模具设计范文1
1现代模具设计与制造已步入信息化时代
改革开放30多年来,中国模具生产作为一个产业有了翻天覆地的变化。这种变化主要体现在三个方面:产能变化、生产方式变化、技术革命。大多数人看到的是中国模具产业作为一个行业的从无到有、从小到大、从拾漏补缺到成为主力,以及模具需求和产量的快速增长变化。但更重要的是生产方式转变和技术革命。后两种变化是一种更加深刻、更加根本性的变化。生产方式的转变主要体现在,从过去传统的小而全的后方车间、作坊式的生产,转变为高度市场专业协作的大规模生产方式;从完全非标生产到相对标准化和准标准化生产。模具生产技术革命,浓缩到一点就是企业信息化也就是数字化制造和信息化管理。
20世纪80年代前,很多模具是靠钳工用手打磨出来的;90年代,由于引入了数控加工机床、edm等较先进的设备,大大地提高了模具的生产工艺水平,生产周期及模具的品质也有了很大的缩短和改进。高精度加工己经把工人从繁重的体力劳动中解放出来。另一方面,cad/cam/cae等计算机辅助技术在模具行业也得到了广泛的应用,模具的设计及数控加工水平有了很大的提高,cad/cam/cae软件对于模具技术人员的工作效率和设计的可靠性已经有了很大的提高。目前各模具企业又面临着一个新的课题,如何把企业管理也同样从烦琐的事务中解放出来,让信息化管理为企业的生产效率提升作出贡献。所以模具企业管理的信息化己经成为模具行业发展和进步的必然趋势。
模具生产是单件订单式生产,在管理信息化中有其强烈的特殊性。设计是制造的一部分,工艺设计不充分,设计与工艺信息可直接重复利用价值不大。因此,根据企业生产特点把握全面信息化管理与实用、简化管理的平衡点,是信息化的关键。这就造成很难照搬成熟的管理软件。例如汽车模具企业没有传统意义上的原材料,仓库管理等等。购置的都是部件与部件的半成品,不存在入库出库过程,制造费用的摊销每个企业也是都不一样。又比如成本核算更应该采用项目管理的办法,而不是采用一般加工制造业的办法,什么pdm、erp等软件不经过彻底的改造是完全不适应的。2现代模具设计的CAD/CAE技术的应用
模具设计是随工业产品零件的形状、尺寸与尺寸精度、表面质量要求以及其成型工艺条件的变化而变化的,所以每副模具都必须进行创造性的设计。模具设计的内容包括产品零件(常称为制件)成型工艺优化设计与力学计算和尺寸与尺寸精度确定与设计等,因此模具设计常分为制件工艺分析与设计、模具总体方案设计、总体结构设计、施工图设计四个阶段。CAD/CAE,计算机辅助设计和辅助工程,它包括概念设计、优化设计、有限元分析、计算机仿真、计算机辅助绘图和计算机辅助设计过程管理等。应用CAD技术可以设计出产品的大体结构,再通过CAE技术进行结构分析、可行性评估和优化设计。采用模具CAD/CAE集成技术后,制件一般不需要再进行原型试验,采用几何造型技术,制件的形状能精确、逼真地显示在计算机屏幕上,有限元分析程序可以对其力学性能进行检测。借助于计算机,自动绘图代替了人工绘图,自动检索代替了手册查阅,快速分析代替了手工计算,使模具设计师能从繁琐的绘图和计算中解放出来,集中精力从事诸如方案构思和结构优化等创造性的工作。在模具投产之前,CAE软件可以预测模具结构有关参数的正确性。
当今的概念设计已不仅仅是停留在对外观和结构的设计上,它已经扩展到对模具结构分析的领域。对于运用CAD技术设计出的模具,可运用先进的CAE软件(尤其是有限元软件)对其进行强度、刚度、抗冲击实验模拟、跌落实验模拟、散热能力、疲劳和蠕变等分析。通过这些分析,可以检验前面的概念性结构设计是否合理,分析出结构不合理的原因和部位,然后再在CAD软件中进行相应的修改。修改后再在CAE中进行各种性能的检测,最终确定满足要求的模具结构。
