注塑模具先进设计和制造技术概况

注塑模具先进设计和制造技术概况
注塑模具先进设计和制造技术概况

注塑模具先进设计与制造技术概述

蒋仕元1,汤文灿2,刘斌2

(东莞钜升塑胶电子制品有限公司1

华南理工大学机械与汽车工程学院2)

摘要:随着工业产品不断向多样化和高性能化发展,精密注塑制造在模具行业中的比例越来越高,传统的注塑模具制造技术已经与时代的发展不相适应,为了提高精密注塑模具行业的竞争力,各种先进的制造方法和制造技术日益涌现,并在注塑行业中得到了推广和发展。本文着重介绍模具CAD/CAE/CAM技术、快速成形技术、模具工业的逆向工程等加工技术。

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关键词:模具CAD/CAE/CAM;快速成形技术;逆向工程

0引言

作为开启工业现代化的金钥匙,注塑模具是实现塑料产品批量生产和塑料新产品研发所不可缺少的工具。没有高水平的模具,就不会有高水平、高质量的塑料工业产品,注塑模具的重要性不言而喻,而高精度高水平的注塑模具又与先进的加工技术密不可分。

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1注塑模具软件正向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展

注塑模具CAD/CAE/CAM为注塑模具制造方式带来了历史性变革,是一项集高科技、高效益的系统工程。现今注塑模具CAD/CAM/CAE[1]、人工智能[2]与成形工艺的结合已成为主流,是获取最佳的模具设计、工艺方案和最少的试模时间的重要技术手段;再加上柔性制造系统的广泛应用和先进制造技术的飞速发展,特别是并行工程、智能制造技术、计算机集成制造技术的发展,促使注塑模具CAD/CAE/CAM向三维化、集成化和智能化方向发展。

注塑模具CAD/CAE/CAM功能集成化

注塑模具的CAD/CAE/CAM技术已发展成为一项比较成熟的技术,通过对模具的设计、分析和制造过程进行统一管理,大大提高了模具制造的效率和精度。现阶段,由于硬件和软件的价格也已降到中小企业普遍可以接受的程度,再加上微机的普及和应用及微机版软件的推出,模具行业中使用CAD/CAE/CAM已经得到普及对模具软件的功能模块已经比较完整,而且技术在日新月异。

通过对产品模型的统一、数据库统一等手段,建立PDM系统平台,使得信息、过程、功能和数据的高度集成,从而实现了不断迭代的设计开发过程。如英国Delcam公司的系列化软件就包括了曲面/实体几何造型、复杂形体工程制图、工业设计高级渲染、塑料模设计专家系统、复杂形体CAM、艺术造型及雕刻自动编程系统及复杂形体在线测量系统等。美国Solidworks公司的Solidworks软件、C-mold公司的注塑模CAE分析软件C-mold等等。

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注塑模具CAD/CAE/CAM的三维化

注塑模具企业在应用PDM系统的基础上,结合三维实体设计技术,能避免很多实际投产后才能发现的问题。真正意义上的三维实体设计,包括三维参数化的零件库、注塑设备库、典型结构库、基础结构库等模块,并通过与3D-DL图技术、实体泡沫实体加工技术的结合,对产品的整体结构、运动模拟、制造干涉等数字化分析,从而实现模具制造的CAE/CAD/CAM 一体化。如图1所示为注塑模具的三维化设计制造。

如Pro/E、UG和CArllA等软件具备参数化、基于特征、全相关等特点,从而使模具并行工程成为可能。另外,Cimatran公司的MoldeXpert,Delcam公司的Ps-mold及日立造船的Space-E/mold均是3D专业注射模设计软件,可进行交互式3D型腔、型芯设计、模架配置及典型结构设计。澳大利亚Moldnow公司的三维真实感流动模拟软件MoldnowAdvisers 已经受到用户广泛的好评和应用。面向制造、基于知识的智能化功能是衡量模具软件先进性和实用性的重要标志之一。

图1 注塑模具的三维化设计制造

注塑模具CAD/CAE/CAM的智能化

在传统的注塑模具制造企业中,模具的设计和生产制造与工人的经验和技术熟练程度息息相关,对工人依赖性高,为了有效解决该问题,知识工程KBE[2-4](Knowledge Based Engineering)技术因运而生。知识工程的本质就是知识的再利用,即对产品各个开发和设计阶段对有效的实践经验、专家知识和其他信息进行储存调用的过程。它是一种存储并处理与产品模型有关的知识,且基于产品模型的计算机软件系统。图2所示为注塑模具知识工程结构库。

图2 注塑模具知识工程结构库

其中,KBE技术有以下优势:

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(2)有助于提高传统注塑模具行业的竞争力和创新能力,通过效地组织和管理公共知识库体系,使之成为推动相关技术发展的强大动力。

(3)基于以信息化带动相关技术发展的战略,实施KBE技术,将建立相关企业、研究机构有效整理、继承、运用和形成知识资产的方法,为知识积累和创新能力的提高提供了有效的技术保证。

