產品質量美觀的要求也不斷提高，短生命周期產品的開發(fā)，產品多樣化的增加，高要求質量產品的出現(xiàn)，這也就意味著對塑料模具的精度以及模具的設計都需要很大的提高和改善。由于塑料產品的模塑成型是一個十分復雜的過程，傳統(tǒng)的設計方法經驗性強，不可能綜合權衡所有因素，很難確定能否生產出完全合格的產品，一般需要反復試模與修模，導致模具設計制造周期長和成本偏高。傳統(tǒng)

3、的方法根本滿足不了現(xiàn)代化模具制造的需求，這就要求必須有更加先進的技術來替代?，F(xiàn)在計算機技術發(fā)展迅猛，其中計算機輔助技術在模具設計制造也變得越來越重要，信息與網絡技術、CAD/CAE/CAM集成技術、并行工程，人工智能等技術來有效地解決了傳統(tǒng)模具設計制造的困難。</p><p><b>　　2.課題研究與意義</b></p><p>　　早在20世紀80年代，我國就對C

4、AD軟件技術的發(fā)展高度重視并給予重點資助。隨著注塑模具CAD的發(fā)展，大部分的商業(yè)軟件已不僅僅是CAD，而是CAD/CAM/CAE/CAPP的集成，從而形成了真正意義上的無紙化設計、制造環(huán)境。近些年來，隨著信息網絡的普及，一種新型的模具設計系統(tǒng)應運而生，一個以互聯(lián)網為基礎的注塑模具智能設計系統(tǒng)，它作為協(xié)同產品開發(fā)系統(tǒng)的一個模塊，能夠提供一種有效的和切實可行的工具來促進中小企業(yè)之間注塑模具設計的合作發(fā)展，進而滿足當今全球市場對于模具設計的苛

5、刻要求。由于大部分人只是軟件的初級用戶，需要對軟件進行更進一步的學習和應用。本課題研究的是箱包鎖具鎖孔配件注射模設計，基于對箱包鎖具鎖孔配件注射模具的設計，應用CAD/CAE/CAM集成技術等一系列軟件，以及所學模具設計專業(yè)知識來完成任務。通過箱包鎖具鎖孔配件注射模具的實例設計，從而更加深入了解CAD/CAE/CAM集成技術以及一些未發(fā)現(xiàn)的應用領域。</p><p><b>　　二.正文</b&g

6、t;</p><p>　　計算機輔助工藝設計技術是制造工程與計算機技術相互結合、相互滲透而發(fā)展起來的一項綜合性應用技術, 它是作為連接產品設計與生產管理的重要紐帶, 是敏捷制造的一個關鍵環(huán)節(jié)。隨著CAD 技術的發(fā)展, 三維造型技術的應用也越來越廣泛, 而PRO/E 是三維造型應用比較廣泛、功能強大的軟件之一。它是美國參數(shù)技術公司采用了近幾年CAD 方面的一</p><p>　　些理論和技術

7、, 采用了先進的基于特征的參數(shù)化技術推出的用于產品三維模型設計、加工、分析及繪圖等CAD/CAE/CAM一體化軟件系統(tǒng); 并以參數(shù)化驅動、單一全關聯(lián)的數(shù)據(jù)、功能齊全的模塊等強大優(yōu)勢而占據(jù)重要地位。在產品信息模型方面, PRO/E把所有的功能模塊建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結構上, 提供了所有工程項目之間的全關聯(lián), 真正實現(xiàn)了CAD/CAM/CAE的有機集成。用戶可以對產品進行并行設計工作, 從而可以提高設計質量, 縮短開發(fā)周期, 使設計工作十分靈活

8、和簡便。右圖為注塑成型模具CAD/CAE/CAM系統(tǒng)的流程。考慮到注塑模CAD／CAE／CAM 系統(tǒng)要求有較高的幾何造型功能，塑件設計和模具設計采用Pro／E軟件作為注塑模CAD的開發(fā)平臺。注塑模CAE采用Mudflow分析軟件,可進行注塑過程的流動、保壓、冷卻、翹曲等多種分析。通過分析，模擬了塑料在模具中由熔融態(tài)到凝固態(tài)的一系列過程，預測塑料充填的效果，如充填不滿、有氣泡、熔接縫、應力集中、冷卻后的翹曲變形等各種問題。設計人員根據(jù)這些

