模具设计技术

2024-12-15

模具设计技术(精选12篇)

模具设计技术 篇1

1 前言

上两期我们介绍了几种典型的压力机用可移动的模具夹紧技术和持续油压式的液压型固定位置的模具夹紧技术。这一期我们将继续介绍其他几类典型的液压型固定位置的模具夹紧技术和专用的集成泵站系统。

2 HSS型摆动式夹紧

HSS型摆动式夹紧是双动油缸通过持续油压提供夹紧力, 由机械导向机构实现摆动夹紧与松开动作。其实物照片、原理及性能参数分别见图1和表1。

3 HKS型斜面式夹紧

HKS型斜面式夹紧是双作用油缸触动夹紧动作, 通过持续油压作用斜面提供夹紧力并保持夹紧, 提供反向油压实现松开。其实物照片、原理及性能参数分别见图2和表2。

下面我们再介绍几种典型的有机械自锁功能的液压型固定位置的模具夹紧技术。由于有了机械自锁的保障, 夹紧力的产生和维持都是由机械结构来实现的, 液压系统的作用不再是提供和维持夹紧力, 而是起了转换系统状态的“开关”作用, 即由夹紧转换到松开或由松开转换到夹紧的促动作用。在夹紧状态, 即便液压系统受到损坏, 油压丧失, 夹紧力也不会受到影响, 所以接近开关监控的是夹紧力, 而不必监控油压。这样更好地提高了操作安全性。

4 OHZ-K型板式夹紧

OHZ-K型板式夹紧是油压仅作为夹紧或松开的动作启动, 夹紧力由机械结构提供并保持, 具有机械自锁特性。其实物照片、原理及性能参数分别见图3和表3。

5 PDV型块式夹紧

PDV型块式夹紧是油压仅作为夹紧状态转变的驱动, 夹紧力由专利机械结构提供并维持, 具有机械自锁特性。该类产品由于运用了欧铁马自有的专利设计结构, 从而达到了没有易损、易耗件的免维修水平。其实物照片、原理及性能参数分别见图4和表4所示。

6 配套的集成泵站系统

下面我们再介绍一下配套于这两期介绍的液压型类夹紧器的集成泵站系统 (图5) 。

在欧美大多数应用场合, 由于模具夹紧所需工作压力的特殊性, 模具夹紧系统的液压泵站一般是独立于压力机自身的泵站系统的。成熟的独立泵站具有以下几个特点:

(1) 安全性高———具有多项监控功能, 如油位、油压、油温的监控等, 并与压力机操作系统实现互锁;

(2) 性能可靠———效率高、压力稳定, 具备自动储能保压、油路过滤等功能;

(3) 结构紧凑———外观体积小巧紧凑, 既能集成独立的电控箱, 也可连接压力机主控制系统;

(4) 操作简便———既可用手持操作器独立操作, 也可并入压力机操作面板统一操作。

对于需要通过持续油压来维持夹紧力的系统, 通常采用高压油泵系统, 与之配套的管件与管接件也都必须是耐400巴高压的零件见图6原理图。这类泵站系统的常规参数如表5所示。

而对于无需液压提供并维系夹紧力的系统, 通常采用低压油泵系统, 与之配套的管件与管接件也是低压零件见图7原理图。这类泵站系统的常规参数如表6 所示。

到这里我们已经介绍完了典型的液压类夹紧技术和泵站技术, 下一期我们将为大家介绍典型的电动机械类模具夹紧技术。

参考文献

[1]Archin Schneider, 编著.德国OPTIMA SPANNTECHNIK GmbH2008年最新技术资料.

模具设计技术 篇2

一、教材内容分析

1.教材的地位和作用

本节内容有选择性地介绍了设计的七个原则,是正确引导学生进行设计创造的核心内容。它是本册教材学习的重点,也是培养学生学习兴趣,激发学生设计创造热情的关键内容。这一节内容的学习需要2课时,本课是第一课时。本节内容重点学习四个原则:创新原则 实用原则。 本节内容是让学生“理解设计的一般原则及之间相互联系相互制约的关系”的同时,在实践中感受和欣赏设计的乐趣,激发学生对技术和设计产生浓厚兴趣和学习欲望。通过学习,有利于展开后面各个设计环节的学习,而且可以更有效地把握设计过程,进行设计评价。

二、教学学习对象分析

1.教师与学习对象分析

本节内容知识点多,结构紧凑,而每一个知识点在知识范围上深度广度都可以扩大,学习活动可多样化,但由于时间有限,学情所限,教师在阐述时要尽量深入浅出,把握好度,在最有限的时间内传授给学生最准确和优质的教学资源和技能,挖掘学生内在的创作热情,激发学生自我探究的兴趣和亲身实践的欲望。

学生在生活中已产生了一些零散的,非自觉的设计的观念,但对知识化的设计的原则并不了解。而高一年级的学生在观察能力和思维能力有了一定的自主性,同时学生的辨证思维也处在蓬勃发展期,为学生对设计的一般原则的理解打下了基础。

学生在前面的学习中,学会了设计的一般过程,但对真正设计的思考和自我创作缺少经验和遵循依据。难以理会设计原则的丰富内涵及相互之间的联系和制约。因此,形成了教学中的一个难点。

三、教学目标

1.知识与技能:

(1)理解设计的一般原则内涵及巧妙适用。

(2)理解设计的一般原则之间存在相互关联,相互制约的关系。

(3)能遵守原则,进行简单的设计与制作。

2.过程与方法

(1) 初步掌握发明创造技法中的简单方法:组合法 结构改进法

(2) 培养自主探究,协作学习的能力。学会多角度多方位思考问题,发展辨证思维能力,用发展、联系的观点看待多元素之间的关系

3.情感态度与价值观:

(1)辩证地看待设计原则间关系以及在人文和社会伦理道德大环境下正确使用设计的原则;(2)培养对设计的兴趣和想象力,提高审美意识,增强面对技术世界的热爱。

四、教学重点难点

1.教材重点

创新原则 创新技法中的组合法 结构改进法 功能拓展法 实用原则

2.教材难点:理解设计的一般原则的含义及原则之间相互联系相互制约的关系。

五、教学策略

1. 根据“最临近发展区”的要求,建立概念框架;创设独立探索,协作学习环境,帮助学生沿着概念框架逐步攀升;

2.采用直观教学法,通过举例、图片和实物展示,促进对设计原则的理解。通过典型和常用的创新技法,激发创造动力,领会遵循设计原则的`意义;

3.采用探究式教学法,以教材内容为基本探究中心,以学生自主学习和合作讨论为前提,充分调动学生的积极性,为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会,通过个人、小组、等多种讨论解答和尝试活动,立足于学生的直接经验和亲身经历,“做中学”和“学中做”,以学生的亲历情境、亲手操作、亲身体验为基础,强调学生的全员参与和全程参与。力求使学生做到自己能发现问题、提出问题、分析问题,并将所学知识应用于实际问题的解决。通过小组活动,培养学生之间和谐合作的能力,体验交流合作的乐趣,推进学生对结构知识的内在联系的整体认识与体验,发展学生的创新能力、实践能力以及自我探索,自我解决问题的良好个性品质。

六、教学资源准备

1. 往届学生发明创新作品。

2. 准备一些实物,图片。

3. 一些自行设计的教学工具包。

七、教学程序设计:本节课三大环节:

一、激发兴趣 导入新知

1、什么是创新?创新的重要性?