(4)KBE技术体现了大量专家数据的高效集成,充分模拟专家解决问题的思路,使复杂工程问题的求解方法更有效。

但从国内的实际情况看,KBE采用的人工神经网络的理论、方法与技术在整个制造领域的应用与开发,仍然处于初步阶段。这表现在:

(1)从内容看,绝大多数的研究和应用主要集中在前馈网络和BP算法上。主要的目的则在于拟和一种静态的、多变量的、非线性的映射关系,以满足预报和模式识别的需要。而对于其它类型的网络,如Hopfield网络,SOM网络等,则研究和应用的较少。

(2)从深度上看,神经网络的应用还停留在某些经验关系的拟和上,工作局限于计算机仿真,缺乏必要的实验验证。并未充分发挥人工神经网络在模型和建模方法的特长。

(3)目前神经网络在制造业中的应用研究比较成功的情况基本上只局限于少数关于工况监测和故障诊断的项目,其余研究则基本上还处于实验阶段,距工业实用相距甚远。

2 逆向工程技术(RE)

逆向工程(Reverse Engineering)是指从产品实体上得到测量数据,根据数据通过三维建模方法重构CAD模型的过程,也就是利用反求技术对样件进行复制的技术。其原理如图7.

图7 逆向工程技术原理

市场上利用一些三维逆向设计软件(如:UG、Pro/E、CATIA)和一些专业的三维逆向设计软件(如:lmageware、Geomagic Studio、CopyCAD、RapidForm)进行逆向造型是现阶段反求工程在企业应用的典型例子。

逆向工程的研究已经日益引人注目。在数据处理、曲面片拟合、几何特征识别、专业软件和坐标测量机的开发上已经取得很大的成绩。但是在实际应用当中。整个过程仍需要大量的人机交互工作,操作者的经验和素质直接影响着产品的质量,自动重建曲面的光顺性难以保证。3D扫描技术、逆向工程软件的开发、特征提耵曲面重构技术将是逆向工程主要的发展方向。

3 同步建模技术

由Siemens PLM Software推出的同步建模技术在交互式三维实体建模中是一个成熟的、突破性的飞跃。新技术在参数化、基于历史记录建模的基础上前进了一大步,同时与先前技

术共存。同步建模技术实时检查产品模型当前的几何条件,并且将它们与设计人员添加的参数和几何约束合并在一起,以便评估、构建新的几何模型并且编辑模型,无需重复全部历史记录。

同步建模技术有以下优势:

(1)快速捕捉设计意图:同步建模技术能够快速地在用户思考创意的时候就将其捕捉下来,使设计速度提高100 倍。有了这些新技术,设计人员能够有效地进行尺寸驱动的直接建模,而不用像先前一样必须考虑相关性及约束等情况,因而可以花更多的时间用来进行创新。在创建或编辑时,这项技术能自己定义选择的尺寸,参数和设计规则,而不需要一个经过排序的历史记录。

(2)快速进行设计变更:该技术可以在几秒钟内自动完成预先设定好的或未作设定设计变更,而以前则需要几个小时,编辑的简单程度前所未有-不管设计源自何处,也不管是否存在历史树。

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(3)提高多CAD环境下的数据重用率:该技术允许用户重用来自其它CAD系统的数据,无需重新建模。用户通过一个快速、灵活的系统,能够以相比原始系统更快的速度编辑其它CAD系统的数据,并且编辑方法与采用何种设计方法无关。因此,用户可以在一个多CAD环境中进行成功应用。通过一个名为“提示选择”的技术,可以自动归纳各种设计要素的功能,而无需任何特征或约束的定义。这样,就提高了设计重用率和原始设备制造商(OEM)/供应商的效率。

(4)降低操作复杂性:该技术提供了一种新的用户互操作体验,它可以简化CAD,使三维变得与二维一样易用。这一互操作性将过去独立的二维和三维环境结合在一起,它兼具了成熟三维建模器的稳定耐用性以及二维的易用性。新的推理技术可以自动根据鼠标位置归纳常见约束,并执行典型的命令。因此,对于不常使用的用户而言,这些设计工具非常易学易用,推动下游的应用进入制造和车间级别。

4 注塑产品的快速成形技术

快速成型技术[5-6](Rapid Prototyping Technology,简称RPT )应用的领域几乎包括了制造领域的各个行业,在注塑模具制造行业也得到了越来越广泛的应用。众所周知,一套注塑模具的开发成本高,在传统制造工艺中,第一版模具也就是手板的开模十分重要,关系到最终的量产产品形态。但是需要花费一周左右时间,这对于把握市场商机来说显然存在不足,此外,传统开模风险也较大,包括成本、和市场等。

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快速成型技术提供了有效的新产品开发的设计验证和模拟样品的试制的可行性,即完成从产品的概念设计→造型设计→结构设计→基本功能评估→模拟样件试制这段开发过程。其基本过程如下:首先由CAD三维造型软件生成产品的三维CAD曲面或实体模型,然后将CAD 数据模型转化成三角形面化模型,它是一种快速成形技术所能接受的输入数据模型,再利用切片软件,将所表述的正确的三维实体数据模型生成一层一层的截面轮廓信息并进行分层制造,层层叠加,最后形成产品的三维原型。其基本流程图如图2所示。

