模具设计范文1
关键词:autocad;模具设计;绘***
一、autocad简介
(一)autocad的含义
autocad是自动计算机辅助设计软件,是美国autodesk公司为计算机上应用cad技术而开发的绘***程序软件包。[1]绘制和创建***形是autocad的最基本的功能,用户可以使用它来创建、修改、浏览、管理、打印、输出、共享及准确复用富含信息的设计***形。
由于其适用面广且易学易用,所以autocad成为一般设计人员喜欢使用的cad软件之一,在国内外应用非常广泛。如今,autocad 的[.dwg]文件格式已经成为二维绘***的事实标准格式,是计算机技术的一个重要的应用领域。
(二)autocad的特点及其基本作用
autocad作为一款市场占有率位居世界第一的软件,是目前pc平台上应用最普遍的cad软件。同时,它拥有众多软硬件发展支持商、优秀的市场拓展合作伙伴及雄厚实力的技术团队。该软件支持多种硬件设备以及多种操作平台,具有通用性、易用性,适用于各类用户。
autocad是用于二维及三维设计、绘***的系统工具,该软件具有强大的绘***功能,不但能够用来绘制一般的二维工程***形,而且能够进行三维实体造型,生成三维质感的***形。[2]其线框、曲面和实体造型功能已经非常强大,是进行三维空间模型创意设计最有力的工具之一。
另外,autocad不但可以用来绘制与创建***形,而且还可以在其基础上进行二次资源开发,可以采用多种方式进行二次开发或用户定制,可以进行多种***形格式的转换以适应更广的应用领域,具有很强的数据交换能力。
对于一个机械设计师来说,熟练地掌握和应用autocad创建机械模型是十分必要的。这样不仅可以向客户清楚地表达自己的设计意***,促进交流,还可以增强自身能力,提高工作效率。
二、我国模具设计的发展现状及其特点
(一)我国模具设计的发展现状
改革开放以来,随着国民经济的高速发展,市场对模具的需求量不断增长。近年来,模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展,模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化,除了国有专业模具厂外,集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”;广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业,科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心;中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。
近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度,将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维cad,以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步,东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外,许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力,在模具cad/cae/cam技术方面取得了显著进步;在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。
另外,在设计和加工技术方面,我国企业使用cad技术的也已经越来越多。这对产品设计与工艺分析、提高模具特别是拉延模的成功率、缩短模具制造周期、提高模具质量都有显著作用。同时数字化制造、逆向工程、并行工程、敏捷制造、精益生产等先进技术也已在模具生产中得到了应用,并产生了良好效果。
由于装备水平和设计加工技术的提高,再加上人员素质的提高及一些新技术的应用,近年来,模具设计生产水平也随之有了很大提高。
(二)模具设计的特点
有些形面复杂的产品如汽车覆盖件、飞机零件、玩具、家用电器,其形状的表面是由多种曲面组合而成,因此,模具型腔面就很复杂。此类模具设计通常分为三个部分:冲压工艺设计、模面设计和结构设计。这三种设计的内容和侧重点是完全不同的。
工艺设计主要包括工艺草***、dl***设计、作详细的模具设计任务书、模面构想等。[3] 模面设计是各种曲面造型。结构设计则是模具结构的具体实现。