2、创新技法中的常用方法

3、分析、讨论、总结

二、师生互动 精细讲解 小组讨论

1、实用原则

2、实用原则的应用

三、小组合作 亲身实践 个性化辅导 学以致用

1、美观原则的内涵及适用范围

机械设计技术探析 篇3

关键词:课程设计;带式运输机;注意问题

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 06-0163-01

帶式运输机课程设计是机械设计课程教学中一个必不可少的环节,同时也是机械类专业学生一次综合练习。通过此课程设计,一是,帮助学生巩固和深化先修课所学的知识,通过综合运用《机械设计基础》课程及其它有关的先修课程的理论及生产实践知识,分析和解决机械设计的问题;二是,培养学生正确的设计思路和分析问题、解决问题的能力,培养简单机械总体设计和零部件设计的能力;三是,培养学生机械设计的基本技能,通过设计计算和绘图,学会运用标准、规范、手册和图册并查阅有关的技术资料;四是,培养学生计算机应用能力,通过计算机绘图,把《机械设计基础》的课程设计与计算机技术结合的紧密性,为学生提供了一个计算机应用的实践机会。但学生在搞课程设计时往往不知从何处着手,很容易出现各部分不能有机地综合起来,设计参数不合适等问题。

下面结合自己的亲身教学经验,谈一下自己在指导学生进行带式运输机课程设计时的体会。

一、教师在课程设计辅导中的原则

教师在课程设计辅导中,主要针对设计内容、方法、步骤给予提示和启发。同时,针对学生设计中出现的问题进行个别辅导。主要是引导学生、鼓励学生应用已学过的知识,自己解决设计中遇到的问题,应让学生自己动手查资料,引导学生选择符合装配工艺和加工工艺的机构。例,减速器中心矩的选择和轴承盖的形式密切相关,如果选择不好,不但调整轴承间隙、装配拆端盖困难,且密封性差,加工费时,对于在设计中创新的同学,应给予鼓励;有差错的同学,应该完善自己,切忌越俎代庖,要引导学生自行分析研究,如何做到呢?

(一)讲方法,不给答案

例:进行轴的设计时,要求对轴的强度进行校验,这时必须算出轴上危险点的最大弯矩和扭矩,然后进行弯矩扭矩的合成,最后利用公式进行计算检验。此时,所谓的方法就是:

(1)求出扭矩。

(2)求出弯矩。

(3)弯矩扭矩合成。

(4)强度校核。教师只给方法,不提供具体过程和答案,以此来提高学生的设计计算能力。

(二)讲原则,不给过程

例:减速器中大齿轮的表面硬度要达到硬度220HBS,而要达到这种硬度的热处理方法有很多种,每一种都有其工艺特点,这时需要学生从实际选择的齿轮材料,经济性要求等多个方面进行综合判断,选择合适的处理方法。

二、传动方案设计方面

学生在搞课程设计时,指导教师不能直接把传动系统图发给学生,因为不利于开拓学生视野及学生的创新设计。我们可以给出原动部分、执行部分,让学生自己用所学过的知识去设计中间的多种传动方案,并列出多种方案的特点,根据使用要求找出最佳方案。这样有利于活跃学生的思维,又让学生具备一定的成就感。

三、传动比的分配方面

传动比的分配过程中要注意传动比是否在合理的范围内,传动装置中的传动副传动比相差不能太大,否则有可能造成传动干涉,还要注意传动装置的总传动比每一传动副传动比的连乘积,特别主要联轴器的传动比为1。

四、带传动设计方面

(1)设计时要注意处理传动件与其他部件的协调问题。如装在电动机轴上的小带轮半径与电动机中心高相称,最好不要超过电机输出轴中心线到地基的距离,其轴孔直径、长度应与电动机外伸轴段直径、长度相符,大带轮不能与机架相碰等。

(2)带轮的基准直径应符合标准系列,同时在确定单根V带基本额定功率p0时,应采用插值法确定。特别注意,为了避免弯曲应力过大,带轮的基准直径不能过小。因此,小带轮基准直径应符合最小基准直接些列。

五、齿轮传动设计方面

(1)齿轮的失效形式不一样,设计准则不一样。例:减速器中齿面点蚀是主要失效形式,应按齿面接触疲劳强度进行设计计算,按齿根弯曲疲劳强度进行校核。校核时,要特别注意强度极限应力值的查图法,一般选取其中间偏下值,即在MQ中间选值。若齿面硬度超出图中荐用的范围,可按外插法查取相应的极限应力值。

(2)齿轮结构设计时,通常要考虑齿轮的几何尺寸、材料、使用要求、工艺性及经济性等因素,确定合理适用的结构型式,然后按设计手册推荐用的经验数据确定结构尺寸,最后绘制出齿轮的零件工作图。

六、轴的设计方面

(1)安装轴承的轴段直径应根据所用的轴承类型及型号考查轴承标准取得,应符合滚动轴承规范。

(2)当两相邻的直径发生变化以形成轴肩时,轴肩的圆角半径应小于所安装零件毂孔的倒角尺寸。特别注意安装滚动轴承的轴肩高度必须小于轴承内圈高度,以使轴承的拆卸。

(3)为了使套筒、圆螺母、轴端挡圈等可靠压紧轴上零件的端面,与零件轮毂相配的轴段长度L应略小于轮毂宽度B,一般约短1-3mm。

七、结束语

以上是在指导课程设计中的一些体会。当然除了提高设计质量外,还可以对课程设计题目进行探讨,改革创新,收集生产实践中的新型装置,以拓展学生的视野和思维并提高它们的综合设计能力。

参考文献:

[1]濮良贵,纪名刚.机械设计(第六版)[M].北京:高等教育出版社,1995

[2]陈春颖.减速器设计中的常见问题解析[J].民族职业技术学报,2004,4

[3]唐增宝,何永然,刘安俊.机械设计课程设计[M].武汉:华中科技大学出版社,1999

[4]何东昌.高级技能人才的培养(序)[J].高等职业教育,2001,1

模具设计技术 篇4

这一期将介绍几种典型的电动机械式模具夹紧技术。电动机械式夹紧系统具有很强的负载能力, 它们既适用于新设备配套也可用于旧设备改造。安装这类夹紧系统到压力机设备无需液压、气动等外围系统, 是最简便、最少工作量的安装。能适应一个较大的夹紧厚度范围是这类夹紧系统的一个重要优势, 因此, 这类夹紧系统特别被推荐在模具夹紧厚度公差范围较大的需求场合。电动机械式夹紧也是一种具有机械自锁特性的夹紧方式, 也就是说, 电动的作用是由松开到夹紧或者由夹紧到松开的一个状态转换的开关作用, 实际的夹紧力是由机械结构来维持和保障的。在夹紧状态, 即使切断电源, 夹紧器也不会松开。而且, 监控系统直接监控的是持续的夹紧力, 一旦发生夹紧力衰减将通过与压力机主控制的互锁系统报警, 并同时停止压力机的动作。因此, 这类夹紧系统能充分满足用户对安全保障的要求。