图2 快速成形的基本过程

目前应用较多的快速成型技术有立体光固化(SLA)、选择性激光烧结(SLS)、分层实体制造(LOM)、熔积成型(FDM)等。这些工艺方法都是在材料累加成型的原理基础上,结合材料的物理化学特性和先进的工艺方法而形成的,它与其他学科的发展密切相关。

立体光固化(SLA)

该方法是目前世界上研究最深入、技术最成熟、应用最广泛的一种快速成型方法。其工艺过程是,首先借助CAD软件设计出三维实体几何模型,将模型进行切片处理后设计扫描路径,形成数据文件控制激光器和工作台的运动,激光器获得路径的命令信息,对光敏树脂和金属材料进行轮廓形状和内部形状进行扫射,使其一层层固化成型。具有加工精度高,表面质量好.原材料的利用率接近100%,能制造形状复杂、精细的零件,效率高等特点,在注塑模具中复杂零件得到了很好的推广。图3为立体光固化制造技术图。

美国3D Systems公司研究的Quick Casting工艺,利用立体光刻(SLA)工艺获得模具的半中空RP原型,然后在原型的外表面挂浆,得到一定厚度和粒度的陶瓷壳层,紧紧地包裹在原型的外面,再放入高温炉中烧掉SLA半中空原型,得到中空的陶瓷型壳,即可用于精密铸造。浇铸后进行必要的机加工,得到达到精度要求的金属模具。3D Keltool工艺,首先用SLA原型翻制出硅胶模作为中间转换模,然后将混有树脂粘结剂的工具钢粉末灌注到中间模具中,待材料凝固后取出得到模具生坯件,通过烧结去除粘结剂,得到内部疏松结构的模具熟坯件,最后经过渗铜处理增加材料的致密度和机械强度,通过简单机加工进一步保证模具的精度(可达0。04mm),即得Keltool模具。SLA技术主要适合产品外型评估,概念模型的原型制造及制造熔模铸造中的模样。

在国内,清华大学采用SLA技术成型了白塔注塑模型腔部分,配合标准模架,完成了一

整套白塔注塑模具。

图3 立体光固化制造技术

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分层实体制造(LOM)

LOM工艺是将单面涂有热溶胶的纸片通过加热辊加热粘接在一起,位于上方的激光器按照CAD分层模型所获数据,用激光束将纸切割成所制零件的内外轮廓.然后新的一层纸再叠加在上面,通过热压装置和下面已切割层粘合在一起。激光束再次切割.这样反复逐层切割-粘合-切割,直至整个零件模型制作完成,其原理如图4所示。

图4 分层实体制造原理

在注塑用快速模具应用方面,其基本原理是首先利用LOM技术制作的纸质快速原型件,通过不同的模具翻制技术制作出硅胶模、环氧树脂模、金属喷涂模等快速模具,然后根据模具情况进行热注塑或反应式注塑,得到生产或试制用的塑料零件。

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目前研究LOM工艺的有Helisys公司、华中科技大学、清华大学、Kira公司等。

选择性激光烧结(SLS)

如图5所示,与SLA原理相似,SLS技术利用离散技术对CAD实体3D模型进行切片,得到有序离散片层,同时在工作台上均匀铺上一层很薄的粉末,激光器根据片层的数据在计算机控制下按照零件分层轮廓有选择性地进行烧结.一层完成后再进行下一层烧结,成型过程中金属粉末完全熔化,产生冶金结合,全部烧结完后去掉多余的粉末再进行打磨、烘干等处理便获得零件。该技术具有原材料选择广泛、多余材料易于清理、应用范围广等优点,适用于注塑模具原型及功能零件的制造。

该技术有以下特点:

(1)该技术突破了传统加工方法去除成型的概念,采用添加材料的方法成型零件,不存在材料去除的浪费问题;

(2)|

(3)成型过程不受零件复杂程度的限制,因而具有很大的柔性,特别适合于单件小批量产品尤其注塑模具内部重复性零件。

美国3D Systems公司采用将金属粉末和有机黏结剂相混合后的粉末烧结技术,同DTM 公司联合开发的Laserform ST镍铬钢覆聚合物粉末,制成的注射模,其寿命可达5 万件以上;用Rapidsteel不锈钢覆聚合物粉末,制成的注射模热传导性好,硬度、韧性和耐磨性与传统的工具钢模具相当,寿命已达到10万件以上。

国内清华大学、华中科技大学、上海交通大学、华南理工大学、深圳大学都对基于SLS 的注塑模具有比较完整的研究,如注塑模具的随形冷却水路的快速成型就是基于SLS技术。