在这些设计过程中,设计者必须通过计算机的曲面造型,完成模面的精细设计。比如:针对进料量不同设计各种拉延筋,同一套模不同部位的拉延筋截面不同,防回弹、过拉延处理,最小压料面设计,凸凹模不等间隙设计等等。[4]运用好的软件精细设计的结果,可以极大的减少型面加工,减少钳修,减少试模工时,降低生产成本。因此,在产品设计的过程中,性能强大的设计绘***软件的作用非同小可。
三、autocad在模具设计中的应用
众所周知,设计有两个目的:一个是面向设计本身,一个是面向制造。设计者在画***过程中逐步完善自己的设计思路,***形完成之后,自己思路业已清晰,因此***纸首先要设计者自己看得方便,并使设计的工作效率高。另一方面,设计要面向制造,以提高生产效率为最终目的。
许多人认为,在cad技术不断发展的今天,从三维开始设计是必然趋势。但从三维开始的设计,二维工程***的表达仍然要遵守传统设计的要求,因为加工、装配现场还不可能安装计算机系统。这样,支持软件就必须有从三维生成二维工作***,并双向关联的能力。如今的autocad软件,特别是autocad2008版的出现,在分析内容的广泛性、实用性、精确性方面较之之前的版本不断的进步。而且该版本中3d功能得到了很大的加强,更加适合机械设计师。
(一)autocad精确地绘制二维***形及帮助三维***形建模
autocad可以方便地绘制二维***形或帮助三维***形建模,同传统的手工绘***相比,autocad绘***速度更快、精度更高。这个软件在二维***处理上,具有独特的、极强的几何设计功能,精度也极可靠。同时,如果将autocad作为有限设计数据库来使用,在掌握了操作技巧或者用不太复杂的程序辅助一下,就能解决许多解析法难以解决的工程数据求解或是专业设计模拟这样真正的cad需求,有效地提高设计质量。建立二维设计数据库,在二维绘***范围内也是很有应用潜力的。
(二)autocad在模具结构设计中运用特点
在二维设计中,往往设计者并没有真正的建立起三维的模具形象,对复杂的空间问题只能靠断面***,一旦经验不足,考虑不周,空间干涉就在所难免。三维实体设计最直接的好处,就是非常直观方便的干涉检查,甚至可以作运动干涉分析。最新的autocad平台拥有强大直观的界面,可以轻松而快速的进行外观***形的创作和修改,它还具有的一些新特性能够使得更多行业的用户可以在项目设计初期探索设计构思,为设计探索提供了更快的反馈和更多的机会。
1. 实现模面设计与结构设计的分开
例如在汽车覆盖件模具设计中使用autocad可以把模具结构设计与模面设计分开,因为在汽车覆盖件模具设计中前者是实体设计,后者仍然是曲面设计。在结构设计中模面部分只是示意性的,可用于实型加工,不能用于模具加工。这种分工大大简化了模具实体设计,对汽车覆盖件模具结构设计的成败很重要。
2. 搭积木和编辑式设计
autocad在实体设计中可以采用搭积木式设计,依靠二维或三维标准件和典型结构库,使模具结构极大的标准化。同时大量借用已有的相似模具结构,经过简单编辑、修改,完成新模设计。
3. 半自动设计
在汽车覆盖件模具实体设计的基础上,对拉延模等一些结构典型而标准化比较高的模具,autocad可以与其他辅助程序结合(如pro/e等),[5]做到半自动设计。这样拉延模结构设计就可以交给新手来完成,设计一套模具全部工作也不用一周时间。
4. 实型数控加工
autocad与pro/e结合,可以实行实型数控加工,把铸件泡沫实型完全采用数控加工。目前许多汽车覆盖件实型模是用一整块矩形泡沫数控加工出来的。
实型的数控化加工生产,就是通过对实体模型的工艺编辑(如:加工面贴加工余量,模型分层编辑等),再经过数控编程,泡沫毛坯下料,数控加工,人工粘接和修整等几道工序完成的。实型的数控化生产直接得利于实体设计,而又提高了铸件的精度,为后序的精细加工带来极大的优势。
(三)设计中可以删繁就简
1. 产品前期开发结构设计
工厂常常会出现一个模具需要进行局部结构的改进之类的情况。按以往的方式,主管工程师需画一大堆设计方案***,提供许多计算书供大家讨论,并要论证、修改再论证的多次反复,才能最后定稿。如今,工程师除了提供必要的计算书外,其余零件都储存于电脑中,并将运用autocad制作完成的虚拟装配模打印成***纸,[8] 以供现场使用。
在现场讨论会上,工程师可以根据与会者的要求,将每一个结构、每一层装配关系都清晰、直观地显示出来,还可当场作出修改后的模拟显示和需增加的零件模型和装配关系,保证了修改后结构的合理性和准确性。
2. 变型产品设计方面