2 ED型转动式夹紧

其实物照片和技术性能参数见图1和表1。齿轮电机驱动传动系统提供夹紧力, 夹紧和松开状态的夹头位置呈90°。

3 EDH型转动回缩式夹紧

齿轮电机驱动传动系统加伸缩夹杆实现夹紧, 夹紧和松开位置的夹头呈90°。松开时夹头完全回缩入夹紧器底面。结构实物照片和技术性能参数见图2和表2。

4 ESS摆动型夹紧

其机构实物照片和技术性能参数见图3和表3。齿轮电机驱动传动系统使夹杆进行摆动和上下动作, 并提供夹紧力。夹杆的摆动由一套约束导向机构完成, 该机构为免维修机构, 没有易损件。

到这里已经初步介绍完了各类典型的模具夹紧技术, 下一期将为大家介绍压力机滑块安全锁定的典型机构。

参考文献

数控技术模具设计与制造专业简历 篇5

更新日期: 2010年11月25日 民 族: 汉族

户    籍: 广东东莞 年 龄: 24

婚姻状况: 未婚 身 高: 175cm

现所在地: 广东

希望地区: 广东  广东广州

希望岗位: 质量/安全管理类-质量管理/测试工程师(QA/QC工程师)

机械(电)/仪表类-注塑成型工程师

待遇要求: ¥2600元/月(可面议 要求提供住宿)

最快到岗: 半个月以内

教育/培训

2005-09 ~2008-07   广州工程技术职业学院 数控技术(模具设计与制造) 大专

工作经验  至今2年5月工作经验,曾在2家公司工作

(2010-09 ~ 目前)

公司性质:   外资企业 行业类别: 汽车、摩托车及配件业

担任职位:   供应商管理

工作描述:   1.开发阶段部品目标设定,品质确认。

2.开发阶段部品检查、设备操作等指导书作成。

3.供应商管理,其中包括产品初期纳入品质管理,部品检查方法确认。

4.仪器管理,主要是蔡司三次元使用和管理。

(2008-03 ~ 2010-07)

公司性质:   外资企业 行业类别: 汽车、摩托车及配件业

担任职位:   质量管理/测试工程师(QA/QC工程师)

工作描述:   2008年3月至今 东莞井上建上汽车部件有限公司

两年期间在东莞井上建上汽车部件有限公司担任内饰部品开发担当(QA),主要工作内容为部品模具开发、检具开发、品质跟踪和不良对应,对应客户主要是广汽丰田和四川丰田。

技能/专长

专  业  职  称:  品质技术员

语  言  能  力:  普通话流利,粤语流利

英语口语:  一般

第一外语:  英语 一般

计 算 机 能 力:  全国计算机等级考试一级

计算机详细技能:  熟练掌握计算机基础知识,并能熟练运用Microsoft Windows 2000,Microsoft Office 2000、Excel... CAD、等设计软件.

并在校期间获得AutoCAD中级证书.

其  它  技  能:  1.具有丰富的团队合作、新产品的品质改善跟踪、不良品的改善跟踪、质量技术管理、精通运作开发及面向客户的.交流与协作经验,擅长项目的计划、品质技术、质量控制及进度管理;

2.能独立习用“三次元”对产品外观、检具质量进行判定;

3.会运用CR400测色仪器对产品颜色进行判定;

4.能理解震动熔接机的基本原理;

5.掌握涂装外观评定基准(一般外观和颜色判定),和涂装品的外观修正;

6.了解ISOTS16949.

发展方向

寻求职位: 1.质量工程师(qa);  2.机械/成型工程师

向往高科技公司中、高级质量技术管理职位。在此能够充分运用自己2年半以来在日系外资企业中所积累的部门及项目管理、质量技术管理、新产品的开发、团队合作的丰富经验;能够施展自己在产品开发、产品的品质技术改善跟踪等方面的技能并与公司产品发展相结合。

自我评价

本人性格开朗,积极向上,善于与人交往,处理人际关系能力强,对新环境适应性快。

★ 经典模具设计与制造专业简历求职信

★ 模具设计与制造类简历

★ 模具设计与制造专业自荐书

★ 模具设计制造求职简历

★ 制图/制造专业简历

★ 模具设计简历范文

★ 汽车制造与维修专业毕业生简历

★ 模具设计与制造毕业生个人简历自我评价

★ 模具设计制作简历

模具设计技术 篇6

关键词:模具制造;逆向工程技术;应用研究

一般而言,要想进行科学合理的创新模仿,我们应该在此时运用逆向工程技术对其进行相应处理,我们通常所说的逆向工程技术就是相应测量技术和软件技术以及相关的现代产品制造技术等要素组合而成的综合性应用型技术。在进行模具生产的过程中合理运用逆向工程技术可以在一定程度上提升模具行业的发展空间。

1.具体内容和应用范围概述

随着我国经济的不断发展以及现代计算机技术的广泛应用,CAD技术的重要性不言而喻。其中CAD技术是我们进行研究技术工具和开发技术工具中的一种重要技术手段,同时三维造型技术的应用也较为广泛,无论是在模具设计工作上还是自动化加工制造管理工作上,三维造型技术都有着相对较大的技术优势。在进行实际操作开发以及产品制造的过程中,相关设计人员所掌握的技术资料大多数都是三维模型,通常情况下此种实物模型都是通过从上游厂家处所获取的。在这里需要强调的是,工作人员要通过相应合理的工作渠道才能将实物信息转化为CAD模型,那么在此过程中就会应用到逆向工程技术,逆向工程技术就是指用科学测量手段对实物模型进行具体测量,之后根据测量信息数据结果通过三维集合建模法实现实物重构。

逆向工程技术中的整项设计较以往相比有着很大不同,逆向工程技术是基于产品原型进行三维数字模型产品获取的,并能够对CAD技术、ACE技术以及CAM技术和CIMS技术进行较为先进的科学处理,因为逆向工程技术与传统工程技术在工程设计方案起点中存在着很大异同,所以此时逆向工程技术设计自由度与相关设计要求也与传统工程技术不同。广义来讲,形状反求和材料反求以及相应工艺反求是我国产品逆向工程中的三项重点内容,其主要涵盖了对新型产品零件的设计以及对产品做出改型以及对产品做出仿型设计等工作,还有就是其能够对相应零件进行原件复制并将产品设计意图重新展示出来对已损原件做出还原,还需要提到的一点就是,逆向工程技术也可以进行相应数字化模型监测,并有效的提高了制造业中的数据信息传递效率。