当今CAD技术的发展使得概念设计思想体现在相应的模块中。概念设计不再只是设计师的思维,系统模块也融合了一般的概念设计理念和方法。目前,世界上大型的CAD/CAE软件系统,如Pro/ENGINEER、UG、Solidworke、Alias等,都提供了有关产品早期设计的系统模块,我们称之为工业设计模块或概念设计模块。例如,Pro/ENGINEER就包含一个工业设计模块——ProDesign,用于支持自上而下的投影设计,以及在复杂产品设计中所包含的许多复杂任务的自动设计。此模块工具包括概念设计的二维非参数化的装配布局编辑器。这些系统模块的应用大大减少了设计师的工作量,节约了工作时间,提高了工作效率,使设计师把更多的精力用在新产品的开发及创新上。
3现代模具制造的CAD/CAE/CAM技术应用
现代经济的飞速发展,推动了我国模具工业的前进。CAD/CAE/CAM技术的日臻完善和在模具制造上的应用,使其在现代模具的制造中发挥越来越重要的作用,CAD/CAE/CAM技术已成为现代模具的制造的必然趋势。
(1)CAD/CAE/CAM计算机辅助设计、模拟与制造一体化,CAD/CAE/CAM一体化集成技术是现代模具制造中最先进、最合理的生产方式。使用计算机辅助设计、辅助工程与制造系统,按设计好的模具零件分别编制该零件的数控加工程序是从设计到制造的一个必然过程。在具有现代模具设计制造能力的工厂内,该过程都是在CAD/CAE/CAM系统内进行的,其加工程序直接由联机电缆输入加工机台,在编制程序时可利用系统中的加工模拟功能进行细致的模拟,将零件,刀具、刀柄、夹具,平台及刀具移动速度、路径等显示出来,以便观察整个模具零件的切削过程和前后的形状,进而检查程序编制的正确性,这对于复杂的多曲面的模具零件尤为重要。
(2)模具的零部件除了有高精度的几何要求外,其形位精度要求也较高,一般的量具是很难达到理想的目的的,这时就要依赖精密零件测量系统。这种精密零件测量系统简称CMM,即CoordinateMeasuringMaching,是数控加工中心的一种变形。它的测量精度可达0.25μm,其测量工件的方式如下:将经由CAD/CAM系统或CMM专用软件所产生的零件数据选送至CMM的计算机系统,经过适当的设置后,即按照所给出的数据去测量工件,将所得结果与原始数据比较,得出工件加工后的误差。如果原始数据是从设计图纸得来的,则可直接将设计数据送入CMM专用软件,然后进行测量,将取得的加工误差数据进行质量分析,以判断工件的加工质量。如果检测的不是单个零件而是若干个零件的组件,则由各零件的误差积累而导致总偏差被显示出来。
模具设计范文2
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在即将走上社会岗位的时候,我毛遂自荐,企盼着以满腔的真诚和热情加入贵公司,领略您公司文化之魅力,一倾文思韬略,才赋禀质为您效力。
模具设计范文3
关键词:塑料模具;设计;问题
0引言
随着社会的进步,在现在的生产生活中,各种塑料制品的形状以及结构都比较复杂。单纯的依靠图纸已经不能准确的展现产品的形状与结构,因此模具设计者在设计模具时不仅要准确的掌握产品的形状、大小以及原料的特性等,还要使用计算机这个辅助设备。某些产品还需要提供实物或者模具。为了更好的满足社会需要,设计出性价比高的塑料模具,设计人员设计模具时不仅要掌握其设计的标准及尺寸,还要关注设计成本。因此,设计者必须积极探索设计理念以及设计方法。鉴于此,本文主要从塑料模具的设计现状、在设计中存在的问题以及解决措施等方面展开讨论。
1塑料模具设计的发展现状
为了更好的解决塑料模具设计中常见的问题,笔者认为有必要让读者了解一下当前塑料模具设计的发展现状。