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图5 选择性激光烧结技术

镭射造型复合加工技术

金属粉末镭射造型复合加工技术把金属粉末选择性镭射熔化(SLM)的叠层造型工艺和传统的高速切削加工工艺融为一体,是叠层造型和去除加工的相反方向加工手法的复合化,计算机软件技术、综合集成了材料技术、数控加工技术和镭射技术。其工艺原理如图6所示。

图6 镭射造型复合加工技术

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在现代的精密注塑模具,模具内部往往有异型水路和良好排气功能等要求,如图7所示。但表面形状复杂、用传统的方法难以保证加工精度甚至无法加工,而镭射造型复合加工技术既具有高度的柔性,又具有足够的加工精度。

图7 注塑模具的内部复杂水路

3D打印工艺(3D-P)

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注塑模具的3D打印技术就是采用金属粉末成形为注塑模具零件或首版的过程,粉末不是通过烧结粘结起来,而是通过喷头的用粘结剂(如硅胶)将零件的截面“印刷”在材料粉末之上,由于粘结剂的粘度较低,必须进行后处理,最后在高温下渗入金属,使其组织致密化。图8为3D打印技术的技术原理图。

图8 3D打印技术的技术原理

5 结语:

注塑模具设计与加工技术既是先进制造技术的重要组成部分,又是先进制造技术的重要应用领域。注塑模具先进加工技术使模具制造业不断吸取信息技术和现代管理技术的成果,并将其综合应用于模具产品设计、加工、检验、管理、销售、使用、服务乃至回收的注塑模具制造全过程,以实现优质、高效、低耗和灵活生产,提高在多变的市场中的适应能力和竞争能力的模具制造技术的总称。为了适应用户对注塑模具制造的高精度、短交货期、低成本

的迫切要求,模具工业正广泛应用现代先进设计和制造技术来加速模具工业的技术进步。

参考文献:

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[9] 李大鑫,张秀棉。模具技术现状与发展趋势综述[J]。模具制造, 2005(2)

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[11] 贾慈力,阳林编。模具数控加工技术[M]。北京:机械工业出版社,2004

电脑键盘按键注塑模具毕业论文

摘要 模具是制造业的一种基本工艺装备,它的作用是控制和限制材料(固态或液态)的流动,使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高,产品质量好,材料消耗低,生产成本低而广泛应用于制造业中。 目前世界模具市场供不应求,模具的主要出口国是美国,日本,法国,瑞士等国家。中国模具出口数量极少,但中国模具钳工技术水平高,劳动成本低,只要配备一些先进的数控制模设备,提高模具加工质量,缩短生产周期,沟通外贸渠道,模具出口将会有很大发展。研究和发展模具技术,提高模具技术水平,对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。 本次设计的题目是电脑键盘按键注射模具设计,本次设计是根据零件的实体形状结构,通过测绘得到各个尺寸,用 AutoCAD 绘制装配图及零件图。通过本课题能够帮助我系统了解塑料的工艺性及注塑成型的有关成型原理、工艺特点等,正确分析成型工艺对模具的要求;掌握模具结构及零部件的设计、计算方法、模具结构特点及设计程序等;了解其它模具有关知识及模具 CAD/CAM;本课题还与机械制图、公差配合、材料学、模具制造工艺学等课程关系紧密,是所学知识综合应用。 关键词: 模具制造;塑料管套;工艺;注塑成型

Abstract Mold is a kind of basic manufacturing technology and equipment, its purpose is to control and limit of material (solid or liquid) flow, the form of need. With mold manufacturing parts for its high efficiency, products of good quality and low material consumption, low production cost and widely used in manufacturing.

塑料模具设计实例

塑料模设计实例 塑料注射模具设计与制造实例是通过设计图1.1所示的防护罩的注射模,全面介绍了从塑料成形工艺分析到确定模具的主要结构,最后绘制出模具的塑料注射模具设计全过程。 设计任务: 产品名称:防护罩 产品材料:ABS(抗冲) 产品数量:较大批量生产 塑料尺寸:如图1.1所示 塑料质量:15克 塑料颜色:红色 塑料要求:塑料外侧表面光滑,下端外沿不允许有浇口痕迹。塑料允许最大脱模斜度0.5° 图1.1 塑件图 一.注射模塑工艺设计 1.材料性能分析 (1)塑料材料特性 ABS塑料(丙乙烯—丁二烯—苯乙烯共聚物)是在聚苯乙烯分子中导入了 丙烯腈、丁二烯等异种单体后成为的改性共聚物,也可称为改性聚苯乙烯,具有 比聚苯乙烯更好的使用和工艺性能。ABS是一种常用的具有良好的综合力学性 能的工程材料。ABS塑料为无定型料,一般不透明。ABS无毒、无味,成型塑 料的表面有较好的光泽。ABS具有良好的机械强度,特别是抗冲击强度高。ABS 还具有一定的耐磨性、耐寒性、耐水性、耐油性、化学稳定性和电性能。ABS 的缺点是耐热性不高,并且耐气候性较差,在紫外线作用下易变硬发脆。 (2)塑料材料成形性能