2.实施条件

2.1.硬件条件

采用逆向施工技术进行具体技术设计的过程中,我们应该从相应设计对象信息中进行三维数据提取,此时三维信息获取中的主要硬件条件就是检测设备。就当前我国的检测设备而言,其基本上都是从国外引进的三坐标测量仪以及三维扫描仪等,而侧头结构原理则是由接触式侧头和非接触式侧头两种侧头结构构成的,其中接触式侧头又被分为硬侧头和软侧头两种侧头形式,在具体运作的过程中,通过相应侧头接触并获取有关数据信息。我们通常所说的非接触式侧头是根据光学原理以及激光原理进行程序运行的。

2.2.软件条件

逆向工程软件一般包括Surfacer软件、Delcam软件和Cimatron软件以及Strim软件等,而在对反向工程操作系统进行具体应用的过程中Evans软件是主要针对零件识别而开发出来的一款软件,此时Evans软件主要是进行旧损零件仿制的。

3.准备工作

3.1.众所周知,逆向设计中对相关技术的要求较正向设计技术相比是十分严格的,所以我们应该在进行具体设计工作之前确定出设计思路,并在此基础上对设计模型进行科学合理分析,针对云点设计应该将其模型进行特征划分,在得出相应设计思路的同时发现设计中产生的问题并设法解决。

3.2.对曲面类型加以确定是模具制造中逆向工程技术应用中的重点环节,因为其在一定程度上影响着软件选择和模块定位,那么就自由曲面而言,我们应该采用易于调整的曲线模块,此时初等解析曲面件不必在测量数据影响下做出相应调整。

4.相关注意事项及光顺处理

在当前进行实际设计的过程中,大多数软件在应用时还存在着较大局限性,软件低智能、点云数据处理不当和过分干预以及集成低下等都是软件应用中所出现的主要问题。那么在进行具体实践操作设计时,我们应该采用取长补短的方式将多类软件进行配套使用,但需要提到的是,我们不应该在相关设计中对点进行全选,在确定相应控制曲线的同时找出可行性点,将具有细化特征的点运用到具体实践设计中去,在进行点拟合时尽量选取扫描质量较好的点予以使用。

因为离散点数据缺乏相应的具体特征信息,此时其会存在一定的数字误差,我们应该对相关误差进行光顺处理。一般来讲,光顺处理主要包括光滑和顺眼,其中光滑的含义就是指曲线和曲面之间的连续阶,上阶连续曲线为光滑曲线,而顺眼则主要是指主观评价。在具体光顺处理的过程中应该确保其并无多余拐点以及要保证曲率变化均匀,在修正值点序列的基础上进行插值曲线构造,并利用功能模块做出相应调节以保持曲线光顺。

结束语:

综上所述,我们应该以CAD软件为设计平台基础进行相应的逆向设计工作,只有这样才能在一定程度上保证企业所生产出的模具产品质量,并也能够使模具制造周期得到缩减以致提升总体模具产品质量,在保证硬件设施和软件设施齐全的同时应对曲线进行光顺处理,才能在一定程度上促进模具设计制造中逆向思维技术的应用效率。

参考文献:

[1]龚志辉,钟志华.基于逆向工程技术实现汽车覆盖件回弹评测[J].湖南大学学报(自然科学版).2007(1)

[2]黄平华,尹桂林,余震,何丹农,倪锋,郦钧.逆向工程和数值模拟在汽车覆盖件模具创新设计中的综合应用[J].机床与液压.2007(10)

模具设计技术 篇7

关键词:机械制造,夹紧器,冲压模具,应用

1 前言

上一期, 介绍了几种典型的压力机用可移动模具夹紧技术。从这一期开始, 将分批介绍几种典型的固定位置的模具夹紧技术。

2 固定位置夹紧技术

所谓固定位置的模具夹紧, 是指固定安装于锻压设备的夹紧器对统一规格的模具、或通过过渡板达到统一装夹规格的模具实施夹紧。根据不同的动作驱动来源, 可将夹紧类型分为液压和电动两类。在各个类别内, 根据夹紧动作特点又可将夹紧形式分为转动式、转动行程式、摆动式、翻转式等不同形式。

3 固定夹紧器的性能与参数

以下是目前在德国和欧美地区应用普及的、技术成熟的液压类固定位置的模具夹紧形式中通过持续油压提供夹紧力的产品, 其性能及参数见表1~4。

3.1 HSL型板式夹紧——一组单作用油缸提供持续油压实现夹紧, 弹簧复位实现松开。

3.2 HSZ型直线式夹紧——双作用油缸提供持续的正向油压实现夹紧, 提供反向油压实现松开。

3.3 HDSZ型转动式夹紧——单作用油缸提供持续油压实现夹紧, 弹簧复位实现松开, 双作用油缸实现旋转运动, 松开状态时夹紧头旋转90度, 便于模具进出。

3.4 HDHSZ型转动行程式夹紧——双作用油缸提供正向持续油压实现行程运动和夹紧, 提供反向油压实现松开, 松开状态时夹紧头旋转90度并缩回到夹紧面以内, 便于模具进出。

4 结束语

下一期我们将继续为大家介绍其他典型的液压类模具夹紧技术、压力机滑快的安全锁定技术和常用的泵站技术。

参考文献

模具设计技术 篇8

20世纪末, 电子设计技术获得了飞速的发展, 现代电子设计技术的核心已日趋转向基于计算机的电子设计自动化技术, 即EDA (Electronic Design Automation) 技术。EDA技术就是依赖功能强大的计算机, 在EDA工具软件平台上, 对以硬件描述语言HDL (Hardware Description Language) 为系统逻辑描述手段完成的设计文件, 自动地完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合、结构综合 (布局布线) , 以及逻辑优化和仿真测试, 直至实现既定的电子线路系统功能。

EDA技术在硬件实现方面融合了大规模集成电路制造技术, IC版图设计技术、ASIC测试和封装技术、FPGA/CPLD编程下载技术、自动测试技术等;在计算机辅助工程方面融合了计算机辅助设计 (CAD) 、计算机辅助制造 (CAM) 、计算机辅助测试 (CAT) 、计算机辅助工程 (CAE) 技术以及多种计算机语言的设计概念;而在现代电子学方面则容纳了更多的内容, 如电子线路设计理论、数字信号处理技术、数字系统建模和优化技术及长线技术理论等。

二、电子设计自动化技术的发展历程

EDA技术的发展经历了一个由浅到深的过程。20世纪70年代, 随着中小规模集成电路的开发应用, 传统的手工制图设计印刷电路板和集成电路的方法已无法满足设计精度和效率的要求, 因此工程师们开始进行二维平面图形的计算机辅助设计, 以便把人们从繁杂、机械的版图设计工作中解脱出来, 这就产生了第一代EDA工具。

到了80年代, 为了适应电子产品在规模和制作上的需要, 随之出现了以计算机仿真和自动布线为核心技术的第二代EDA技术。其特点是以软件工具为核心, 通过这些软件完成产品开发的设计、分析、生产、测试等各项工作。

