蠟燭座注塑模具設(shè)計(jì)（全套含CAD圖紙）,蠟燭,燭炬,注塑,模具設(shè)計(jì),全套,cad,圖紙 調(diào)研報(bào)告 1.課題的來(lái)源及意義 模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的基礎(chǔ)工藝裝備。在汽車、電機(jī)、儀表、電器、電子、通信、家電和輕工業(yè)等行業(yè)中，60%～80%的零件都依靠模具成形，并且隨著近年來(lái)這些行業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)模具的要求越來(lái)越高，結(jié)構(gòu)也越來(lái)越復(fù)雜。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來(lái)的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)效率和低耗率，是其它加工制造方法所不能比擬的。隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用塑料與工程塑料在強(qiáng)度和精度等方面的不斷提高，塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷地?cái)U(kuò)大，越來(lái)越普遍地采用塑料成型。該方法適用于全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料，制得的塑料制品數(shù)量之大是其它成型方法望塵莫及的。作為注塑成型加工的主要工具之一注塑模具，在質(zhì)量、精度、制造周期以及注塑成型過(guò)程中的生產(chǎn)效率等方面水平高低，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本及產(chǎn)品的更新?lián)Q代，同時(shí)也決定著企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的反映能力和速度。 注射模的種類很多，其結(jié)構(gòu)與塑料品種、塑件的復(fù)雜程度和注射機(jī)的種類等很多因素有關(guān)，其基本結(jié)構(gòu)都是由動(dòng)模和定模兩大部分組成的。定模部分安裝在注射機(jī)的固定板上，動(dòng)模部分安裝在注射機(jī)的移動(dòng)模板上，在注射成型過(guò)程中它隨注射機(jī)上的合模系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)。注射成型時(shí)動(dòng)模部分與定模部分由導(dǎo)柱導(dǎo)向而閉合。一般注射模由成型零部件、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)及支承零部件組成。 由于模具的使用特點(diǎn)，決定了模具設(shè)計(jì)也區(qū)別與其它行業(yè)。模具設(shè)計(jì)要考慮的要點(diǎn)如下: a．塑件的物理力學(xué)性能，如強(qiáng)度、剛度、韌性、彈性、吸水性以及對(duì)應(yīng)力的敏感性，不同塑料品種其性能各有所長(zhǎng)，在設(shè)計(jì)塑件時(shí)應(yīng)充分發(fā)揮其性能上的優(yōu)點(diǎn)，避免或補(bǔ)償其缺點(diǎn)。 b．塑料的成型工藝性，如流動(dòng)性、成型收縮率的各向差異等。塑件形狀應(yīng)有利于成型時(shí)充模、排氣、補(bǔ)縮，同時(shí)能使熱塑性塑料制品達(dá)到高效、均勻冷卻或使熱固性塑料制品均勻地固化。 c．塑件結(jié)構(gòu)能使模具總體結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)化，特別是避免側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)和簡(jiǎn)化脫模結(jié)構(gòu)。使模具零件符合制造工藝的要求。 對(duì)于特殊用途的制品，還要考慮其光學(xué)性能、熱學(xué)性能、電性能、耐腐蝕性能等。 目前，我國(guó)的模具制造技術(shù)已從過(guò)去只能制造簡(jiǎn)單模具發(fā)展到可以制造大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的模具。在塑料模具方面，能設(shè)計(jì)制造汽車保險(xiǎn)杠及整體儀表盤(pán)大型注射模。一些塑料模主要生產(chǎn)企業(yè)利用計(jì)算機(jī)輔助分析(CAE)技術(shù)對(duì)塑料注塑過(guò)程進(jìn)行流動(dòng)分析、冷卻分析、應(yīng)力分析等，合理選擇澆口位置、尺寸、注塑工藝參數(shù)及冷卻系統(tǒng)的布置等，使模具設(shè)計(jì)方案進(jìn)一步優(yōu)化，也縮短了模具設(shè)計(jì)和制造周期采用模具先進(jìn)加工技術(shù)及設(shè)備，使模具制造能力大為提高。采用CAE技術(shù)，可以完全代替試模，CAE技術(shù)提供了從制品設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的完整解決方案，在模具制造加工之前，在計(jì)算機(jī)上對(duì)整個(gè)注射成型過(guò)程進(jìn)行模擬分析，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)熔體的填充、保壓、冷卻情況，以及制品中的應(yīng)力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況，以便設(shè)計(jì)者能盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)修改制件和模具設(shè)計(jì)，而不是等到試模以后再返修模具。