使用ABS 注射成形塑料制品时,由于其熔体黏度较高,所需的注射成形压力较高,因此塑料对型芯的包紧力较大,故塑料应采用较大的脱模斜度。另外熔体黏度较高,使ABS 制品易产生熔接痕,所以模具设计时应注意减少浇注系统对料流的阻力。ABS 易吸水,成形加工前应进行干燥处理。在正常的成形条件下,ABS 制品的尺寸稳定性较好。 (3)塑料的成形工艺参数确定 查有关手册得到ABS (抗冲)塑料的成形工艺参数: 密 度 1.01~1.04克/mm3 收 缩 率 0.3%~0.8% 预热温度 80°c~85°c ,预热时间2~3h 料筒温度 后段150°c~170°c ,中段165°C~180°c ,前段180°c~200°c 喷嘴温度 170°c~180°c 模具温度 50°c~80°c 注射压力 60~100MPa 注射时间 注射时间20~90s ,保压时间0~5s ,冷却时间20~150s. 2.塑件的结构工艺性分析 (1)塑件的尺寸精度分析 该塑件上未注精度要求的均按照SJ1372中8级精度公差值选取,则其主要尺寸公差标注如下(单位均为mm ): 外形尺寸:26.0040+φ、 1.2050+、12.0045+、94.0025+R 内形尺寸:26.008.36+φ 孔 尺 寸:52.0010+φ 孔心距尺寸:34.015± (2)塑件表面质量分析 该塑件要求外形美观,外表面表面光滑,没有斑点及熔接痕,粗糙度可取Ra0.4μm ,下端外沿不允许有浇口痕迹,允许最大脱模斜度0.5°,而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。 (4)塑件的结构工艺性分析

先进制造技术的现状和发展趋势

先进制造技术的现状和发展趋势xxxx xxx xxxxxxxxx 先进制造技术不仅是衡量一个国家科技进展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于工业化经济进展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上进展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,,进一步推进国企改革,推动建立强大的企业集团。推进技术创新,推动大型企业尽快建立技术开发中心,广泛吸引人才,在重大技术创新项目中实行产学研结合,才能尽快缩小同发达国家的差距,才能在猛烈的市场竞争中立于不败之地。本文将详细介绍先进制造技术的含义、特点以及在我国的进展状况和进展趋势。 1 先进制造技术的含义和特点 1.1 含义 先进制造技术(AMT)是以人为主体,以运算机技术为支柱,以提升综合效益为目的,是传统制造业持续地吸取机械、信息、材料、能源、环保等高新技术及现代系统治理技术等方面最新的成果,并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、治理及售后服务的制造全过程,实现优质、高效、低耗、清洁、灵敏制造,并取得理想技术经济成效的前沿制造技术的总称。 1.2 先进制造技术的特点 1)是面向工业应用的技术先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产预备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。 2)是驾驭生产过程的系统工程先进制造技术专门强调运算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统治理技术在产品设计、制造和生产组织治理、销售及售后服务等方面的应用。它要持续吸取各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 3)是面向全球竞争的技术随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越猛烈,先进制造技术正是为适应这种猛烈的市场竞争而显现的。因

注塑模具毕业设计开题报告

机械工程学院 本科毕业设计(论文) 开题报告 课题名称:盒盖注塑模设计 专业:机械设计制造及其自动化班级: 姓名: 学号: 指导老师:

完成时间:2012年4月5日 目录 一、选题的目的与意义 (2) 二、我国模具工业的研究现状及发展趋势 (2) 三、课题关键问题及难点 (2) 四、课题研究进程规划 (3) 五、参考文献 (4)