90年代后, EDA技术继续发展, 出现了以高级语言描述、系统级仿真和综合技术为特征的第三代EDA技术。它的出现, 极大地提高了系统设计的效率, 使广大的电子设计师开始实现“概念驱动工程”的梦想。设计师们摆脱了大量的辅助设计工作, 而把精力集中于创造性的方案与概念构思上, 从而极大地提高了设计效率, 缩短了产品的研制周期。

由此可见, EDA技术可以看做是电子CAD的高级阶段。EDA工具的出现, 给电子系统设计带来了革命性的变化。随着Intel公司Pentium处理器的推出, Xilinx等公司几十万门规模的FPGA的上市, 以及大规模的芯片组和高速、高密度印刷电路板的应用, EDA技术在仿真、时序分析、集成电路自动测试、高速印刷电路板设计及操作平台的扩展等方面都面临着新的巨大的挑战。这些问题实际上也是新一代EDA技术未来发展的趋势。

三、电子设计自动化技术的优势

在传统的数字电子系统或IC设计中, 手工设计占了较大的比例。一般先按电子系统的具体功能要求进行功能划分, 然后将每个电子模块画出真值表, 用卡诺图进行手工逻辑简化, 写出布尔表达式, 画出相应的逻辑线路图, 再据此选择元器件, 设计电路板, 最后进行实测与调试。手工设计方法主要有以下缺点:复杂电路的设计、调试十分困难;由于无法进行硬件系统功能仿真, 如果某一过程存在错误, 查找和修改十分不便;设计过程中产生大量文档, 不易管理;对于IC设计而言, 设计实现过程与具体生产工艺直接相关, 因此可移植性差;只有在设计出样机或生产出芯片后才能进行实测。

与之相比, EDA技术的优势则显而易见。

1. 用HDL对数字电子系统进行抽象的行为与功能描述到具体的

内部线路结构描述, 从而可以在电子设计的各个阶段、各个层次进行计算机模拟验证, 保证设计过程的正确性, 可以大大降低设计成本, 缩短设计周期。

2. EDA

工具之所以能够完成各种自动设计过程, 关键是有各类库的支持, 如逻辑仿真时的模拟库、逻辑综合时的综合库、版图综合时的版图库、测试综合时的测试库等。

3. 某些HDL语言也是文档型的语言 (如VHDL) , 极大地简化设计文档的管理。

4. EDA

技术中最为令人瞩目的功能, 即最具现代电子设计技术特征的功能是日益强大的逻辑设计仿真测试技术。这极大地提高了大规模系统电子设计的自动化程度。

5. 传统的电子设计方法至今没有任何标准规范加以约束, 因

此, 设计效率低, 系统性能差, 开发成本高, 市场竞争能力小。EDA技术的设计语言是标准化的, 不会由于设计对象的不同而改变;它的开发工具是规范化的, EDA软件平台支持任何标准化的设计语言;它的设计成果是通用性的, IP核具有规范的接口协议。良好的可移植与可测试性, 为系统开发提供了可靠的保证。

6. EDA技术最大的优势就是能将所有设计环节纳入统一的自顶向下的设计方案中。

7. EDA不但在整个设计流程上充分利用计算机的自动设计能

力, 在各个设计层次上利用计算机完成不同内容的仿真模拟, 而且在系统板设计结束后仍可利用计算机对硬件系统进行完整的测试。而传统的设计方法, 如单片机仿真器的使用仅仅只能在最后完成的系统上进行局部的软件仿真调试, 在整个设计的中间过程是无能为力的。

四、电子设计自动化技术的展望

目前, 现代集成电路技术的发展使以现场可编程门阵列为代表的大容量可编程逻辑器件的等效门数迅速提高, 其规模直逼标准门阵列, 达到了系统集成的水平。特别是进入20世纪90年代后, 随着CPLD、FPGA等现场可编程逻辑器件的逐渐兴起, VHDL、Verilog等通用性好、移植性强的硬件描述语言的普及, ASIC技术的不断完善, EDA技术在现代数字系统和微电子技术应用中起着越来越重要的作用。从通常意义上来说, 现代电子系统的设计已经再也离不开EDA技术的帮助了。

CAD技术在模具设计中的应用 篇9

一、模具CAD的基本概念

CAD (Computer Aided Design) 是利

用计算机硬、软件系统辅助人们对产品或工程进行总体设计、绘图、工程分析与技术文档等设计活动的总称, 是一项综合性技术。

二、CAD技术的发展过程

第一, 20世纪50年代后期至70年代初期, 此阶段为初级阶段———线框造型技术。

第二, 20世纪70年代初期至80年代初, 此阶段是第一次CAD技术革命———曲面 (表面) 造型技术。

第三, 20世纪80年代中期至90年代初期, 此阶段是第三次CAD技术革命———参数化技术。参数化设计是用几何约束、工程方程与关系来定义产品模型的形状特征, 也就是对零件上的各种特征施加各种约束形式, 从而达到设计一组在形状或功能上具有相似性的设计方案。目前能处理的几何约束类型基本上是组成产品形体的几何实体公称尺寸关系和尺寸之间的工程关系, 故参数化技术又称为尺寸驱动几何技术。

三、CAD技术和模具结构设计

模具机构设计应用相应的CAD软件, 根据要实现的功能、外观和结构要求, 先设计草图, 然后生成相应的实体, 接着子装配和总体装配, 仿真模具开模过程, 检查干涉情况, 并进行真实渲染。整个过程也可以从上到下进行修改, 每个过程的参数都可以改变, 并可以设定参数间的关联性。

(一) 草图重建技术

草图设计是整个模具设计的基础。现在的草图重建技术已经发展的非常成熟, 这种技术是模具设计人员用二维和三维设计草图进行三维建模的关键技术。这种技术能够对草图的各个尺寸和相关的约束进行修改和重建。目前草图重建技术已经比较成熟, 一些大型的CAD软件系统如Pro/Engineer、UG等都提供草图设计模块。

(二) 曲面特征设计

随着人们对产品质量和美观性要求的不断提高, 又由于曲面特征具有的诸多有点, 在产品外形设计重, 曲面特征设计成为模具设计的一个重要部分。目前CAD业界涌现出一批像EDS的UG、PTC的Pro/Engineer等等一系列的优秀的CAD软件, 它们的三维实体建模、参数建模及复合建模技术, 实体与曲面相结合的造型方法, 以及自由形式特征技术为模具设计提供了强有力的工具。

(三) 变量装配设计技术

装配设计建模的方法主要有自底向上、概念设计、自顶向下等三种方法。自底向上方法是先设计出详细零件, 再拼装产品。而自顶向下是先有产品的整个外形和功能设想, 再在整个外形里一级一级地划分出产品的部件、子部件, 一直到底层粗糙的零件。在模具中, 由于有些模具的结构非常的复杂, 在模具设计时只有采用自顶向下的设计方法, 变量装配设计才支持自顶向下的设计。