這不僅是對(duì)傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)方法的一次突破，而且對(duì)減少甚至避免模具返修報(bào)廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等，都有著重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。某些國(guó)外電加工機(jī)床具有內(nèi)容豐富、實(shí)用可靠的工藝數(shù)據(jù)和專家系統(tǒng)，使模具的深槽窄縫加工、微細(xì)加工、鏡面加工等效率和質(zhì)量大大提高。新的模糊控制系統(tǒng)具有加工反力的監(jiān)測(cè)和控制，提高了大面積加工的深度控制精度。電火花混粉加工技術(shù)的應(yīng)用有效地提高了模具表面質(zhì)量。模具逆向工程技術(shù)、快速經(jīng)濟(jì)模具制造技術(shù)、三維掃描測(cè)量技術(shù)及數(shù)控模具雕刻機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用，對(duì)模具制造能力的提高也起到了很大作用。我國(guó)經(jīng)濟(jì)仍處于高速發(fā)展階段，國(guó)際上經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展趨勢(shì)日趨明顯，這為我國(guó)模具工業(yè)高速發(fā)展提供了良好的條件和機(jī)遇。一方面，國(guó)內(nèi)模具市場(chǎng)將繼續(xù)高速發(fā)展；另一方面，模具制造也逐漸向我國(guó)轉(zhuǎn)移以及跨國(guó)集團(tuán)到我國(guó)進(jìn)行模具采購(gòu)趨向也十分明顯。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)正朝著數(shù)字化方向發(fā)展。特別是模具成型零件方面的軟件等，這些技術(shù)采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，進(jìn)而將數(shù)據(jù)交換到加工制造設(shè)備，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助制造，或?qū)⒃O(shè)計(jì)與制造連成一體實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造一體化。 2. 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 塑料成型模具占模具總量的比重不斷上升是發(fā)展的趨勢(shì)，CAD/CAE技術(shù)在塑料模具的設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域里有著一分廣闊的應(yīng)用前景。 2.1國(guó)外的情況 國(guó)外CAD/CAE技術(shù)的發(fā)展起步早，發(fā)展快，比較有代表性的CAD/CAE系統(tǒng)有: (1) Unigraphics （UG) UG是Unigraphics Solutiongs公司的主要產(chǎn)品。UG開(kāi)創(chuàng)性地把參數(shù)化和變量化的技術(shù)與傳統(tǒng)CAD中的實(shí)體、線框和表面功能結(jié)合起來(lái)，實(shí)踐證明，這種結(jié)合是卓越不凡的。UG是CAD/CAE/CAM一體化軟件，己廣泛應(yīng)用于模具制造、汽車、電子等行業(yè)當(dāng)中，其在工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域的應(yīng)用尤為突出。 (2) Pro/ENGINEER Pro / ENGINEER軟件是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司(ParametricTechnology Corporation, PTC)的產(chǎn)品。Pro / E軟件集成了從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的全過(guò)程，使設(shè)計(jì)和制造人員可以同時(shí)對(duì)同一產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造，實(shí)現(xiàn)所謂的并行工程。 (3) CATIA CATIA是法國(guó)Dassault System公司旗卜的CAD/CAE/CAM一體化軟件，它具備功能強(qiáng)大的設(shè)計(jì)能力:從概念的形成到成品的誕生，它可以提供精確而且內(nèi)容齊備的二維、三維、基于參數(shù)化的混合建模以及便于管理的數(shù)據(jù)庫(kù)。它的應(yīng)用可以覆蓋從單個(gè)零件到虛擬樣機(jī)的設(shè)計(jì)。CATIA是一個(gè)高度集成的系統(tǒng)，它可以有機(jī)地結(jié)合諸如設(shè)計(jì)、分析、仿真、加工以及CATweb網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等多個(gè)環(huán)節(jié)，真正地實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化工作。 (4) Moldflow Moldflow注塑CAE軟件是澳洲MOLDFLOW公司開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品。Moldflow系統(tǒng)創(chuàng)造性地提出了注塑模流動(dòng)模擬分析的概念，它可以對(duì)注塑流動(dòng)模的結(jié)構(gòu)應(yīng)力、流行性、冷卻情況、翹曲率、收縮率等進(jìn)行分析，可以對(duì)注塑機(jī)的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，可以進(jìn)行熱固性塑料流動(dòng)及融合分析、塑料見(jiàn)纖維取向分析等。 (5) IDEAS IDEAS是美國(guó)SDRC公司開(kāi)發(fā)的CAD / CAM軟件。該件是高度集成化的CAD / CAE / CAM軟件系統(tǒng)。它幫助工程師以極高的效率，在單一數(shù)字模型中完成從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、仿真分析、測(cè)試直至數(shù)控加工的產(chǎn)品研發(fā)全過(guò)程。 (6) Solid Works Solid Works由生信國(guó)際有限公司推出，是一種全參數(shù)化的，基于Windows平臺(tái)的特征造型軟件。利用它設(shè)計(jì)人員能夠方便地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件的三維實(shí)體造型，生成復(fù)雜的裝配圖和工程圖。 (7) AutoCAD AutoCAD是Autodesk公司的主導(dǎo)產(chǎn)品，AutoCAD是當(dāng)今最流行的二維繪圖軟件，它在二維繪圖領(lǐng)域擁有廣泛的用戶群。AutoCAD有強(qiáng)大的二維功能。 2.2國(guó)內(nèi)的情況 我國(guó)在塑料模具CAD/CAE技術(shù)領(lǐng)域方面起步較晚，但由于后發(fā)優(yōu)勢(shì)，經(jīng)過(guò)幾}一年的發(fā)展，在該領(lǐng)域也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，主要有: (1) Moldex3D Moldex3D是臺(tái)灣科盛科技股份有限公司開(kāi)發(fā)的模流分析軟件，完整提供設(shè)計(jì)鏈各個(gè)階段所需要的不同分析工具。eX-plorer直接建構(gòu)在各中主流CAD軟件的操作介面，設(shè)計(jì)者可直接進(jìn)行流動(dòng)分析。eDesign系列則是一套完整的產(chǎn)品與模具設(shè)計(jì)工具，方便模具設(shè)計(jì)者在模具加工前快速進(jìn)行驗(yàn)證。Profes-sional以及Advanced則是高級(jí)的塑料射出成型工程分析與優(yōu)化軟件，對(duì)各種工藝過(guò)程提供深入完整的分析功能。 (2) HSCAE HSCAE是華中科技大學(xué)開(kāi)發(fā)的模流分析軟件，塑料模CAD/CAE/CAM軟件一HSCAE可以模擬塑料成形過(guò)程中的壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)及塑料三維流動(dòng)填充，從而可以分析融合紋位置，并預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的翹曲、變形等表面缺陷。 (3) CAXA電子圖板和CAXAME制造工程師 CAXA電子圖板和CAXAME制造工程師軟件由北京北航海爾軟件有限公司開(kāi)發(fā)。CAXA電子圖板可以應(yīng)用于所有的2D繪圖，它是一款高度智能、效率高、使用方便的繪圖設(shè)計(jì)軟件。設(shè)計(jì)人員可以用它來(lái)繪制零件圖、裝配圖進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)以及平面設(shè)計(jì)。 (4)高華CAD 高華CAD是由北京高華計(jì)算機(jī)有限公司推出的CAD產(chǎn)品。它集成了導(dǎo)航、繪圖、表格處理、參數(shù)化設(shè)計(jì)、圖素拼裝、標(biāo)注等多個(gè)功能模塊。 (5) 東大阿爾派 UMCAD軟件由沈陽(yáng)東大阿爾派軟件股份有限公司根據(jù)我國(guó)機(jī)械行業(yè)特點(diǎn)和最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推出的CAD軟件系統(tǒng)。UMCAD系統(tǒng)提供了一個(gè)包含有6萬(wàn)多種規(guī)格的機(jī)械零件圖庫(kù)，是目前國(guó)內(nèi)公認(rèn)的同類軟件中零件種類最多、規(guī)格最全的參數(shù) 化零件圖庫(kù)。 目前，UG, PRO/E和CATIA三款軟件在我國(guó)的塑料模具的CAD領(lǐng)域得到廣泛使用。由于其功能比較完善，較好的滿足了模具制造企業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化的要求。其中UG進(jìn)入國(guó)內(nèi)較早，價(jià)格比較實(shí)惠，在國(guó)內(nèi)CAD領(lǐng)域使用率最高;Moldflow, Moldex3D和HSCAE三款軟件在我國(guó)的塑料模具的CAE領(lǐng)域得到廣泛使用，其中Moldflow分析得比較快而且準(zhǔn)確率高，在國(guó)內(nèi)CAE領(lǐng)域使用率最高。  參考文獻(xiàn) [1] 葉久新，王群.塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.11 [2] 王樹(shù)勛.注塑模具設(shè)計(jì)[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社，2011 [3] 王國(guó)中.注塑模具CAD/CAE/CAM技術(shù)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2010 [4] 文勁松，麻向軍.CAD/CAE軟件在注塑模具技術(shù)中的應(yīng)用[J].模具技術(shù)，2003 [5] 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