产品的变型设计,是厂商为适应不同市场的要求,而推出的一项经常性工作。在已建立产品模拟显示的基础上,根据客户的不同要求、或修改、或增加、或删除各种结构和零部件。这时候,autocad软件能使我们更快速、更经济地完成所要进行的工作,更可避免变型设计中容易产生的碰撞等不合理结构,使变型产品的设计更趋完美。
随著应用领域的不断扩大,我认为autocad软件依然是模具设计行业中产品开发和制造不可缺少的基础软件。它为建模、制***、加工及数据传递,减少了可能产生的误差,为建立优质、高效的产品打下了基础,并带来了十分明显的经济效益。
参考文献
[1] 任仲贵,,清华大学出版社,1992-11。
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[8] 海***/张立斌/陆辛,<先进制造技术>,机械工业出版社,1996-12。
模具设计范文2
【关键词】塑料模具分型面壁厚拔模斜度模塑缺陷
塑料模具的功能是双重的,赋予塑化的塑料以期望的形状、质量、冷却并推出塑件。模具决定最终塑件的性能、形状,尺寸和精度。因此设计先进合理的注射模具结构,是获得符合质量要求,产品质量稳定,达到最好经济效益的关键。做好塑料模具设计,要把握如下几个方面的原则:
1分型面选择合理
为使产品和浇注系统凝料能从模具中取出,模具必须设置分型面。分型面是决定模具结构形式的重要因素,分模面的设置决定了模具的结构和制造工艺,并影响熔体的流动及塑件的脱模。分型面总的选择原则是保证塑件质量,简化模具结构,有利于脱模。选择时综合考虑下面因素:
(1)不得位于明显位置上及影响形状。分型面不可避免地会在塑件上留下痕迹。最好不要选在产品光滑的外表面。
(2)不得由此形成低陷。即分型面的选择要有利于脱模,尽量避免侧抽芯机构。为此分型面要选择在塑件尺寸最大处。见***1,由于软管接头两端有低陷段,因此使用“立式分模之分模线”。
(3)应位于加工容易的位置。如***2所示,牙刷柄的分模线位于制品最大宽度面上,成形品脱模容易。者模具嵌合线与其外形曲线一致,加工容易。***3(a)所示分模线为阶段形,模具制作及成形品加工困难,***3(b)改用直线或曲面,可使加工变得容易。***4为电熨斗的分模线。
由以上分析可见,设计分型面时应根据塑件使用要求、塑件性能和注射机的技术参数以及模具加工等因素综合考虑,权衡利弊,选择最优的分型面。
2拔模斜度恰当选取
为使成形品在型腔中脱出容易,拔模斜度是必须的。斜度的大小视成形品形状,塑料种类,模具结构,表面精度,以及加工方向等有所不同。普通场合,适当的斜度约为30′~1°30′。有关拔模斜度尚无精确的计算公式。大多情形,完全依据经验值,在不生妨碍生产的情形下,取较大的脱模斜度。(1)箱盒及盖类零件
箱盒及盖类零件的拔模斜度依制品的高度有所不同。如***5所示,H为50mm以下者,S/H=1/30~1/50;H超过100mm,S/H<1/60;类似的浅形薄件,S/H=1/5~1/10。杯形制品的脱模斜度,型腔侧应较型芯侧略为放大。
(2)栅格
栅格类型、尺寸及栅格部全部面积的尺寸,均会使拔模斜度各有差异。栅格节距(P)在4mm以下之场合,拔模斜度为1/10左右;栅格段尺寸(C)较大者,拔模斜度应予加大;栅格高度超过8mm,更有栅格段尺寸(C)较大的情形,将成形品动模侧型腔作1/2H以下的栅格。尺寸标示见***6。
3壁厚均匀
塑件的壁厚是重要的结构要素,由使用要求和工艺要求决定,对工艺的影响很大,因此合理选择塑件的壁厚相当重要。就工艺上来说,壁厚过小,塑料在型腔中的流动阻力大,成型困难,特别对于形状复杂和大尺寸塑件容易出现充不满的缺陷或要较大提高注射压力;壁厚过大,不仅增加成本,还会产生延长冷却时间,加长成型周期,降低生产效率,此外,还容易产生缩孔、气泡等缺陷。壁厚应以各处均一为原则,但由于塑件的构造,或成形上壁厚必需变化者,并且由于经济原因亦需对壁厚作适当调整。决定壁厚必需考虑下列各点:(1)构造强度,(2)脱模强度,(3)能均匀分散冲击作用,(4)嵌合金属件部分防止开裂(成型材料与金属材料的热膨胀系数不同,收缩时容易产生裂痕),(5)结构对流动的阻碍,防止充填不足。壁厚(t)对各种成形材料可能的充填距离(L)之值汇列于表1中。壁厚的选取根据塑料的品种,成型件尺寸的大小而定。热固性塑料的小型塑件,壁厚取1.5~2.5mm,大型取3.2~8mm,流动性差的塑料取较大值,但一般不超过13mm。热塑性塑料流动性较好,易于成型薄壁塑件,常取1~4mm,最薄可达到0.25mm。一般材料的壁厚使用范围见表2。
参考文献:
[1]陈万林.塑料模具设计与制作教程[M].北京希望电子出版社,2001,1.