1.1塑料模具设计的内容
塑料模具的设计总是在不断变化和更新的。它主要从以下四方面更新变化。它们分别是:①工业产品的形状与外观;②产品尺寸的精确度;③设计模具的工艺程序;④模具的质量要求。在设计每个模具的过程中,设计者都要不断的进行创新。模具尺寸的大小、部件的组成部分、工艺设计以及力学的计算等都是模具设计的主要内容。模具的设计主要经历四个阶段,它们分别是:①在设计前要对产品进行分析;②对部件进行设计;③设计总体方案;④进行结构和施工图的设计。
1.2现代塑料模具的设计
设计者将客户的计算机资料输入电脑,在计算机辅助系统以及CAD/CAE技术的帮助下,可进行仿真实验。在此过程中,系统能进行图形处理。特别是对于那些包含三维曲面的图纸,系统能够进一步修正和编辑。例如,曲面的结合、截面圆角以及曲面的融合等。设计好的零部件在电脑系统的帮助下,可将其实体显示出来。这样,设计者就能很直观的观察其设计的正确性。设计者还可以借助系统功能对强度、塑料流动状态以及模温等进行模拟测试。一旦发现设计中存在误差就能及时修改,这在很大程度上降低了塑料模具的设计成本。
1.3在塑料模具设计中CAD/CAE技术的应用
当前在塑料模具的设计中,主要应用的技术就是CAD/CAE技术。CAD/CAE技术主要包括概念设计、有限元分析、优化设计、计算机仿真、绘图以及辅助设计过程管理等。产品的大体结构是通过CAD技术设计出来的。设计者在设计出大体结构后再利用CAE技术进行结构分析和评估。在模具 C A D / C A E 集成技术的帮助下,制件不需要原型试验。通过几何造型技术,制件就能准确而生动的展示在计算机上。当需要进行力学检测时,可采用有限元分析技术。此外,计算机还能帮助设计者进行快速分析、自动绘图和自动检索,这不但能减轻设计者的工作压力,还能让他们把更多的精力放在模具设计的难点、重点上。在正式使用模具之前,CAD软件能够对模具的参数进行正确性预测。例如,在考察熔体在模腔中的流动状况时,可采用流动模拟软件来进行,以便改进浇注系统的设计,从而更大的提高模具的成功率。当需要考察熔体的凝固和模温的变化时可采用保压和冷却分析软件,通过软件的分析结果来改进冷却系统。此外,为了事前了解塑料模具出模后的翘曲以及变形情况,可应用应力分析软件。随着技术的进步,当前的概念设计已经不仅仅是外观和结构上的设计,它已经扩展到模具结构分析的领域。当用CAD技术设计出塑料模具后,可采用CAE软件对其进行刚度、强度、跌落试验模拟以及散热能力等分析。通过这些分析,可以对前面的概念性结构进行合理性检验。当发现不合理时,可采用CAD软件进行修改。通过以上的介绍可以看出CAD/CAE技术在塑料模具设计中发挥着巨大的作用。
1.4塑料模具设计中的常见问题
从当前的社会发展状况来看,大多数工艺制品对其尺寸和形状的要求都很高。因此,这也要求模具设计者在设计模具时要对其进行严格设计和分析,以便达到工业制品的要求。尽管模具设计者在工作中非常严谨,但是也经常会出现一些问题。例如,
①在塑料模具设计中存在收缩率方面的问题。在制备塑料模具时,往往需要高温和高压的环境。塑料在高温的条件下溶解为液体,然后在将其注入模腔中。由于塑料本身的特性使其对液体塑料的定型产生了影响。和固定的模腔相比,塑料模具变小了。在此种情况下就发生了收缩。这要求设计者在制备塑料模具前必须考虑到此方面的问题,以便尽量减少误差。但在真正的设计中,虽然设计者考虑了此问题,但是却忽略了不同类型的塑料其收缩率也不同这一点。因此也会影响模具尺寸的大小;
