1、 计算机辅助技术在注射成型中的应用计算机辅助技术在注射成型中的应用及发展及发展 一一.前言前言 1.课题研究背景 随着塑料工业的发展，塑料模具也蓬勃发展。近年来。人们对各种设备和 用品轻量化及美观和手感的要求越来越高，这就为塑料制品提供了更广泛的市 场。塑料制品的发展必然带动塑料模具产业的发展，塑料模具占模具总量比例越 来越大。由于人们的消费水平提高，对产品质量美观的要求也不断提高，短生命 周期产品的开发，产品多样化的增加，高要求质量产品的出现，这也就意味着对 塑料模具的精度以及模具的设计都需要很大的提高和改善。 由于塑料产品的模塑 成型是一个十分复杂的过程，传统的设计方法经验性强，不可能综合
2、权衡所有因 素，很难确定能否生产出完全合格的产品，一般需要反复试模与修模，导致模具 设计制造周期长和成本偏高。传统的方法根本满足不了现代化模具制造的需求， 这就要求必须有更加先进的技术来替代。现在计算机技术发展迅猛，其中计算机 辅助技术在模具设计制造也变得越来越重要， 信息与网络技术、CAD/CAE/CAM 集成技术、 并行工程， 人工智能等技术来有效地解决了传统模具设计制造的困难。 2.课题研究与意义 早在 20 世纪 80 年代，我国就对 CAD 软件技术的发展高度重视并给予重点 资助。随着注塑模具 CAD 的发展，大部分的商业软件已不仅仅是 CAD，而是 CAD/CAM/CAE/CAPP
3、 的集成， 从而形成了真正意义上的无纸化设计、 制造环境。 近些年来，随着信息网络的普及，一种新型的模具设计系统应运而生，一个以互 联网为基础的注塑模具智能设计系统，它作为协同产品开发系统的一个模块，能 够提供一种有效的和切实可行的工具来促进中小企业之间注塑模具设计的合作 发展，进而满足当今全球市场对于模具设计的苛刻要求。由于大部分人只是软件 的初级用户，需要对软件进行更进一步的学习和应用。本课题研究的是箱包锁具 锁孔配件注射模设计，基于对箱包锁具锁孔配件注射模具的设计，应用 CAD/CAE/CAM 集成技术等一系列软件，以及所学模具设计专业知识来完成任 务。通过箱包锁具锁孔配件注射模具的实例
4、设计，从而更加深入了解 CAD/CAE/CAM 集成技术以及一些未发现的应用领域。 二二.正文正文 计算机辅助工艺设计技术是制造工程与计算机技 术相互结合、相互渗透而发展起来的一项综合性应用 技术, 它是作为连接产品设计与生产管理的重要纽带, 是敏捷制造的一个关键环节。随着 CAD 技术的发展, 三维造型技术的应用也越来越广泛, 而 PRO/E 是三 维造型应用比较广泛、功能强大的软件之一。它是美 国参数技术公司采用了近几年 CAD 方面的一 些理论和技术, 采用了先进的基于特征的参数化 技术推出的用于产品三维模型设计、加工、分析及绘 图等 CAD/CAE/CAM 一体化软件系统; 并以参数化
5、驱 动、单一全关联的数据、功能齐全的模块等强大优势 而占据重要地位。 在产品信息模型方面, PRO/E 把所有 的功能模块建立在统一的数据结构上, 提供了所有工 程项目之间的全关联, 真正实现了 CAD/CAM/CAE 的有机集成。用户可以对产 品进行并行设计工作, 从而可以提高设计质量, 缩短开发周期, 使设计工作十分 灵活和简便。右图为注塑成型模具 CAD/CAE/CAM 系统的流程。考虑到注塑模 CADCAECAM 系统要求有较高的几何造型功能， 塑件设计和模具设计采用 ProE 软件作为注塑模 CAD 的开发平台。 注塑模 CAE 采用 Mudflow 分析软件, 可进行注塑过程的流动
6、、保压、冷却、翘曲等多种分析。通过分析，模拟了塑料 在模具中由熔融态到凝固态的一系列过程，预测塑料充填的效果，如充填不满、 有气泡、熔接缝、应力集中、冷却后的翘曲变形等各种问题。设计人员根据这些 结果，更改不合理的设计，使设计的塑件用料最省，质量最优。通过分析，也得 出了塑料充模的最佳工艺条件，保证试模一次成功。 我国的注塑模具设计与制造技术正朝着数字化方向发展, 国内外一些通 用或专用软件特别是模具成型零件方面的软件都得到了比较普遍的应用。 通过运 用 PRO/Engineer 来设计模具, 速度快, 实体感强, 质量高。 我们可以用分析命令 计算出我们所需要的塑料, 从而更好地控制成本。虽然计算机辅助设计软件给注 塑模具设计提供了很大的经济效益，但是总体来说还不是很完善，一般都是由单 一软件完成模具设计，为了充分发挥各软件优势模块的性能，也可以使用两个或 以上软件优化组合完成注射模具设计。机械产品的标准零部件的数量约占 60% 左右，30%左右的零部件是通过变型设计得到的通用件，而根据客户特殊需求开 发的零部件只有 10%左右。 。为了缩短模具设计周期、减少设计者工作量、减