一、选题的目的与意义 塑料相对金属,密度小,但强度比较高,绝缘性能优良,具有非常好的抗化学腐蚀性,在机械、化工、汽车、航空航天等领域,塑料已经大规模的取代了金属。目前塑料制件在工业、日常生活各领域几乎无处不在。所以掌握模具设计这一门技巧,对于未来从事相关行业的我们极其重要。在本课题的制做过程中,我们还锻炼使用UG 、AUTOCAD等CAD,CAE 绘图软件的技巧。使我们在塑件结构设计、塑料成型工艺分析、塑料模具数字化设计、塑料模具零件的选材、热处理、塑料模具零件的制造,以及资料检索、英文翻译等方面获得综合训练,为未来工作适应期奠定坚实的基础。 二、我国模具工业的研究现状及发展趋势 80年代以来,在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下,我国模具工业发展迅速,年均增速均为13%,1999年我国模具工业产值为245亿,至2002年我国模具总产值约为360亿元,其中塑料模约30%左右。在未来的模具市场中,塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。 我国塑料模工业从起步到现在,历经半个多世纪,有了很大发展,模具水平有了较大提高。成型工艺方面,多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新方面也取得较大进展。 在制造技术方面,CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶,以生产家用电器的企业为代表,陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统,如美国EDS的UGⅡ、美国Parametric Technology公司的Pro/Emgineer、美国CV公司的CADS5、英国Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美国AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亚Moldflow公司的MPA塑模分析软件等等。这些系统和软件的引进,虽花费了大量资金,但在我国模具行业中,实现了CAD/CAM的集成,并能支持CAE技术对成型过程,取得了一定的技术经济效益,促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。 目前,国内市场对中高档模具的需求量很大,但要求国产模具必须在质量、交货期等方面满足用户的需求。另外,随着近年来工业发达国家的人工费用增加,其模具生产正向发展中国家特别是东南亚国家转移。因此,只要国产模具的质量能够有提高,交货期能够保证,模具出口的前景是十分乐观的。 未来我国的模具将呈现十大发展趋势:一是模具日趋大型化。二是模具的精度越来越高。三是多功能复合模具将进一步发展。新型多功能复合模具除了冲压成型零件外,还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务,对钢材的性能要求也越来越高。四、是热流道模具在塑料模具中的比重逐渐提高。五、是随着塑料成型工艺的不断改进与发展,气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将随之发展。六、是标准件的应用将日渐广泛。七、是快速经济模具的前景十分广阔。八、是随着车辆和电机等产品向轻量化发展,压铸模的比例将不断提高,同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。九、是以塑代钢、以塑代木的进程进一步加快,塑料模具的比例将不断增大。十、是模具技术含量将不断提高,中、高档模具比例将不断增大,这也是产品结构调整所导致模具市场走势的变化。 三、课题关键问题及难点 1.明确塑件设计要求 仔细阅读塑件制品零件图,从制品的塑料品种,塑件形状,尺寸精度,表面

我国的先进制造技术研究现状及发展趋势

中国先进制造技术的发展趋势 随着科学技术的进步以及新的管理思想、管理模式和生产模式的引进,近年来,先进制造技术在机械加工领域中的应用越来越广泛,越来越深入。机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。改革开放以来,随着科学技术的飞速发展和市场竞争日益激烈,越来越多的制造企业开始将大量的人力、财力和物力投入到先进的制造技术和先进的制造模式的研究和实施策略之中,我国制造科学技术有日新月异的变化和发展,但与先进的国家相比仍有一定差距,为了迎接新的挑战,必须认清制造技术的发展趋势,缩短与先进国家的差距,使我国的产品上质量、上效率、上品种和上水平,以增强市场竞争力,因此,对制造技术及制造模式的研究和实施是摆在我们面前刻不容缓的重要任务,以实现我国机械制造业跨入世界先进行列。 一先进制造技术概述 (1)先进制造技术的体系结构及分类 先进制造技术是系统的工程技术,可以划分为三个层次和四个大类。 三个层次:一是优质、高效、低耗、清洁的基础制造技术。这一层次的技术是先进制造技术的核心,主要由生产中大量采用的铸造、锻压、焊接、热处理、表面保护、机械加工等基础工艺优化而成。二是新型的制造单元技术。这是制造技术与高技术结合而成的崭新制造技术。如制造业自动化单元技术、极限加工技术、质量与可靠性技术、新材料成型与加工技术、激光与高密度能源加工技术、清洁生产技术等。三是先进制造的集成技术。这是运用信息技术和系统管理技术,对上述两个层次进行技术集成的结果,系统驾驭生产过程中的物质流、能量流和信息流。如成组技术(CT)、系统集成技术(SIT)、独立制造岛(AMI)、计算机集成制造系统(CIMS)等。 四个大类:一是现代设计技术,是根据产品功能要求,应用现代技术和科学知识,制定方案并使方案付诸实施的技术。它是门多学科、多专业相互交叉的综合性很强的基础技术。现代设计技术主要包括:现代设计方法,设计自动化技术,工业设计技术等;二是先进制造工艺技术,主要包括精密和超精密加工技术、精密成型技术、特种加工技术、表而改性、制模和涂层技术;三是制造自动化技术,其中包括数控技术、工业机器人技术、柔性制造技术、计算机集成制造技术、传感技术、自动检测及信号识别技术和过程设备工况监测与控制技术等;四是系统管理技术,包括工程管理、质量管理、管理信息系统等,以及现代制造模式(如精益生产、CIMS、敏捷制造、智能制造等)、集成化的管理技术、企业组织结构与虚拟公司等生产组织方法。 (2)先进制造技术的特点 先进性:作为先进技术的基础——制造技术,必须是经过优化的先进工艺。因此,先进制造技术的核心和基础必须是优质、高效、低耗、清洁的工艺。它从传统工艺发展起来,并与新技术实现了局部或系统集成。 通用性:先进制造技术不是单独分割在制造过程的某一环节,它覆盖了产品设计、生产设备、加工制造、维修服务、甚至回收再生的整个过程。 系统性:随着微电子、信息技术的引入,先进制造技术能驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。先进制造技术能驾驭生产过程的物质流、能源流和信息流的系统工程。 集成性:先进制造技术由于专业、学科间的不断渗透、交叉、融合,界限逐渐淡化甚至