②在塑料模具设计中存在公差标注不一的问题。众所周知,根据制品的不同,其塑料模具的比例也是不一样的。因此,对于模具设计者来说,在设计模具时要着重考虑公差标注问题。一旦发生公差标注低的情况就会降低塑料模具的精确度,反之就会造成精度较高,模具复杂。此外,在设计模具时,设计者因忽略了公差标注问题而采用自己的经验进行盲目选择时,会导致模具在尺寸和形状上出现问题。从而降低了塑料模具的质量和价值;
③在塑料模具设计中存在热膨胀系数问题。热膨胀系数是另一个影响塑料模具形状和尺寸的问题。热膨胀系数随着塑料模具材料的不同而不同。正是这种热膨胀系数对塑料模具冷却后的形状和大小产生作用。由此可见,热膨胀系数在设计塑料模具中占据重要作用。但是,在实际工作中,总有一些设计者不严格遵守设计流程,缺少对它的利用,从而导致塑料模具设计的成功率降低。
2关于塑料模具设计中常见问题的解决措施
在设计模具时,设计者为了提高塑料模具的设计效率,就需要不断的进行理论及实践上的创新,谨慎分析各种问题,寻找出影响塑料模具成功率的关键因素,并思考这些因素可能导致的问题,从而采取有效的防范措施。这不仅对提高模具的效率以及质量具有重要意义,也对能生产出更加满意的产品具有重要意义。下面笔者针对上面所提到的问题,提出几点解决措施。
2.1设计者要注意设计前的准备工作
在进入设计模具之前,设计者一定要事先做好材料收集工作。此外,相关工作人员也要掌握模具的相关数据以及有用的信息。由此可见,塑料模具设计的前期准备工作非常重要。例如,模具的精确尺寸、注塑机的操作方法以及操作技巧、影响设计模具的因素等都需要考虑到。因为这些因素对塑料模具的最终成型都能产生很大的影响,因此设计者在设计模具的过程中要谨慎、认真的分析这些问题,尽量避免出现差错,以便更大程度的提高塑料模具的设计效率。
2.2在设计塑料模具中,设计者要全面考虑塑料模具失效形式的保护问题
在设计塑料模具中,设计者还要对塑料模具失效问题进行考虑。例如,塑料模具的变形、腐蚀以及磨损等都属于塑料模具的失效问题。因此,为了很好的解决这个问题,设计者可制定出有效的解决方案。而且,设计者要根据实际情况选择抗磨损性、抗腐蚀性以及抗压性都好的材料。这不仅有利于设计效率的提高,也有利于提高塑料模具的使用寿命。
2.3模具设计者要根据实际情况选择公差标注
众所周知,不同的公差标注会对塑料模具产生不同的影响。因此在设计塑料模具时要根据具体情况具体分析。例如,对于高精度的模具,就要选择高标准的公差标注。虽然这样使制备工艺变得复杂化,但是却能够有效保证塑料模具尺寸的精确度,从而达到了顾客的要求。反之,对于那些对精密度要求不高的塑料模具,可采用相对较低的标准进行公差标注。这样,设计出的塑料模具不仅在误差准许范围之内,还能简化了设计工艺,并且也达到了顾客的要求,可谓益处很多。
2.4模具设计者要有效利用相关程序和设备
随着信息技术的不断进步,计算机可以帮助设计者完成很多塑料模具中的设计工作。因此,为了有效的提高塑料模具的设计效率,设计者可合理的选择相关程序和设备。例如,设计者可利用CAD软件对模腔体积进行计算。在一定程度上它减少了计算的时间,从而对设计效率也有所提高。并且,一些专业的设计软件还还能帮助设计者修改图纸中不合理的数据等。此外,这些专业的软件还能根据所提供的收缩率以及热膨胀系数等给出相应计算。
3总结
随着经济的发展以及社会的进步,消费者对塑料模具的要求越来越高。这不仅要求设计人员要不断的提出科学、合理、创新的设计方案,还要求他们把理论知识与实践经验进行完美的结合,从而提高塑料模具的设计效率。本文首先讲述了塑料模具设计的发展现状,其次针对塑料模具设计中所存在的问题提出了相应的解决策略,希望对塑料模具设计的发展尽微薄之力。而且,笔者相信随着模具设计人员的不断努力,塑料模具的设计工作会越做越好。
参考文献:
[1]于力伟.塑料模具设计中常见的问题[J].现代经济信息,2015(07):415.