模具设计范文3
关键词:实用;拉伸;Dynaform
我们常见的金属产品中有很多是桶形、盒形的三面包围结构零件,这些金属制品做的很精致、很美观,复杂的形状给人神奇的感觉。有的表面有电镀或者涂装不同的色彩,有的可能就是金属材料本色。虽然没有经过涂装等表面处理,但是产品表面依然手感光滑色泽鲜艳。这是因为制作这些产品的模具的功劳,模具需要选用合适的材料,配合合理的工艺,才能做出漂亮的产品。特别是外形复杂,表面质量要求又高的拉伸件。
拉伸成形模的设计与制作过程相当复杂,需要丰富的设计制作经验。工艺不合理,模具结构不正确,做出来的产品就会有缺陷,有的可能表面起皱,有的可能有擦痕,有的可能有裂纹,甚至有的模具做不出产品来。模具工作者必须安排合理的工艺工序,制作合理结构的模具来。拉伸模具形状复杂,而且经常是需要多付模具才能做出一个产品。每一付模具就是制作这个产品的一道工序一个步骤。对于一个模具工来说,能够首先确定的就是第一工序模具和最后一道工序模具。难点在于中间工序的安排设计,要几道工序,每道工序的结构如何。这是一个把一***板金属材料做到一个复杂形状产品的推理过程,是从二维到三维的演变。每一步推算都是一个大胆的设想。不能擦伤,不能起皱,更不能破裂,直到做出符合外观要求和尺寸精度要求的产品。
拉伸模具试做前必须先把必要工序的模具做出来,然后把板材放到模具中试做,试验模具结构是否合理,是否可以做出美观的产品,如果产品有缺陷然后再对模具结构进行修改,修改往往是几道工序的模具一起都要修改,牵一发而动全身,前后工序互相影响。这样反复试验最后直到做出完美的产品。这个试验过程可能很漫长,因为试后修,修后试,都是时间的累计。这个过程也有可能很短暂,那就是模具机构设计合理,第一次试模就直接做出漂亮的产品。
模具结构设计能够一步到位,那除了丰富的设计制作经验,更要细心,首先判断必然出现的情况,还要去发现可能存在的隐患。做出判断容易,隐患就很难发现了。而Dynaform正是一款专为模具工设计,能够分析复杂拉伸成形过程的模具设计制作辅助软件。
针对Dynaform软件的实用性,借公司实际产品设计制作过程为例,展示一个模具工使用Dynaform软件在拉伸模具设计中的最大实用功能。
此零件外形尺寸为:长81,宽56,高29。从外形尺寸来看,这是一个很容易拉伸的盒形零件。那么这个零件是不是就是一付拉伸模具就可以完成呢?实际并非如此。由于其表面还有复杂的形状,有起伏,有凹凸,更有小圆角,还有包边。 零件中小圆角(R0.5)部位是估计可能出现破裂的地方。
根据以往经验,可设定此零件模具工序为:1.下料,2.成形,3.整形,4.切边冲孔,5.翻边,6.包边。最后证明工序划分是正确的。然后就是确定每道工序的模具结构。
对每道工序分析如下:
1.下料:使用中的方法估算坯料尺寸,定制样板。
2.成形:估计零件中小圆角部位可能出现破裂,将成形凸模R0.5部位暂改为R1.5。分型面圆角R4。
3.整形:按照零件外形尺寸制作凹模,整出成形凹模圆角所成的分型面圆角R4-R1。
4.切边冲孔:再次使用中的方法估算切边尺寸,冲孔部位按零件尺寸公差要求冲孔。
5.翻边。
6.包边。
现在再用Dynaform软件对此零件进行拉伸分析,操作步骤如下:
1.导入针对产品零件设计的凹模曲面***形,导入产品坯料展开外形线条尺寸。
2.编辑零件层,将凹模曲面和坯料外形放到不同的零件层中。
3.对凹模曲面单元网格化处理,转化为工具单元。
4.使用毛坯生成器将毛坯外框生成毛坯,并定义坯料属性。
5.使用自动设置定义模具工具,定义坯料,并将模具工具定位到合理的位置。
6.提交方案,进行计算分析。
分析结果如下***:
***中色彩定义为材料的厚度,划分为(红色-破裂,黄色-裂纹,绿色-不变,蓝色-起皱,紫色-叠料)。在经验分析阶段时估计零件小圆角部位可能破裂。与Dynaform软件分析结果对比后,发现有出入。 Dynaform软件分析结果如色彩变化***显而易见,估计部位没有破裂,而***中出现了5处可能破裂的部位(红色黄色区域),更加显示了有可能起皱的部位(蓝色区域)。实际试模后发现, Dynaform软件分析结果更接近实际情况,然后对模具结构修改,改变成形凸模圆角大小,避免破裂,并加大了四个顶角边的压料力,避免起皱,最终解决了问题。
实践证明Dynaform软件比光凭经验大有优势,它显示直观,不用去多角度推算,也不用冥思苦想,只用辨别颜色就可以知道零件拉伸过程可能出现的问题,而且它还往往反应了我们凭经验考虑不到的地方。同时在软件上,在设计阶段就对模具进行修改,比在试模过程中对实物进行修改要方便得多,速度更是不用说,最主要是省去了修改费用。让模具工作者能够处理复杂的拉伸成形模具一步到位。事半功倍。
模具设计范文4
[关键词]挤压模具;设计;结构优化
中***分类号:TF046.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)16-0068-01
前言作为各工业生产过程中的基础设施,模具的重要性不言而喻,尤其是在现今工业生产高速发展,资源又严重短缺的形势下,能否实现低成本高效益的模具设计生产是决定能否好好分享这块庞大的市场蛋糕的关键因素。然而,我国大多数模具设计生产企业都没能把握住这个巨大的机会,尤其是挤压模具设计生产的企业,由于技术思想的落后以及管理的不当,相关企业的发展早已处于低迷的状态。挤压模具设计生产的改进已经迫在眉睫,只有找出现在挤压模具设计过程中的缺陷并实施有效的改进措施,才能实现挤压模具设计产业的兴起与辉煌。
1 当前挤压模具设计中的弊端
1.1 模具的设计不精密
虽然随着我国的工业发展,挤压模具的设计也已经历了近十余年的改进,但我国目前的挤压模具的设计生产采用的仍是传统的手工工艺技术。早期的模具设计草***仍由人手工绘制,这期间便存在着较大的误差,每个人对不同模具面,测量工具的精密度要求不同,记录也不同,导致后期较长时间的调整与修改,不仅耽误了时间,降低了工作效率,而且增大了模具的实际产品与早期计划的误差。在设计挤压模具草***时,大量的计算也仍然依赖于人工计算,这种无智能化的模具设计计算更是严重影响了生产出的模具的精密度与准确度。同时,由于传统化的设计工艺所需要完成的任务量庞大,这就造成了设计人员紧张,任务分工不合理,负责横面设计又忙于结构设计,任务多以及相关专业知识不全面造成挤压模具设计与实际情况不符,使人力,资源双重浪费。而且,由于各方面的因素,我国的挤压模具生产的原材料大多都采用进行后期精密度处理的2Grl3和3Grl3不锈钢相比较国外直接采用专业的模具不锈钢,我国的挤压模具的精密度等都大大降低【1】。
1.2 挤压模具设计技术不高
由于我国挤压模具设计仍然依靠的是传统的手工工艺,造成挤压模具横面设计非常粗糙,而在这样的设计***纸的指导下,生产出的实际模具必须经过后期的打磨,人工修整,从而使挤压模具生产制造过程中的人工钳修量很大,生产周期也大大延长。而且,我国的挤压模具的生产设备大都比较老旧,仍然处于单机作业的水平,效率很低。同时,在我国进行挤压模具设计生产的各企业中,能够采用计算机辅助技术的企业数量太少,因为我国大多挤压模具设计生产企业规模太小,不具备相应的资金实力条件,而且还有着严重的技术缺陷,
1.3 工作人员专业性低
传统的挤压模具设计过程中,大量的依靠人力计算和手工绘***,使得这个设计过程任务庞大,分工不够明细,设计人员常常跨专业设计,不仅设计的产品不如人意,自己的专业水平也在不断降低。而且,由于教育理念等各种因素,挤压模具的相关设计人员缺乏,使得在实际招聘过程中,企业也不考虑实际能力就盲目招揽人员,导致设计人员文化水平不均,专业能力也是参差不齐。同时,这些设计人员的不同经验也没有进行很好的交流,长处无法正常发挥,而弊端却是一直存在,使得模具设计生产成本增高,原材料也是严重浪费。
2 挤压模具设计的相关改进措施
2.1 合理分工,精密制定早期设计计划
