文獻綜述--計算機輔助技術(shù)在注射成型中的應(yīng)用及發(fā)展

1、<p>　　計算機輔助技術(shù)在注射成型中的應(yīng)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(shè)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(chǎn)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(chǎn)品質(zhì)量美觀的要求也不斷提高，短生命周期產(chǎn)品的開發(fā)，產(chǎn)品多樣化的增加，高要求質(zhì)量產(chǎn)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(shè)計都需要很大的提高和改善。由于塑料產(chǎn)品的模塑成型是一個十分復(fù)雜的過程，傳統(tǒng)的設(shè)計方法經(jīng)驗性強，不可能綜合權(quán)衡所有因素，很難確定能否生產(chǎn)出完全合格的產(chǎn)品，一般需要反復(fù)試模與修模，導(dǎo)致模具設(shè)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(shù)來替代?，F(xiàn)在計算機技術(shù)發(fā)展迅猛，其中計算機輔助技術(shù)在模具設(shè)計制造也變得越來越重要，信息與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD/CAE/CAM集成技術(shù)、并行工程，人工智能等技術(shù)來有效地解決了傳統(tǒng)模具設(shè)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(shù)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(shè)計、制造環(huán)境。近些年來，隨著信息網(wǎng)絡(luò)的普及，一種新型的模具設(shè)計系統(tǒng)應(yīng)運而生，一個以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的注塑模具智能設(shè)計系統(tǒng)，它作為協(xié)同產(chǎn)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(shè)計的合作發(fā)展，進而滿足當今全球市場對于模具設(shè)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(xué)習和應(yīng)用。本課題研究的是箱包鎖具鎖孔配件注射模設(shè)計，基于對箱包鎖具鎖孔配件注射模具的設(shè)計，應(yīng)用CAD/CAE/CAM集成技術(shù)等一系列軟件，以及所學(xué)模具設(shè)計專業(yè)知識來完成任務(wù)。通過箱包鎖具鎖孔配件注射模具的實例設(shè)計，從而更加深入了解CAD/CAE/CAM集成技術(shù)以及一些未發(fā)現(xiàn)的應(yīng)用領(lǐng)域。</p><p><b>　　二.正文</b&g

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

7、, 采用了先進的基于特征的參數(shù)化技術(shù)推出的用于產(chǎn)品三維模型設(shè)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(qū)動、單一全關(guān)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(chǎn)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(jié)構(gòu)上, 提供了所有工程項目之間的全關(guān)聯(lián), 真正實現(xiàn)了CAD/CAM/CAE的有機集成。用戶可以對產(chǎn)品進行并行設(shè)計工作, 從而可以提高設(shè)計質(zhì)量, 縮短開發(fā)周期, 使設(shè)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?？紤]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(shè)計和模具設(shè)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(yù)測塑料充填的效果，如充填不滿、有氣泡、熔接縫、應(yīng)力集中、冷卻后的翹曲變形等各種問題。設(shè)計人員根據(jù)這些

9、結(jié)果，更改不合理的設(shè)計，使設(shè)計的塑件用料最省，質(zhì)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(shè)計與制造技術(shù)正朝著數(shù)字化方向發(fā)展, 國內(nèi)外一些通用或?qū)Ｓ密浖貏e是模具成型零件方面的軟件都得到了比較普遍的應(yīng)用。通過運用PRO/Engineer 來設(shè)計模具, 速度快, 實體感強, 質(zhì)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(shè)

10、計軟件給注塑模具設(shè)計提供了很大的經(jīng)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(shè)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(shè)計。機械產(chǎn)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(shè)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(shè)計周期、減少設(shè)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(shè)計和制造，不斷提高模具設(shè)計軟件的標準化水

11、平是非常必要的?，F(xiàn)階段應(yīng)用軟件設(shè)計模具仍以交互設(shè)計為主，設(shè)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(shè)計軟件必須朝著智能化發(fā)展，將人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用到模具設(shè)計軟件系統(tǒng)中。隨著Internet和Web技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)協(xié)作設(shè)計已</p><p><b>　　三.總結(jié)</b></p><p>　　計算機輔助設(shè)計技術(shù)在注塑成型

12、中的應(yīng)用越來越廣泛，已經(jīng)成了注塑成型必不可少的一部分。它使得注塑模具設(shè)計周期縮短，精度提高，一次成型，從而取得了較大的經(jīng)濟效益。因此，對計算機輔助設(shè)計技術(shù)的掌握和靈活應(yīng)用顯得尤為重要，這將成為高級模具設(shè)計人員的必經(jīng)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(shè)計中的應(yīng)用</p><p>　　廣西工學(xué)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(shù)的注塑模具設(shè)計與制造新理念，大連理工大學(xué)，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(shè)計軟件的應(yīng)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(shù)在注射模設(shè)計中的應(yīng)用 現(xiàn)代塑料加工應(yīng)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(shè)計與數(shù)控加工編程中的應(yīng)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(shè)計中的應(yīng)用 《銅凌學(xué)院學(xué)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