模具设计范文4
例如浇口的设计,课本一口气总结了九种浇口类型五条设计原则。学生根本就掌握不了,且没有实际的设计举例,使得学生就算死记硬背记住了,将来还是不会用。在第一轮教学实践的基础上,对模具课程的教学做了一些改革。以就业为导向、以能力素质为本位,确定一体化教学改革的方向。在课程的安排上,模具设计与UG课程一体化教学,取得了以下效果:①提高了学生的学习兴趣。相比单纯的讲解理论知识和软件操作命令。一体化教学的优点在于,可以使学生上课学习的理论知识迅速应用于模具设计中去,如:《塑料成型模具》课程“成型零部件设计”一节中首先说明了什么是分型面、分型面的分类、分型面选取的原则。这种概述性的知识内容较多、较抽象,学生很难完全掌握。然后安排上机,用UG软件,通过具体产品分型实例的讲解,使学生在掌握UG操作命令的同时,经一步加深对分型面的理解。理论知识迅速应用于模具设计的实践,大大提高了学生的学习兴趣。②丰富了教学手段。课本平面图很抽象,很难讲解。学生想象不出来的模具结构,在UG软件中把实体调出来,把相关的零部件分别隐藏和显示,就非常形象了,学生也很容易就可以看懂。③提高了学生设计模具的能力。通过一体化的教学,学生在学习模具设计理论知识和UG命令的同时进行简单和中等复杂模具的实际设计,提高了他们模具设计的实战能力。④丰富了考核手段。纯理论课的学习,一张试卷,很难考出学生的真实水平,也难以激发他们的创造力。一体化教学模具设计实例的考核,在考查学生知识掌握情况的同时,也考核了他们的创造力和实际应用知识的能力。
二、存在的不足
《塑料模具设计》课程的一体化改革,取得了一些成绩,但还存在不足。1.在教学过程中,缺乏实物。由于教学计划安排不合理,模具拆装实训安排在模具设计课程的后面,学生学习了一学期的模具,却从未见过真实的塑料模具,对模具结构的理解是不深刻的。2.模具设计纸上谈兵。模具设计是典型的弱理论的行业。很多的结构设计、参数的选择,靠的是经验。仅仅依靠设计手册,没有去相关的模具企业参观实习,这就使学生的设计缺乏实战。3.设计效果没法检验。学生设计的模具不加工,不安装到注塑机上生产,设计中存在的问题仅靠任课教师来评价,不直观,学生认识也不够深刻。因此,有必要把模具零件加工实训和注塑生产实训跟模具设计课程贯通,整合在一起。
三、一体化教学改革
作为教学一线的教师,我深刻的认识到,要培养技术过硬的注塑技术人才,就必须对我们现在的教学体系进行改革,以满足新时期人才培养的要求。1.教学目标。要进行课程教学改革,首先必须明确课程的教学目标。为了适应社会发展的需要,《塑料模具设计》课程教学目标要按照以任务为驱动、以工作为向导、以能力为目标的改革思路进行全面的设计,使其内容更细、更丰富、更具体、更具有操作性。《塑料模具设计》课程教学目标的设计我们围绕总体目标、能力目标、知识目标和素质目标来设计[2]。①总体目标。通过本课程的学习,使学生具有用UG软件设计中等复杂程度注塑模且具备模具加工、拆装和调试的能力。②能力目标。具有设计塑料注射模的能力;UG软件的使用能力;注射模具制造加工的能力。③知识目标。掌握塑料的分类、特性;掌握常用注塑模具的结构特点及相关零件的设计计算;掌握注射模拆装的基本常识;掌握注射成型机的操作及注射成型工艺参数的选择。④素质目标。设计是创造性的劳动,因此我们要培养学生独立分析问题、解决问题的能力;自我学习的能力;积极开拓创新的能力。2.教学内容。在传统的《塑料模具设计》的教材里,学生很难抓住要领。按照哲学“实践—理论—再实践”的认知理论,我们把教学内容分为三个模块,即注塑模具拆装实验模块、塑料材料及制品的认知和注射模设计模块、典型注塑模具设计实训模块。①塑料模具拆装实验模块。学生在学习专业理论课程之前,首先要有感性认识。本模块主要包括几套典型塑料模具的拆装、测绘、总装配图绘制。②塑料材料及制品的认知和注射模设计模块。整合旧教学计划中的《塑料模具设计》课程和《UGNX标准教程》两门课程。③典型注塑模具设计与加工实训模块。3.评价体系。要建立一体化教学体系,就必须建立相应的评价体系。显然以往一张试卷来考查学生的考试模式已经不再适用,需要建立完整的评价体系,综合考查学生的能力。评价体系包括:①基本知识的考查。包括塑料种类及特性的知识;塑料制品的结构工艺性的知识;注塑模具结构及零件设计的基本知识;UG注塑模块的基本命令。②基本操作能力考查。在模具拆装及测绘、模具加工的实训过程中,实习教师根据学生的表现给出学生的成绩。③综合素质考查。考查学生综合运用所学知识实际设计模具的能力。