要想制定出精密的早期设计计划,就应该根据不同员工的专业能力进行细微的分工,将工序设计,横面设计,和结构设计分别交与不同的专业人员进行分析设计,即使后期设计***纸出现相关问题,也只要将问题落实到之前的设计人员,由负责人进行问题的整理与改正即可,这样可以在充分保证工作效率的同时,又提高了挤压模具设计的准确性。而且,我们在进行合理分工的同时,更要重视设计时电脑等智能化工具的参与,通过电脑进行设计时的相关运算,从而有效地将误差控制在一定范围内,在绘***时多进行交流,将各种数据的精确度保持一致,以方便后续工作的开展。在我们不断改进技术的同时,更要注重与国外的学习交流,改善我们的原材料,改进我们现有的技术设备,从各方面保证挤压模具的早期设计的精密性。
2.2 引进先进设备,改良设计技术
我们必须改变传统的挤压模具设计观念,不仅要重视模具的结构设计,更要重视对模具的横面设计,提高横面设计技术,针对进料量不同设计各种拉延筋,重视对同一套模具不同部位的防回弹,过拉延的不同处理,通过精细模面的处理,极大地减少型面加工,钳修式冲工造成的原料浪费【2】。同时,我国也应该进行挤压模具生产设计的相关企业的整合,改变之前的小作坊模式,通过大工厂,大企业完成技术的改革和设备的更新,从而加速挤压模具设计生产的产业的发展。技术的改革主要是指在我们进行挤压模具的设计时,要增加对计算机辅助技术的利用,将其完全渗透到挤压模具的设计中,通过计算机辅助技术形成三维立体***像设计,并通过其进行挤压模具金属变形的模拟,分析模具的受力情况,预测模具可能出现的破裂,起皱等问题,从而实现更精密合理的模具设计。而对于设备的引进,我们需要做的就是要淘汰掉现今的老旧的设备,引进国外的相关设备,使我们的挤压模具生产从单机作业转变至一体化加工,使各个机床的优点集中在一起,一次装卡,实现底面加工,粗铣,精铣,卧铣,高速铣面面俱到,从而通过一体化加工有效的提高挤压模具加工的精密度和工作效率。但我们也不能仅满足于实现一体化水平和提高对计算机辅助技术的利用,毕竟这些也仍存在许多弊端,我们要不断加以创新,设计出更加科学合理挤压模具加工生产设备,实现真正的低成本,高效益。
2.3 提高工作人员设计水平
传统的模具设计流程是生产商在接到相关产品要求后进行设计,通过相关部门审核后方可实施,如果设计存在问题,工作人员还要回过头重新设计再完成全部程序后才可进行实际生产。这种繁琐的流程极大的影响挤压模具设计生产的效率,所以必须要将设计,生产过程明确分布细化,实现人力资源有效地利用,而且也保证了各工作人员的专业能力。在设计生产过程中,根据人员的专业能力的不同进行合理的分工,每一个人在一定时间内只进行同一类的工作,充分保证设计人员的专业化程度,并且定期要求每个人就自己的工作写出相关经验报告,将这些资料进行整理,分析并运用到下一次的实际设计生产中,通过这样的经验积累体制,提高操作人员的专业性,实现挤压模具设计的精细与准确。同时,在招聘相关工作人员时一定要严把专业水平关,并且要定期对各技术人员进行专业上的培训,保障了操作人员的专业性才能挤压模具设计的精密性。
结语虽然我国目前挤压模具设计水平与国外的相比还有很大差距,但是正是因为有差距才会有动力,我们所需要做的就是在最短时间内掌握国外的先进理念,在融会贯通中弥补自身的不足,改进挤压模具设计上的技术短板,注重操作人员的专业能力,用智能化工具改正我国传统挤压模具设计上的弊端,通过我们的不断努力与改进来追平国外挤压模具设计的先进程度,从而在这个庞大的利润市场上站稳脚跟,实现我们自己的挤压模具设计生产产业的高效益,快发展。
参考文献
模具设计范文5
在经济发达的地区,三维模具计算机辅助设计技术已经发展得比较成熟。目前,随着塑料产品在社会各个领域中的广泛应用,这在一定程度上加大了模具设计的任务。而采用三维设计在提高设计者的设计水平和设计效果的同时,还能培养人们正确的设计思维和设计习惯,有利减少设计人员的设计任务,降低工作压力。
1基于三维平台的塑料模具设计的必要性分析