四、CAD技术在模具设计中的发展方向

模具CAD技术在传统的应用基础上还要不断的适应新的环境和新的挑战, 寻求新的发展。

(一) 逐步提高CAD系统的智能化程度

人工智能是计算机的几大功能之一, 将人工智能引入CAD系统, 使其具有专家的经验和知识, 具有学习、推理、联想和判断的能力, 从而达到设计自动化的目的。目前提高智能化程度的路径有两条:一是继续研究专家系统技术的应用;二是开展KBE (基于知识工程) 技术的研究, 主要是开发基于KBE的专用工具, 如UGII中的KF (Knowledge Fusion) 。

(二) 研究模具的运动仿真技术, 即冲模的冲压过程与注射模的运动仿真

因为冲模与注射模的结构复杂, 在冲压与注射过程中, 一些模具零件的运动难免产生干涉现象, 特别是级进模还可能存在条料运动与模具运动的干涉, 而在设计中这些现象难以发现, 故只有采用仿真技术在计算机上显示其运动状态, 即时改正错误的设计, 以避免生产中出现问题。

(三) 协同创新设计将成为模具设计的主要方向

制造业垂直整合的模式使得世界范围内的产品销售、产品设计、产品生产和模具制造分工更明确。模具企业间通过Internet网络进行异地协同设计和制造。根据企业自身的信息化程度和企业间合作的层次不同, 采用的技术手段和方案有很大不同。

机械设计中现代设计技术应用研究 篇10

1 基于IT技术的设计技术

IT技术是社会发展过程中必不可少的, 计算机程序的应用大大方便了人们的生产生活。基于IT技术的设计技术主要有仿真与虚拟设计、网络协同技术、并行设计与智能设计。仿真技术是指以计算机为工具, 通过对相关软件的操作, 拟出与实际运用相适应的系统模型, 通过一定的控制程序使得模型得以顺利运行, 与在运行过程中很好的与机械相结合的产物。它能够有效的模仿实际操作程序, 当前社会中流行的设计软件都是基于这一原理。但同时, 由于人的主动能动性与操作性, 各项软件在实际的实施过程中, 只是起到一个辅助设计的作用, 没有人起的主动作用, 各种软件都很难发生效果, 基于这一现状, 产生了虚拟技术。虚拟技术设计是在多种思维环境中人机交互信息环境中从事设计的技术。目前在发展过程中畅销的CAD系统就是一种建模的环境系统;网络协同技术是一种在支撑平面和高效的协同工作机制下完善的信息管理, 它将分散的设计工作流与资源有机的结合在一起, 从而使资源能够发挥最大的作用, 并在此基础上完成一定的产品设计, 通过网络技术的发展, 可以实现数据的共享、访问、修改等, 通过平台来构造一个三维的网络机械设计平台。

在传统的机械设计操作过程中, 都会出现要想一个分支工作完成, 必须要等到上一个结束之后才可以重新开始, 这种工作方式极大的降低了工作效率。可见, 传统的机械设计方法是缺乏一定的可操作性的。并行设计的出现有效的解决了这一问题, 它可以在一个分支工作完成的同时, 另一个也能同时进行, 可以产现多个学科领域的协同工作。从一定的产品设计特点来看, 并行设计采用每个时刻都可以容纳的设计过程, 通过各个分支系统的共同运行实行多学科设计队伍活动的协作, 有效的提高劳动生产率, 可以说, 网络技术的快速发展为机械设计提供必要的支撑;智能设计的发展有效的提高了社会发展速度, 智能设计系统不仅仅是对人脑系统的模拟, 而且需要对实际运行状况有很好的适用作用, 能够较好的支持设计过程的自动化。当前, 随着创新型社会发展要求不断的提高, 智能系统的设计与开发也提出了强烈的创新要求。在实际的市场经济体系运行过程中, 对智能产品的设计不仅要求能够特立独立, 而且要实用、简单, 符合最广大人民的根本需求。

2 基于数学知识的设计技术

通过运用数学知识到实际过程中去, 可以有效的求解, 产生人们满意结果。有限元法是在实际运行过程中求解偏微分方程的一种有效的数值方法, 通过运用工程数值分析法可以有效的解决一批具有战略意义的问题, 由于它的简单性与灵活性, 偏微分方程求解已经运用于诸多领域;数学优化设计是在满足特定的约束条件下, 利用建立数学模型的方法来求解设计的最佳值, 化化设计的目标就是最优化设计对象, 所依托的技术就是最先进的计算机辅助设计软件。因此, 优化设计的方法在计算机运用方面是非常广泛的。一是通过建立一定符合实际情况的数学模型, 可以通过计算机的技术将要求抽象为约束条件与函数;二是根据所建立的模型利用计算机进行数学模型的求解, 并建立一个新的优化设计方案。任何机械设计的方案都要满足实际条件, 能够在工作条件、载荷和工艺等方面进行要求, 并寻找一批合适的参数。

3 基于新概念的设计技术

新概念技术的应用对于我国社会发展而言至关重要, 它是创新型社会的具体要求与表现。创新型社会要求机械设计中的现代设计技术要具有可创新型与绿色性, 通过推行绿色经济实现全民族发展。绿色产品由于污染小、功能收益明显一直是近年来社会广泛关注的, 针对绿色产品, 各国都有不同的称谓, 如绿色设计、生态设计、面向环境的设计, 这都是基于环保的理念而来的。同时, 根据绿色产品不同的生命周期, 许多人也将其称为面向包装设计、面向使用的设计等, 都在力度通过减小污染增加使用效果。在机械创新设计方面, 主要可以分为三个方面, 即直觉思维、逻辑思维以及创造过程。直觉思维主要是对各事物内部之间的具体联系进行领悟与思考。逻辑思维则是运用现代化的推理技术, 将自己的思想成功的运用于现代机械设计的过程中, 将小的问题进行分解, 之后再进行重新组装;创造性思维则完全突出创造, 不断的攻克技术难关, 实现社会发展。在实际的操作过程中, 要能够切实的运用新技术新方法, 推动机械设计推动更高水平, 更好的社会发展贡献力量。

参考文献

[1]董俊华.现代设计技术在机械设计中的应用[J].河南机电高等专科学校学报, 2007.