四、面临的问题
模具设计范文5
随着消费观念的转变,新产品上市的周期也逐步缩短,模具设计已成为新产品开发的重要环节。文中利用UGNX8.0的注塑模向导,对手机后盖进行模具设计,目的是探究利用UGNX8.0进行模具设计的流程,为新产品研发提供一条从计算机三维造型到模具快速设计的新思路,以达到缩短新产品的研发周期和降低模具研发成本的目的。
关键词:
UGNX8.0;模具设计;注塑模向导
0引言
在现代制造技术飞速发展的时代,模具已成为生产各类工业产品十分重要的装备之一。消费观念的转变,产品更新换代速度的加快,对模具设计提出了更高效、更标准化的要求。利用CAD/CAM/CAE技术可将模具设计和分析三维化、直观化,减少模具设计的失误,显著提高模具设计效率与产品质量,缩短新产品的研发周期,这已成为现代模具技术发展的趋势之一。UG具有强大的模具设计功能,近年来几乎是CAD/CAM/CAE领域的标杆,得到了许多企业和设计单位的认可及广泛应用,是一个十分有效提高产品研发效率和竞争力的三维设计软件。UGNX8.0与之前版本相比提高了设计人员的易用性,在数字化模拟、系统工程、模具设计等方面均有所创新,使软件操作更便利、快捷、精准。下面提供利用UGNX8.0进行手机后盖模具设计的一般流程和操作方法以供参考。
1创建型腔和型芯
1)初始化项目。通过“注塑模向导”工具条的“初始化项目”操作把产品模型导入模具模块之中,这是基础性的一个环节,操作的恰当与否会对后续的设计工作产生影响。主要的操作包括:加载产品模型、定义模具坐标、设置收缩率、创建模具工件、型腔布局等。2)模型的修补。很多产品模型并不是一个完整的、连续的实体,为了顺利分型,在分型前需对产品模型上的已有破孔和凹槽进行修补,以便于后续确定型芯、型腔区域。这一步骤可通过UGNX8.0的“注塑模工具”工具条完成。实体修补工具包含创建方块、分割实体、实体补片等命令。片体修补工具主要包含边缘修补、扩大曲面补片等命令。该工具条的功能较多,修补的方式多样,可根据实际的产品模型灵活选择,以提高模具设计效率。3)模具分型。主要的操作包括:模型分析、创建分型线和分型面、提取分型区域、完成型腔和型芯创建等步骤,这些步骤可通过“模具分型工具”工具条及“分型导航器”窗口命令实现,如区域分析、设计分型面、定义型芯和型腔等功能。在进行分型面设计时,需考虑分型面位置和形状的合理性,尽可能设计得简单以降低模具设计和制造的成本,同时也要考虑到后续的模型布局、浇注和冷却系统布置等方面的影响因素。本文所加载的手机后盖为利用UGNX8.0的建模模块创建的三维模型,其整体设计尺寸为121mm×60mm×8mm。手机后盖模型表面存在破孔、倒扣特征,为了保证顺利分型,在设计时要包含滑块和斜销的设计。初始化项目后,设定收缩率为1.006,坐标系的原点为产品的中心。工件的截面可进入草图环境中进行绘制,尺寸为162mm×105mm×50mm。型腔布局采用一模两件的形式,单击“型腔布局”按钮,选择平衡布局,型腔数为2,缝隙距离为0,腔体R=5,type=2,布局时要考虑斜销和滑块的滑出方向,要确保滑块和斜销能顺利滑出。通过“区域分析”计算设计区域后,将交叉竖直面和未知面域指派到型腔区域之中,开模方向沿ZC轴的正方向。在模具分型前,要对模型上的破孔进行修补,使型芯、型腔能够分离,分型线位于截面最大处,即手机后盖的下部边缘。创建分型面后,单击“定义型腔和型芯”按钮,系统将自动生成型腔和型芯。斜销的数量为4个,位于手机后盖的倒扣位置,滑块数量为2个,位于手机后盖的耳机孔和开关孔位置。斜销和滑块均是通过拉伸命令创建,然后依次与型芯和型腔求交、求差后得到。
2加载标准件