9、結果，更改不合理的設計，使設計的塑件用料最省，質量最優(yōu)。通過分析，也得出了塑料充模的最佳工藝條件，保證試模一</p><p>　　我國的注塑模具設計與制造技術正朝著數(shù)字化方向發(fā)展, 國內外一些通用或專用軟件特別是模具成型零件方面的軟件都得到了比較普遍的應用。通過運用PRO/Engineer 來設計模具, 速度快, 實體感強, 質量高。我們可以用分析命令計算出我們所需要的塑料, 從而更好地控制成本。雖然計算機輔助設

10、計軟件給注塑模具設計提供了很大的經濟效益，但是總體來說還不是很完善，一般都是由單一軟件完成模具設計，為了充分發(fā)揮各軟件優(yōu)勢模塊的性能，也可以使用兩個或以上軟件優(yōu)化組合完成注射模具設計。機械產品的標準零部件的數(shù)量約占60%左右，30%左右的零部件是通過變型設計得到的通用件，而根據(jù)客戶特殊需求開發(fā)的零部件只有10%左右。。為了縮短模具設計周期、減少設計者工作量、減少數(shù)據(jù)的存儲量、便于實現(xiàn)注射模具輔助設計和制造，不斷提高模具設計軟件的標準化水

11、平是非常必要的?，F(xiàn)階段應用軟件設計模具仍以交互設計為主，設計的自動化程度低，效率還不高，大部分工作還都是由人來完成，為了解決這個問題，模具設計軟件必須朝著智能化發(fā)展，將人工智能技術、專家系統(tǒng)技術應用到模具設計軟件系統(tǒng)中。隨著Internet和Web技術的發(fā)展，網絡協(xié)作設計已</p><p><b>　　三.總結</b></p><p>　　計算機輔助設計技術在注塑成型

12、中的應用越來越廣泛，已經成了注塑成型必不可少的一部分。它使得注塑模具設計周期縮短，精度提高，一次成型，從而取得了較大的經濟效益。因此，對計算機輔助設計技術的掌握和靈活應用顯得尤為重要，這將成為高級模具設計人員的必經之路。 </p><p><b>　　四.參考文獻</b></p><p>　　1. 劉細芬，黃家廣 Liu Xifen, Huang Jiaguang，C

13、AD/CAE/CAM在注塑模設計中的應用</p><p>　　廣西工學院機械工程系，Vol.35 No.12 (Sum.188) December 2007</p><p>　　2. 宋滿倉􀀁 王敏杰􀀁 趙丹陽 面向先進制造技術的注塑模具設計與制造新理念，大連理工大學，2003年第十期</p><p>　　3. 江健 淺析注塑模具

14、的發(fā)展，廣西輕工業(yè)，2011 年3 月第3期（總第148 期）</p><p>　　4. Nagahanumaiah, K. Subburaj , B. Ravi Computer aided rapid tooling process selection and</p><p>　　manufacturability evaluation for injection mold deve

15、lopment ，13 August 2007</p><p>　　5. 蔡志強 熊建武 注射模具設計軟件的應用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，中國西部科技2011年07月（下旬）第10卷第21期總第254期</p><p>　　6. 劉細芬 張帆 CAD/CAE技術在注射模設計中的應用 現(xiàn)代塑料加工應用2009 年第21卷第4期</p><p>　　7. 王華僑 趙華萍Cimar

16、ronE 在注塑模具設計與數(shù)控加工編程中的應用 電加工與模具2005年增刊</p><p>　　8. 范家福 Pro / Engineer 在注塑模具設計中的應用 《銅凌學院學報》2007 年第5 期</p><p>　　9. C.K.Moka,_, K.S. China, Hongbo Lana,b An Internet-based intelligent design system

17、 for injection moulds，Robotics and Computer-Integrated Manufacturing 24 (2008) 1–15</p><p>　　10. XUAN Jing quan; LANG Li hui; KANG Da chang; ZHU Bao quan. The most economic cavity quantity in injection mould