注塑模具毕业设计

前言 光阴似梭,大学三年的学习一晃而过,为具体的检验这三年来的学习效果,综合检测理论在实际应用中的能力,除了平时的考试、实验测试外,更重要的是理论联系实际,即此次设计的课题为闹钟后盖的注塑模具。 本次毕业设计课题来源于生活,应用广泛,但成型难度大,模具结构较为复杂,对模具工作人员是一个很好的考验。它能加强对塑料模具成型原理的理解,同时锻炼对塑料成型模具的设计和制造能力。 本次设计以注射闹钟后盖模具为主线,综合了成型工艺分析,模具结构设计,最后到模具零件的加工方法,模具总的装配等一系列模具生产的所有过程。能很好的学习致用的效果。在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤,模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。把以前学过的基础课程融汇到综合应用本次设计当中来,所谓学以致用。在设计中除使用传统方法外,同时引用了CAD、Pro/E 等技术,使用Office软件,力求达到减小劳动强度,提高工作效率的目的。 本次设计中得到了戴老师的指点。同时也非常感谢邵阳学院各位老师的精心教诲。 由于实际经验和理论技术有限,设计的错误和不足之处在所难免,希望各位老师批评指正。

目录 前言. (1) 绪论 (2) 1 塑料的工艺分析 (4) 1.1塑件成形工艺分析 (4) 1.2闹钟后盖原料(ABS)的成型特性与工艺参数 (4) 2 注塑设备的选择 (7) 2.1 估算塑件体积 (7) 2.2 选择注射机 (7) 2.3 模架的选定 (7) 2.4 最大注射压力的校核 (8) 3 塑料件的工艺尺寸的计算 (10) 3.1 型腔的径向尺寸 (10) 3.2 型芯的计算 (10) 3.3 模具型腔壁厚的计算 (11) 4 浇注系统的设计 (12) 4.1 主流道的设计 (12) 4.2 冷料井的设计 (13) 4.3 分流道的设计 (13) 4.4 浇口的选择 (14)

注塑模具设计工艺及流程解析

注塑模具设计工艺及流程解析 模具,是以特定的结构形式通过一定方式使材料成型的一种工业产品,同时也是能成批生产出具有一定形状和尺寸要求的工业产品零部件的一种生产工具。下面带你一起了解注塑模具设计工艺及流 程! 传统的注塑模具设计,主要为二维和经验设计,单使用二维工程图纸已很难正确和详尽地表达产品的形状和结构,且无法直接应用于数控加工,设计过程中分析、计算周期长,准确性差。随着CAD/CAE/CAM 技术的发展,现代注塑模具设计方法是设计者在电脑上直接建立产品的三维模型,根据产品三维模型进行模具结构设计及优化设计,再根 据模具结构设计三维模型进行NC编程。这种方法使产品模型设计、模具结构设计、加工编程及工艺设计都以3D数据为基础,实现数据共享,不仅能快速提高设计效率,而且能保证质量,降低成本。注塑模具的设计是一个经验性很强的题目,由于设计经验有限,很难一次性应 用三维造型软件UG/MoldWizard直接进行设计。 1主要特点 注塑模具设计一、注塑模具加工(RotationalMold) 滚塑成型工艺的方法是先将塑料加入模具中,然后模具沿两垂直轴不断旋转并使之加热,模内的塑料在重力和热能的作用下,逐渐均匀地涂布、熔融粘附于模腔的整个表面上,成型为所需要的形状,给冷却定型而制得。 二、滚塑成型工艺与传统的吹塑、注塑工艺相比有以下优势:

1、成本优势:滚塑成型工艺中只要求机架的强度足以支承物料、模具及机架自身的重量,以防止物料泄漏的闭模力;并且物料在整个成型过程中,除自然重力的作用外,几乎不受任何外力的作用,从而完全具备了机模加工制造的方便,周期短,成本低的优势。 2、质量优势。滚塑工艺的产品在整个制作过程中,由于无内应力产生,产品质量和结构更加稳定。 3、灵活多变优势。滚塑工艺的机模制造方便,价格低廉,故特别适用于新产品开发中的多品种、小批量的生产。 4、个性化设计优势。滚塑成型工艺中的产品极易变换颜色,并可以做到中空(无缝无焊),在产品表面处理上可以做到花纹、木质、石质及金属的效果,满足现代社会消费者对商品的个性化需求。 三、采用该工艺生产的产品范围采用该工艺生产的产品有:油箱、水箱、机械外壳、挡泥板等。主要替代对象是金属件及玻璃钢制品。 四、注塑 注塑是一种工艺,是基于比如LIGA的微制造技术开发出来的,当然还有很多其他方法。而LIGA工艺就是先生产出一个注塑所需要的模型,也就是俗称的"模子",然后将液态塑料灌注在模具中,最后在分离出来,形成最终所需要的产品。比如一些塑料玩具,产品太多了。 2背景介绍