主要包含加载模架、加载其它标准件以及加载斜顶和滑块机构。模架、定位圈、浇口套、顶杆等部件设计时要考虑模具的生产效率和互换性。在设计时为了减少设计和制造的工作量,降低成本,通常选用专业厂家供应的模架和标准件。MoldWizard(注塑模向导)是作为模具设计的应用模块集成于UGNX8.0之中的,其模架库中包含了DME(美国的标准)、HASCO(欧洲的标准)、FUTABA(日本供应商)和LKM(国产龙记)等厂家的标准模架系列。用户可直接添加或适当修改软件所提供的模架和标准件,减免了大量重复性的一般设计工序,简化模具设计环节,从而使设计者将更多的精力投入到改良模具设计、提高产品表面质量等核心设计环节之中。在模架设计环节,单击“模架库”按钮,选择“FUTABA_S”选项,因为单个工件的尺寸为162mm×105mm×50mm,所以在类型下拉列表中选择“SA”选项,型号为2935,并设定AP_h=50,BP_h=35,CP_h=80,U_h=20,完成模架的加载。由于有滑块和斜销,需添加滑块组件、滑块钉和斜顶组件,均可通过“滑块和浮升销库”按钮加载。滑块选择的是SingleCam-pinSlide选项,滑块钉选择的是SHCS[Manual],斜顶组件选择的是DowelLifter选项。在设定尺寸参数时,可根据弹出的组件尺寸示意图修改相应的尺寸参数,具体的值要考虑滑块和斜销的尺寸、放置位置等因素。弹簧和顶杆均可通过“标准部件库”命令加载。顶杆采用6条顶杆均匀分布在型芯周边,在Ejection选项中选择EjectionPin[Straight],CATALOG_DIA选择4选项,HEAD_TYPE选择3选项,CATALOG_LENGTH的值为140,定义位置后通过“修边模具组件”修剪掉超出型芯的部分。弹簧在Springs选项中选择Spring[M-FSB],DIAMETER的值为32.5,CATALOG_LENGTH的值为50,并选择推杆固定板为放置面,4个复位杆的圆心为弹簧放置中心。
3创建浇注系统
和冷却系统浇注系统设计一般包括:主流道设计、分流道设计、冷料穴设计和浇口设计。而这些设计均可通过“注塑模向导”工具条中的流道、浇口库命令实现。冷却系统设计的好坏会直接影响产品的质量和生产效率,在UGNX8.0中创建冷却系统可通过模具冷却工具实现,并可利用“冷却标准部件库”快速创建和设计冷却通道、水塞、水嘴等部件。在浇注系统设计中,要依次加载定位圈、浇口套、流道、浇口和拉料杆。定位圈的加载是在“标准部件库”中LocatingRingInterchangeable选项下选择LocatingRing,其中BOTTOM_C_BORE_DIA为50,SHCS_LENGTH的值为18。浇口套的加载也是在“标准部件库”中选择SprueBushing选项,CATALOG_LENGTH的值为75。流道通过“流道”命令创建,流道的长度与流向先通过草图绘制截面完成,流道的截面为圆形,直径为8mm。浇口通过“浇口库”加载,截面为矩形,尺寸为:5.2mm×0.5mm×5.5mm。拉料杆通过“标准部件库”中Ejection选项下选择EjectionPin[Straight]加载,CATALOG_DIA选择6选项,CATALOG_LENGTH的值为125,并通过拉伸命令求差修整拉料杆。在冷却系统设计中,通过模具冷却工具中的“冷却标准件库”依次创建冷却通道、密封圈、水塞和水嘴。位于型芯处左侧5条冷却通道的创建,首先在“冷却标准件库”中依次选择COOLING、COOLINGHOLE选项。在详细信息区域PIPE_THREAD中选择M8,HOLE_1_DEPTH和HOLE_2_DEPTH的参数值设定相同,5条冷却通道的值分别为65、25、95、150、105,5条通道首尾要依次交叠确保水路通畅。然后确定冷却通道的放置位置,在型芯创建冷却通道时要精确设计通道的路径,冷却通道放置平面位于型芯的中间平面上,注意不要与型芯上的斜顶组件腔体重叠。最后通过组件的“镜像装配”命令,以XC-ZC平面为镜像平面完成右侧5条冷却通道的创建。密封圈通过O-RING选项加载,GROOVE_ID的值为8,位置放置在动模板和型芯冷却通道的相交处。水塞通过DIVERTER选项加载,定义属性时SUPPLIER选DMS,FITTING_DIA的值为6,ENGAGE的值为20,放置位置与冷却通道的位置有关。因为有一侧的冷却通道是通过镜像得到的,所以在一侧创建密封圈和水塞,系统会自动在镜像得到的冷却通道上创建相同的密封圈和水塞。水嘴通过CONNECTORPLUG命令加载,定义属性时SUPPLIER选HASCO选项,PIPE_THREAD选M8,位置通过选取动模板上的冷却通道确定。型腔侧的冷却系统同样通过组件的“镜像装配”命令创建,镜像平面为以XC-YC平面为基准向上平移5mm的平面。最终将文件全部保存,完成整个手机后盖模具的设计,最终模具三维模型。
