手機上蓋注塑模具設(shè)計.pdf

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1、1.引言1.1課題的依據(jù)和意義隨著科學(xué)的發(fā)展，各種產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度越來越快，而產(chǎn)品的更新是以新產(chǎn)品的造型設(shè)計和模具的設(shè)計、制造與更新為前提的。模具的設(shè)計是模具更新的基礎(chǔ)，模具設(shè)計工作與產(chǎn)品的更新信息相關(guān)。傳統(tǒng)的手工設(shè)計模式已經(jīng)不能很好地適應(yīng)時代的需要，計算機輔助設(shè)計與制造已成為許多大型CAD/CAM/CAE軟件追求的目標(biāo)。而在眾多輔助設(shè)計制造軟件中，Unigraphics軟件是當(dāng)今世界較先進、面向制造業(yè)的綜合軟件。該軟件的功能覆蓋了整個產(chǎn)品的開發(fā)過程，即覆蓋了從概念設(shè)計、功能工程、工程分析、加工制造到產(chǎn)品發(fā)布的

2、全過程，在模具、航空、汽車、機械、電器電子等各工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛。UG軟件在產(chǎn)品造型、注塑模設(shè)計和沖壓級進模設(shè)計中的應(yīng)用，將體現(xiàn)該軟件在產(chǎn)品造型和模具設(shè)計中的強大功能，展現(xiàn)它的靈活性和工程設(shè)計嚴(yán)謹(jǐn)性的特點和優(yōu)點。1.2注塑模具CAD技術(shù)概述CAD(ComputerAidedDesign)技術(shù)的應(yīng)用，使得設(shè)計人員在設(shè)計過程中，能夠充分發(fā)揮計算機的強大算術(shù)邏輯運算功能、大容量信息存儲與快速信息查找的能力，完成信息管理、數(shù)值計算、分析模擬、優(yōu)化設(shè)計和繪圖等項任務(wù);讓設(shè)計人員能夠集中精力進行更有效的創(chuàng)造性思維，從而更

3、好地完成從設(shè)計方案的提出、評價、分析模擬與修改到具體設(shè)計實現(xiàn)的設(shè)計全過程。注塑模具CAD技術(shù)是指在注塑模具設(shè)計過程中采用CAD系統(tǒng)來輔助設(shè)計人員進行模具設(shè)計，以便提高模具設(shè)計的水平和效率。注塑模具CAD系統(tǒng)是在通用CAD系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，加載了注塑模具知識和設(shè)計經(jīng)驗?zāi)K，支持注塑模具設(shè)計的基本流程。1.2.1注塑模具CAD技術(shù)發(fā)展背景傳統(tǒng)的注塑模具設(shè)計依靠設(shè)計人員的經(jīng)驗進行，模具設(shè)計加工以后往往需要經(jīng)過反復(fù)的調(diào)試和修改才能正式投入生產(chǎn)，發(fā)現(xiàn)問題后，不僅要重新調(diào)整工藝參數(shù)，甚至要修改塑料制品和模具的設(shè)計。這種設(shè)計方式制

4、約了新產(chǎn)品的開發(fā)，隨著塑料工業(yè)的1飛速發(fā)展，人們對塑料制品質(zhì)量要求越來越高，且產(chǎn)品更新快，價格越來越低，市場競爭激烈，在這種情況下，對模具的要求是交貨期短、質(zhì)量好、價格低。顯然，傳統(tǒng)的人工設(shè)計、手工設(shè)計生產(chǎn)方式己不能適應(yīng)現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展的要求，為了在市場經(jīng)濟的殘酷競爭中取勝，跟上產(chǎn)品更新的速度，模具制造業(yè)必須采用新技術(shù)、新工藝來解決傳統(tǒng)技術(shù)中存在的問題。常用塑料如PC,PE,PS,ABS等在20世紀(jì)40年代問世以來，雖然注射模的歷史不過幾十年的時間，但發(fā)展速度卻異常迅速。如1985年美國塑料消耗量以體積計算己經(jīng)超過

5、鋼、銅、鋁的總和，美國和日本的塑料模具專業(yè)廠均己超過一萬家。塑料工業(yè)對模具的迫切需求促使注射模CAD技術(shù)迅速發(fā)展，而近幾十年塑料流變學(xué)、幾何造型技術(shù)、NC加工以及計算機技術(shù)的突飛猛進又為注射模CAD系統(tǒng)的開發(fā)創(chuàng)造了條件。始于20世紀(jì)60年代，英國、美國、加拿大等國的學(xué)者如J.R.Pearson(英國)、J.F.Stevenson(美國)、M.R.Kamal(加拿大)、K.K.Wang(美國)等開展了一系列有關(guān)塑料熔體在模具型腔內(nèi)流動與冷卻的基礎(chǔ)研究。在合理的簡化基礎(chǔ)上，20世紀(jì)60年代完成了一維流動與冷卻分析程序

6、，20世紀(jì)70年代完成了二維分析程序，20世紀(jì)80年代開展三維流動與冷卻分析并把研究擴展到保壓、纖維分子取向以及翹曲預(yù)測等領(lǐng)域。進入20世紀(jì)90年代后開展了流動、保壓、冷卻、應(yīng)力分析的注塑工藝全過程的集成化研究。這些卓有成效的研究成果為開發(fā)適用型的注射模分析軟件奠定了基礎(chǔ)。在幾何造型方面，基于線框模型的CAD系統(tǒng)率先由飛機和汽車制造公司開發(fā)并使用。例如美國Lockheed飛機公司于1965年研制的CADAM系統(tǒng)、美國McDonnellDouglas飛機公司于1966年研制的CADD系統(tǒng)、美國GeneralMoto

7、r汽車公司的AD2000系統(tǒng)等。進入20世紀(jì)70年代，曲面造型技術(shù)發(fā)展很快，Coons曲面、Bezier曲面和B樣條曲面相繼問世，出現(xiàn)了一批以曲面造型為核心的CAD/CAM系統(tǒng)。如英國的DUCT系統(tǒng)，美國的CAMAX系統(tǒng)等。曲面造型系統(tǒng)比較適用于具有復(fù)雜型腔表面的注射模。20世紀(jì)80年代實體造型技術(shù)發(fā)展迅速，如美國斯坦福大學(xué)的Geomod系統(tǒng)、羅徹斯特大學(xué)的PADL系統(tǒng)、日本北海道大學(xué)的TIPS系統(tǒng)、英國劍橋大學(xué)的BULID系統(tǒng)等，它們?yōu)閷嶓w造型軟件的開發(fā)做了奠基性工作。正是由于近20年來上述領(lǐng)域的卓有成效的工作

8、，注塑模CAD技術(shù)才會得到日新月異的進步。1.2.2注塑模具CAD技術(shù)發(fā)展過程注射模設(shè)計CAD技術(shù)的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個階段。2(1)人工設(shè)計階段這一階段一直持續(xù)到CAD技術(shù)的發(fā)展初期，當(dāng)時的注射模設(shè)計純粹依靠設(shè)計人員的經(jīng)驗、技巧和現(xiàn)有的設(shè)計資料，從塑件的工藝計算到注射模的設(shè)計制圖，全靠手工操作完成，設(shè)計效率較為低下。同時，由于設(shè)計過程純粹依賴于設(shè)計人員的經(jīng)驗和技巧，缺乏系