模具设计技术 篇11

【关键词】模具行业;产品制造;发展现状;趋势

1.我国模具业发展现状分析

从近几年的发展情况来看,我国模具市场发展前景十分乐观。我国模具行业“十一五”头3年模具工业产值年均增长率为17.1%,2003年全国模具总产值达450亿元以上,2005年总销售额超600亿元,。按年均增长率为15%推算,2010年全国模具总产值达约1200亿元,2020年约为3100亿元。经过10年努力我国模具水平到2010年时将进入亚洲先进水平的行列,再经过10年的努力,2020年时基本达到国际水平,我国不但成为模具生产大国,而且进入世界模具生产制造强国之列。在模具生产方面,国内已经能够生产精度达2μm的精密多工位级进模;在汽车模具方面,已能制造新轿车的部分覆盖件模具。许多模具企业十分重视技术发展,增大了用于模具技术进步的投资,现今从事模具技术研究的机构和院校已有30余家,从事模具技术教育培训的院校已超过50家。

但与一些发达国家相比,我国现阶段模具水平仍存在较大的差距。主要体现在以下几个方面:(1)模具设计体系规范模具设计软件系统开发是当务之急;(2)制造工艺水平国内模具生产厂家工艺条件参差不齐,不少厂家特别是私有企业,由于设备不配套,很多工作依赖手工完成,严重影响精度和质量。而欧美许多模具企业的生产技术水平在国际上是一流的;(3)调试水平模具属于工艺装备,生产出合格制品才是最终目的。国内模具的质量、性能检验大多放在用户处,易给用户造成大量的损失和浪费。而国外大都拥有自己的试模场所和设备,可以模拟用户的工作条件试模,所以能在最短时限达到很好的效果;(4)原材料问题国产模具多采用2Cr13和3Cr13,而国外则采用专用模具材料DINI、2316,其综合机械性能、耐磨、耐腐蚀性能及抛光亮度均明显优于国产材料;(5)价格因素对用户而言合理的质量价格比是最优选择,所以进口模具价格比国产模具高8~10倍,仍有其市场空间;(6)配套体系我国模具生产企业往往忽视与其它设备、原料供应商合作,无形中使用户走了许多弯路。

2.模具设计技术

随着国民经济和生产技术的不断发展以及计算机设计技术的开发,模具设计有了新的发展方向。3.1CAD绘图技术CAD绘图技术的出现给模具设计工作带来了方便之门。CAD系统在模具设计中的广泛应用。现阶段使用最多的是“Pro/E”软件的应用,该软件具有易用性、高效率、实用性。3.2CAD/CAE/CAM技术从20世纪90年代开始发展的模具计算机辅助工程分析(CAE)技术现在也已有许多企业应用,一些工业发达模具企业应用CAD技术已从二维设计发展到三维设计,而且三维设计已达70%以上,它对缩短模具制造周期及提高模具质量有显著的作用。CAE软件的应用国外已较普遍,国内应用还比较少。

3.先进制造技术(AMT)在模具中的应用

3.1快速原型制造(RP)技术

RP技术在模具制造领域的应用主要是制作模具设计制造过程中所用的母模,有时也用于直接制造模具。RP技术可分为直接快速模具与间接快速模具技术。如SL、LOM、SLS、SDM。其优点是制造环节简单,能够较充分地发挥其技术优势;对于那些需要复杂形状的内流道冷却模具与零件,采用直接RT(由RP直接制造出使用模具的技术称为直接RT技术)有着其他方法不能替代的独特优势。间接快速模具制造,通过快速原型技术与传统的模具翻制技术相结合制造模具。一方面可以较好地控制模具的精度、表面质量、机械性能与使用寿命,另一方面也可以满足经济性的要求。如基于喷射的成型技术,如FCM、3DP、快速精密铸造模具等。RP各成形工艺都是基于离散-叠加原理而实现快速加工原型或零件,如图1。

3.2虚拟制造技术(VMT)

虚拟制造是采用计算机仿真与虚拟现实技术,在计算机上实现产品的设计、工艺规划、加工制造、性能分析、品质检验以及企业各级过程的管理与控制等的产品制造全过程,是一种通过计算机虚拟模型来模拟生产各场景和预估产品功能、性能及加工性等各方面可能存在的问题,从而提高人们的预测和决策水平。虚拟制造技术是以三维建模和仿真技术为基础,以虚拟现实技术为支撑的全新的技术(图2)。

3.3反求工程技术RE

随着检测技术的发展,将现代测量技术不断融入模具产品设计中,进一步推动了模具制造产品快速制造的能力。反求工程是以设计方法学为指导,以现代化设计理论、方法、技术为基础,运用各种专业人员的工程设计经验、知识和创新思维,对已有产品进行解剖、深化和再创造。反求工程是通过对存在实物模型或零件进行测量,然后根据数据进行重构设计。见图3。

3.4有限元仿真、模拟技术的应用

随着计算机技术的迅速发展,融合了CAD、数值计算、CAM、CG等各类技术的数值模拟技术—有限元分析,逐步应用在模具的设计制造中。数值模拟技术通用或专用的软件各类很多,如DYN-3D、OPTRIS、ANSYS、MARC、ANAQUAS、ALGOR等。可直观地在计算机屏幕上观察到材料变形和流动的详细过程,了解材料的应变分布、材料厚度变化、破裂及皱曲的形成。设计人员根据已有的经验来调整模具参数及成型工艺、修改毛料形状和尺寸,极大缩短试模和修模时间,有效地提高产品质量和生产效率(图4)。

3.5模具中其他的先进制造技术

除了上述模具先进制造技术,还有模具微细加工、模具纳米加工、模具微型机械加工、模具的敏捷制造技术、模具柔性制造技术、模具集成制造技术、模具企业网络制造联盟技术、模具制造CAPP技术、模具的智能制造技术等。模具制造技术种类繁多,大部分的先进制造技术都可以应用到模具制造中,而且在不断发展之中。

4.模具技术发展趋势

4.1大力开展并行工程,快速响应市场需要

在国际上,模具工业是公认的关键工业,目前我国已成为世贸组织的新成员,各类产品都需要提高质量降低成本,首先要解决模具设计制造周期,最大限度地缩短生产环节间的过程,所以模具设计与制造过程的正确方法应该是并行工程的方法。实施模具制造并行工程模式将逐渐取代传统工作模式成为模具制造业中新的主导模式。

4.2数字化、自动化、柔性化、集成化、智能化和网络化方向

数字化是模具产业发展的主流,而自动化则有助于实现操作,提高加工质量和效率,快速响应市场需求。柔性化可实现多品种小批量生产。集成化可充分利用CAD/CAM、CIMS等技术实现设计制造一体化、并行设计、虚拟制造、反求工程等。智能化可利用专家系统模糊推理、人工神经网络、遗传基因等人工智能技术,解决知识的重用等问题。网络化可跨地区、跨院所实现技术资源的重新整合和共享。

4.3模具检测、加工设备向精密高效和多功能方向发展模

具向着精密、复杂、大型的方向发展,对检测设备的要求越来越高。如美国的高精度三坐标测量机具有数字化扫描功能。实现了从测量实物→建立数学模型→输出工程图纸→模具制造全过程。高速铣削技术,模具自动加工系统等的研制和开发。

5.总结

模具设计技术 篇12

一般塑料制品都是采用模塑成型的基础制造工艺, 因此塑料模具是塑料制造行业的主要生产工艺装备, 并且在我国国民经济中占有重要作用。近几年, 随着我国汽车、电子、航空等工业领域的迅速发展, 对塑料制品的需求量更是急剧增加, 因此对塑料制造业效率要求也逐渐提升。由于塑料模具具有种类多、更新速度快、小批量加工等基本特征, 我国的传统塑料模具设计方式已经难以适应新时期工业生产的需求, 所以将电子制造技术应用于塑料模具设计就成为塑料制造行业发展的必然趋势。CAE技术为塑料制造行业的人员提供了快捷高效地计算机辅助软件, 可以帮助塑料模具设计人员从塑料产品开发、模具设计到产品成型进行一系列的设计与完善, 从而大大缩短了设计制造周期, 提高了效率, 降低了企业成本。