4结语
本文中的手机后盖三维模型及其模具设计均通过UGNX8.0完成创建,与传统的二维设计方式相比,利用UGNX8.0完成产品和模具设计有如下优势:顺应“三维设计”主流,使设计过程更直观;UGNX8.0的“注塑模向导”模块的工具条命令分类明确、操作步骤规划合理,很大程度上减少了设计过程中的出错和遗漏。因此,利用UGNX8.0进行模具设计是提高模具设计效率和模具质量的有效途径之一。
作者:梁莉 黄春燕 单位:广西大学行健文理学院
[参考文献]
模具设计范文6
1.课程内容体系构建原则
针对模具类专业的知识结构和特点,根据企业对模具人才技能的需求,对课程体系进行优化整合,针对模具成形工艺特点对产品造型设计的要求,有选择地设置课程内容,使课程内容与本专业知识与技能相结合,结合其在今后的工作中对产品造型设计能力的需求,有针对性地进行课程内容与讲授方式的设置,使其在把握产品造型发展趋势、产品造型能力、创造能力、创新能力、艺术审美能力与运用方面得以提升,能够把握产品造型设计方向,切实做到所学知识的“必须”与“够用”。
2.课程内容体系构建
对课程的核心知识点进行提炼,将模具成形工艺与产品造型课程知识点进行有机结合,融入造型设计所涉及的模具成形加工知识点,让学生们在学习产品造型课程的同时,兼顾考虑产品造型的成形方法、成形工艺,让产品造型设计更加符合模具成形工艺性,做到既懂设计又懂工艺,多课程知识点融入,对产品造型在模具专业中的应用有更加深入的理解与把握。以课程内容第一部分产品造型设计概论为例,该部分具体涉及两个方面的内容,造型设计概念、要素和造型设计基本发展趋势,在课程设计上将上述两个方面的内容与模具知识点穿插结合,将造型设计要素与模具成形工艺结合,汽车造型发展与金属成形、先进汽车模具制造技术结合。融入具体设计案例贯穿知识主线,配合项目任务加深对所学知识内容的全面深入理解。
二、课程教学模式的改革与实施利用
将产品设计知识与理论融入具体的模具成形产品设计案例的方式教学,通过具体产品设计案例,分析讲解其所涵盖的知识点,并构成在模具成形产品设计时所要用到的提升核心设计能力的完整知识体系,使那些不适于工科类学生知识背景并且难以理解的设计艺术类理论内容与具体案例结合,将产品设计造型与成形加工制造工艺相结合,基于模具类学生知识体系与专业背景对设计理论进行讲解,注重结构设计与成形工艺性的结合,设计出符合制造加工工艺的产品。注重理论的理解与实际运用,使学生切实合理地运用相关设计知识,具有进行独立的模具成形产品造型设计的相关技能。根据所归纳的知识点与知识体系将产品设计所涉及的相关知识内容融入到具体模具成形产品的设计案例中,产品案例的选择具有广泛性与针对性,涵盖工业产品的各个门类,所使用案例产品必须时代性强、代表性强。同时考虑某些产品的更新换代较快,建立相关产品库,跟踪该类型产品的最新发展趋势,以更新融入案例。所融入的案例产品要有相当一部分具有多种设计知识的分析性,可以从设计优劣两个方面进行分析。案例产品对比性强,设计创新性强,能够启发引导学生在开阔思路的同时接受所融入的相关知识点。教学方式分为理论教学与实践,注重智力技能的训练。每个教学单元应该设置为:提出本单元所涉及的具体问题—讲授融入具体案例的相关知识—扩展讨论—总结归纳—思维训练—课业。构成完整的教学体系,在具体教学中突出互动性,对案例产品所涉及的相关知识内容分析讲授并进行讨论,让同学主动学习,开阔思路,举一反三,触类旁通。案例产品中所涵盖的知识点分析完成后,再从产品案例库中拿出其他产品案例让同学对比分析,分组讨论,分析其中设计理论与知识点的应用,同时在思维训练环节利用系统知识分析设计教师提出需要设计或改进的产品,提高学习知识点的质量。在理论教学之后,注重相关技能的学习与训练,能够熟练运用专业产品造型设计软件(Rhino)进行计算机辅助造型设计,在进行造型训练中也是针对具体造型案例进行设计造型,在对比与工程类3D软件(如Pro/e、UG)的区别后,在工程类3D软件不擅长的复杂曲面造型领域,采用专业产品造型设计软件(Rhino)进行设计表达,做到软件之间的切换运用与互相补充。
三、结语
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