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新技术在模具设计与制造中的应用

2017-04-19 12:43:59

塑料模是型腔模具中的一种类型,其模具型腔由凹模和凸模所组成。对于形状复杂的曲面塑料加工制件,为了缩短研制周期,在现代制造模具技术中,可以不急于直接加工出难以测量和加工的模具的凹模和凸模,而是采用快速原型制造技术,先制造出与实物相同的样品,看该样品是否满足设计要求和工艺要求,然后再开发模具。
 
模具CAD/CAM技术日益深入人心,并且发挥其越来越重要的作用。在上个世纪,能够进行复杂形体几何造型和NC加工的CAD/CAM系统,主要是在工作站上采用UNIX操作系统开发和应用的。随着计算机硬件和软件的进步以及工业部门的实际需要,国外许多著名计算机软件开发商已能按实际生产过程中的功能要求划分产品系列,在网络系统下实现了CAD/CAM的一体化,解决了传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作的要求,更能符合实际应用的自然过程。
 塑料件加工
在注射成型方面,可以给出更加宽广而稳定的加工幅度、减小塑件应力和翘曲、省料和减少过量充模以及采用最小的流道尺寸和回用料成本。因此,在大型复杂塑料模设计过程中,浇注系统的塑料熔体流动模拟显得必不可少。在今后一段时期内,国内的模具企业要提高CAD/CAE/CAM技术在塑料模设计与制造中的应用层次。
 
由于现阶段模具设计和制造在很大程度上仍然依靠模具设计和制造的经验,任何一个企业,要掌握全部先进的技术,成本都将非常昂贵,要培养并且留住掌握这些技术的人才也会非常困难。于是,CAD的ASP模式就应运而生了,应用服务包括逆向设计、快速原型制造、数控加工外包、模具设计和模具成型过程分析等,这样使得许多用于模具加工的数控机床统一化、一体化、使整个社会的模具制造企业,按照价值链和制造流程分工,制造资源得以充分利用。
 
利用CAE技术可以在模具加工前,在计算机上对整个注塑成型过程进行模拟分析,准确预测熔体的填充、保压、冷却情况,以及塑件中的应力分布、分子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况,以便设计者能尽早发现问题,及时修改制件和模具设计,而不是等到试模以后再返修模具,这是对传统模具设计方法的一次变革与突破。
 
经过多年的推广应用,模具设计软件化和模具制造数控比已经在我们模具企业中成为现实。采用CAD技术是模具生产的一次革命,是模具技术发展的一个显著特点。应用模具CAD系统后,塑料加工模具设计借助计算机完成传统设计中各个环节的设计工作,大部分设计与制造信息由系统直接传送,图纸不再是设计与制造环节的分界线,也不再是制造、生产过程中的唯一依据,图纸将被简化,甚至最终消失。
 
CAE分析技术主要应用于塑料产品设计、模具设计和注塑成型。在塑料产品设计方面,利用流动分析熔融塑料能否全部充满模具型腔、制件实际最小壁厚的确定、浇口位置是否合适。在模具设计和制造方面,CAE分析可指出模具良好的充填形式、最佳的浇口位置与浇口数量、流道系统的优化设计和冷却系统的优化设计,减小返修成本。
 
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