由于在零件设计的过程中,其原始动力是三维实体,例如形颜色、形状、尺寸、硬度、材料、制造技术以及位置等,甚至还有的三维实体具有非常繁杂的运动关系。加之从一个零件的二维设计***对三维模型进行构想,已经具有非常大的困难,且存在着很多的不确定性因素,故而给设计人员带来了巨大的困难。可见,传统的二维塑料模具设计已经无法满足于现代化生产的要求了。而采用三维设计不仅能够便于对产品结构的分析、模具制造评价和数控加工等,且还具有以下几个优势:第一,具有形象直观的特点,能够减少设计人员换在设计过程中的失误;第二,能够提升设计的水平以及效率;第三,能够为模具CAM打下牢固的基础;第四,降低成本,节约劳动力和材料,缩短设计和制造的时间,提高产品的竞争能力。
2基于三维平台下塑料模具设计的方法
2.1通用模具的设计
该方法只要是一般的通用三维软件都可以适用,都是采用一般的三维建模的方法对每个零件进行相应三维模型的建立。在建立过程中,比较常见的方法有自上而下和自下而上这两种方法,这组要设计人员根据实际情况而选择。
2.2标准数据库下的设计
该方法的使用需要以三维软件集成中具有标准模架数据库或者是标准模具零件数据库为前提条件,例如DME、FUTABA、GB、HASCO等。在设计模具过程中需要先得到型腔和型芯这两种重要的零件,并选择相应的标准件和标准模架,最后采用通用方法对每个零件进行合理的修改和设计,这样不仅节约了设计时间和建模时间,而且还提高了设计质量和设计效率。
2.3智能模具的设计
该种方法是通过在第二类方法的原有基础上添加了智能化交互式的型芯和型腔的设计、模具结构的自动配置与辅助设计、模具的检查以及塑件的分析等性能。该方法的设计具有智能化和参数化等优点,因此即便在设计完成模具以后,塑件的尺寸或特征产生改变的时候,模具里的零件都会自动的发生相应的改变。
3基于三维平台下的塑料模具设计案例分析
3.1合理的分析方案
Pro/ENGINEER的拔模分析功能,可以解析出塑件各个方向的拔模斜度,厚度分析功能额可以分析出每个截面的厚度,PlasticAdvisor模块可以在相应的条件下,分析出塑料熔体的型腔,并指出熔接痕、浇口以及气泡产生的方位。这些结果和数据具有十分重要的作用,能够正确指导设计人员对于模具方案的设计。
3.2对成型零件的设计
当成型零件从PRO/E中分割出来后,需要建立毛坯工件,并通过曲面设计功能建立不通的模具分割面,并按照相应的顺序,利用分割面分割出来各种成型零件。其中Cavity1和Cavity2代表的是两个型腔,而Core1—4带便的是四个型芯,Slide1和Slide2代表的是两个侧型芯。
3.3选择和设计模架、标准架和抽芯机构
本文选择了HASCO公司的模具标准,并通过参数的修改得到了***1的标准模架。如***1所示,进行抽芯机构的设计能够采用“滑块定义”。通过滑块和斜导柱的参数修改,系统会自动的得出抽芯距,选取***1中的参数,计算出来的抽芯距为32.5mm。同时,经过标准件的不同命令,加入各种标准件,例如浇口套、推件管、定位圈、紧固螺钉、拉料杆等,但是对于其中需要进行修改的标准件,必须进行修改后,使其符合相关的要求。除此之外,需要在模板上设置通过孔,并修改其中某些模板,设计出潜伏式流道系统和冷却水孔。设计出来的三维模型如***2所示。
4结束语
模具设计范文6
关键词:塑料仪表盖 注射模具 浇注系统
1 塑料的工艺性设计
如***1所示为塑料仪表盖。技术要求:①塑件不允许有裂纹、变形缺陷;②脱模斜度30”;③未注圆角R1。材料为PP。
该塑件为回转体,顶部设有孔设计时不仅要注意材料的各项性能,还要注意浇注系统的设计,并且推出件要设计严谨。壁厚相对均匀,设计合理,且符合最小壁厚的要求,末端有3mm的台阶,做型心应注意设计间隙要求,该塑件结构较典型。
2 注射成型机的选择
通过计算得到塑件的体积为:
V塑件=39601mm3。PP材料ρ=0.90-0.91g/cm3,根据塑件形状及尺寸,采用一模两件的模具结构。
W总=ρV塑件=39601×0.90×10-3=35.64g
又有V塑件=0.8V
初步计算选螺杆式注射机XS-ZY-250。
注射机XS-ZY-250主要技术参数如表1所示
3 浇注系统的设计