1 塑料模具CAE概述

CAE (Computer Aided Execution) 指的是一种计算机辅助工程技术, 是为了深入发展计算机辅助设计工程技术与计算机辅助制造工程技术而出现的一种新的应用软件。一般可以认为它是一个包括了数值运算技术、信息数据库、多媒体构图学、应用工程分析与仿真模具等元素在内的具有综合性功能的软件系统, 而它的核心技术就是对技术工程数据的模具化与信息数据的实现方法。对于塑料模具设计制造工艺的计算机辅助工程来说, 主要是依靠高分子流变学、函数计算与构图形式等基本理论, 对制造工艺直接进行数据模拟, 这样可以让塑料模具在制造之前能够形象逼真地模拟出塑料产品成型的一系列过程, 防止制造过程中塑料模具对最终产品产生影响, 及时发现将要出现的问题, 为设计与制造过程中条件是否允许提供了较为科学的依据。

基于CAE计算机辅助技术的塑料模具设计过程 (图1) 与我国传统的塑料模具设计过程有较大差别, 可以说这种新型的生产过程属于典型的并行路线。

在塑料模具设计与制造前, 设计人员通过利用计算机CAE分析软件, 在计算机上对将要出来的成型产品进行模拟仿真分析, 这样可以科学预测到材料的填充、压缩、冷清及纤维取向分布等情况, 进而让工作人员能够迅速了解到需要改进的工艺参数, 优化塑料模具工艺过程, 将多数出现的问题改正, 避免了出来成品之后再修改模具, 能够用最短的时间来优化塑料模具的设计过程, 从而提高了塑料产品的质量和制造效率。

2 CAE计算机辅助技术在塑料模具设计制造中的应用

在传统塑料模具设计制造中, 一般都是靠人的直觉与经验, 在制造加工过后要经过反复测试才能投入到大批量的生产中。在调试过程中发现问题后, 再及时修改工艺参数, 并且有可能会重新制造模具结构, 这样就直接降低了新塑料产品的开发效率。在现代模具设计制造中, 运用CAE技术能够彻底解决该领域一直以来存在的难题, 例如Moldflow、Polyflow等相关软件就能够在制造塑料模具前对将要制造的产品效果进行相关参数分析与预测产品的结构。

在注射塑料模具设计过程中, 可以应用计算机中模拟液体流动的数据分析软件Moldflow来对塑料模具的制造效果进行科学分析与对比, 尤其是对最佳浇口处、填充数量、压缩、冷却等工艺进行预测与分析。在分析计算机数据后, 能够预测出产品有可能会出现的一些问题与缺陷, 设计师就可以根据问题对设计好的塑料模具进行完善与改进, 以提高下一次试模的成功率, 从而减少了人力、物力、财力的消耗, 提高了开发效率。在挤出模具设计制造过程中, 可以通过Polyflow软件进行模具的优化设计, 例如可以利用Polyflow软件来对不同的工艺条件出产的挤出成型效果进行结构数据分析, 进而确定挤出模具效果的最优结构与条件。也可以根据挤出塑料制品的结构形状, 通过Polyflow软件进行口模设计工艺等。

在设计制造塑料模具过程中, 除了利用计算机CAE软件进行模拟液态流动数据分析外, 还要考虑到塑料模具在使用过程中的情况来分析出精确的结果, 这使得塑料模具在设计与制造过程中更加具有实用价值。比如在注射模具设计过程中, 除了会利用到Moldflow软件对塑料液态流动过程与最终结果来进行科学比较, 得到最佳的设计方案外, 还需要考虑到在注射过程之后受压力影响而容易发生变形的问题, 尤其是模具腔与型芯的变形, 很容易对塑料产品的形状结构产生影响, 这直接关系到产品能否符合尺寸标准与技术要求。因此, 我们需要对塑料模具注射过程中的一系列变化进行监控与分析, 尽可能让数据分析的结果与实际制造的产品情况相吻合。塑料模具自身的易变性一般是不能用注射模具CAE技术软件来分析的, 但是可以利用常用的模具结构分析。所以对于注射模具的设计制造分析, 除了用一般的注射模具CAE软件外, 还会用到其他软件进行结构分析, 如Ansys等技术。我们可以将这些结构分析软件融合到CAE中, 从而使CAE软件更具有可行性、科学性和真实性, 发挥出更大的作用。

3 并行工程在新时期塑料模具设计制造中的应用

与其他普通产品相比, 塑料模具产品的设计制造具有产品设计过程复杂、包含信息量大、设计元素众多、分工细致、数据计算繁琐等特点。现代塑料模具设计制造技术会依靠当前迅速发展的计算机软件技术, 使我国塑料模具设计制造工艺向着数字化、智能化的方向发展。在设计过程中运用到并行工程技术, 塑料模具设计研发初期就让相关部门参与到制造过程中, 让多部门人员共同构成产品研发小组, 这样不但能够降低制造成本, 还会提高制造效率。由于不同环节的有效配合才会完成一个产品的制造过程, 这就需要在整体设计中考虑到模具结构设计中的多种工艺与因素, 建立起并行的工作小组, 共同制定研发目标。

4 结语

随着塑料模具在我国模具行业中所占比例的不断增加, 塑料模具设计与发展的进程逐渐加快, 但是由于我国现代模具设计工艺起步较晚, 制造水平与标准化程度相比较西方发达国家依然存在着一定的差距。为了实现技术的跨越发展, 我国塑料模具制造设计工艺应当始终坚持走信息化、数字化、科学化、高速化与自动化的道路。我们要不断深入研究CAE技术, 并将多种先进工艺应用到塑料模具的设计与制造中来, 以推动我国塑料模具制造技术的跨越式发展。

摘要:介绍了CAE技术在我国现代塑料模具设计与制造中的应用, 对其设计方法与运用过程进行了较为全面的阐述, 同时简要介绍了并行工程在塑料模具设计制造中的应用。

关键词:塑料模具设计,CAE技术,并行工程

参考文献

[1]刘方辉, 钱心远, 张杰.CAD/CAE/CAM技术在现代塑料模设计制造中的应用[J].模具工业, 2010 (1)

[2]葛春东, 王淑清.Dmax油底壳压铸浇注系统的设计[J].特种铸造及有色合金, 2010 (5)

[3]蔡康雄, 文生平, 温展飞, 等.超高速注塑机电液系统的分析与仿真研究[J].中国塑料, 2010 (2)

[4]温展飞, 文生平, 江静, 等.超高速注射机注射控制的系统分析与仿真研究[J].塑料工业, 2009 (9)

[5]欧长劲, 郑子军, 胡如夫.气辅注射成型工艺参数CAE模拟分析[J].电加工与模具, 2005 (3)

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