注射模具浇注系统是指熔体从注射机的喷嘴开始到型腔截止流经的通道,他们主要由主流道、分流道、浇口、冷料穴等几部分组成。主流道为圆锥形,上部直径与注射机喷嘴配合,查表得知XS-ZY-250型注射机的喷嘴有关尺寸为:①喷嘴孔直径d0=Φ6mm。②喷嘴球半径R0=18mm。③模具浇口套主流道小端直径为:d=d0+0.5=6.5mm。④模具浇口套主流道球面半径为:R=R0+1=18+1=
19mm。
侧浇口开设在分型面上,塑料熔体于型腔的侧面充模,其截面形状多为矩形狭缝,调整其截面的厚度和宽度可以调节熔体充模时的剪切速率及浇口封闭时间。冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上。端部为Z字形和拉料杆的形式,开模时主流道凝料被拉杆拉出,具体数据如***2和3所示:
4 成型零部件设计
型腔是成型塑件外表面主要零件,主型芯是成型其主体部分内表面零件。主型芯设计成整体嵌入式凹模,结构制造,加工效率高,装拆方便,能节省贵重模具材料。成形其他小孔的型芯称为小型芯,设计中考虑了保证型芯强度,防止热处理时变形,且避免了尖角与壁厚突变。
根据塑件材料,该塑件平均收缩率为Scp=(1.0+2.5)%/2=0.0175
型腔径向尺寸φ80.2-0.30 φ70.2-0.40
Lm=(Ls+Ls.Scp-3/4Δ)0+δz
=(80.2+80.2*0.0175-3/4*0.3)0+0.1=81.3790+0.1
Lm=(Ls+Ls.Scp-3/4Δ)0+δz=71.1290+0.13
型腔径向尺寸φ63.850+0.05
Dm=(dm+dmScp+3/4Δ)0-δz=65.005-0.0170
型腔轴向尺寸40.1-0.20 4.23-0.460
Hm=(Hs+Hs.Scp%-2/3Δ)0+δ=40.6720+0.06
Hm=(Hs+Hs.Scp%-2/3Δ)0+δ=3.9940+0.15
型芯轴向尺寸36.90+0.2 2.810+0.38
hm=(hs+hs.Scp%+2/3Δ)0-δz=37.676-0.060
hm=(hs+hs.Scp%+2/3Δ)0-δz=3.109-0.130
根据塑件的形状特点,确定模具型腔的定模部分,模具型芯在动模部分。塑件成型开模后,塑件与型芯一起留在动模一侧。该塑件结构简单,含有很多圆形内孔,可用推板推出机构。推板推出塑件的运动方式与推杆推出的运动方式基本相同,只是增加推板,使模具的闭合高度加大,但结构可靠,推板推出机构动作均匀可靠,且在塑件上不留任何推出痕迹。
为满足模具在不同温度条件下的使用,可在适当的位置布置直径d为8mm的管道来调节温度,冷却水通过外部的塑料软管循环,调节冷却水的流速和温度,可在一定温度范围内调节冷却效果。
5 注射机有关参数的校核
由于XS—YZ—250型注射机所允许的模具最小厚度为200mm,最大厚度为350mm,如***4所示,本模具中闭合高都H=294mm,所以满足要求。该模具的最大外形尺寸为200mm*400mm,XS-ZY-250型注射机模板最大安装尺寸为589mm*520mm,故能够满足模具安装的要求。
XS-ZY-250型注射机的最大开模行程Smax=
500mm。为了使塑件成型后能够顺利脱模,确定该模具的开模行程S应满足下式要求:Smax>H1+H2+(5-10)mm其中H1-塑件所用的脱模距离,H2-塑件高度。
H1+H2+10=55+50+10=115mm。故该注射机的开模行程满足要求。
根据上述设计计算,综合应用Pro/E,AutoCAD设计的模具二维装配***如***4所示:
6 结语
综合应用Pro/E和AutoCAD进行设计,提高了设计精度和设计效率,模具采用推板推出顺利脱模,生产实践表明,模具结构合理,塑件质量符合要求。
参考文献:
[1]杨占尧.最新模具标准应用手册.北京:机械工业出版社.2011,4.
[2]张正修.模具产业的现状及发展对策[J].五金科技.2005,8.
[3]郭庆梁.模具设计.北京:中国轻工业出版社.2012,1.