先进制造技术的现状和发展趋势

先进制造技术的现状和发展趋势 xxxx xxx xxxxxxxxx 先进制造技术不仅是衡量一个国家科技进展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于工业化经济进展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上进展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,,进一步推进国企改革,推动建立强大的企业集团。推进技术创新,推动大型企业尽快建立技术开发中心,广泛吸引人才,在重大技术创新项目中实行产学研结合,才能尽快缩小同发达国家的差距,才能在猛烈的市场竞争中立于不败之地。本文将详细介绍先进制造技术的含义、特点以及在我国的进展状况和进展趋势。 1 先进制造技术的含义和特点 1.1 含义 先进制造技术(AMT)是以人为主体,以运算机技术为支柱,以提高综合效益为目的,是传统制造业不断地吸取机械、信息、材料、能源、环保等高新技术及现代系统治理技术等方面最新的成果,并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、治理及售后服务的制造全过程,实现优质、高效、低耗、清洁、灵敏制造,并取得理想技术经济成效的前沿制造技术的总称。 1.2 先进制造技术的特点 1)是面向工业应用的技术先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产预备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。 2)是驾驭生产过程的系统工程先进制造技术专门强调运算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统治理技术在产品设计、制造和生产组织治理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸取各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 3)是面向全球竞争的技术随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越猛烈,先进制造技术正是为适应这种猛烈的市场竞争而显现的。因此,一个国家的先进制造技术,它的主体应该具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力 2 先进制造技术的组成 先进制造技术是为了适应时代要求提高竞争能力,对制造技术不断优化和推陈出新而形

模具设计毕业设计注塑设备设计

前言 第二章注塑设备选择 第2.1节估算塑件体积 该产品大批量生产故设计的模具要有较高的注塑效率,浇注系统要能自动脱模,可采用侧浇口自动脱模结构。由于塑件中等大小,所以模具采用一模二腔结构,浇口形式采用侧浇口。 2.1.1计算塑件体积 由第一章可知塑件材料PMMA的密度为1.16~1.20g.cm3-,收缩率为1.6%~2.0%,计算出其平均密度为1.18 g.cm3-,平均收缩率为1.8%。经测绘初步估算得 塑件体积 V 塑 =9.18+1.428+7.722+0.33+0.32+2.62=21.6 cm3; 塑件质量M 塑= V 塑 ρ=21.6 cm3×1.18 g.cm3-=25.488g; 2.1.2 浇注系统凝料体积的初步估算 可按塑件体积的0.6倍估算,由于该模具采用一模二腔。 1.所以浇注系统凝料体积为 V 2=2V 塑 ×0.6=2×21.6×0.6=25.92 cm3; 2.该模具一次注塑所需塑料的体积为 V 0=2V 塑 + V 2 =2×21.6+25.92=69.12 cm3; 第2.2节注塑机型号的选定 根据塑料制品的体积与质量,以及成型工艺参数初步选定注塑机的型号为SZ—200/1000型卧式螺杆注塑机 2.2.1 注塑机的主要技术参数 如表2.1所示 表2.1

注: 该注塑机由宁波市金星塑料机械有限公司生产 2.2.2 型腔数量的校核 1.由注塑机料筒塑化速率校核型腔数目 n ≤ 1 2 3600m m KMt -; 上式右边≈12≥2,符合要求。 式中 K ——注塑机最大注塑量的利用系数,取0.8; M ——注塑机的额定塑化量(g/h 或cm 3/h),该注塑机为14g/s ; t ——成型周期,因塑件较小,壁厚不大,取45s ; m 1——单个塑件质量 25.48g ; m 2——浇注系统所需塑料质量 30.58g ; 2.按注射机的最大注射量校核型腔数目 n ≤ 2 1 m m Km n -; 上式右边≈5.4≥2符合要求; 式中 m n ——注射机允许的最大注射量(g 或cm 3) 210 cm 3; 3.按注射机的额定锁模力校核型腔数目 注射机在充模过程中产生的胀模力主要作用在两个位置: 在两瓣合模上的作用面积约为A 11≈24×135=3240mm 2; 瓣合模与支撑板的接触处的作用面积A 12≈17×135=2295mm 2; n ≤ 1 2 A P A P F 型型- 上式右边≈3.1≥2符合要求; 式中 F ——注射机的额定锁模力(N),该注射机为4×105N ;

先进制造技术的现状和发展趋势

先进制造技术的现状和发展趋势

摘要近年来, 制造业出现了世界范围的研究并采用“先进制造技术”的浪潮,先进制造技术已成为当代国际间的科技竞争的重点。本文论述了先进制造技术的发展现状与发展趋势,指出:信息化、精密化、集成化、柔性化、动态化、虚拟化、智能化、绿色化将是未来制造技术的必然发展方向。 1.先进制造技术简介 1.1先进制造技术的定义 先进制造技术AMT(advanced manufacturing technology)是制造业不断吸收机械、电子、信息(计算机与通信、控制理论、人工智能等)、能源及现代系统管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁和灵活生产,提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。它集成了现代科学技术和工业创新的成果,充分利用了信息技术,使制造技术提高到新的高度。先进制造技术是不断利用新技术逐步发展和完善的技术,因而它具有动态性和相对性。先进制造技术以提高企业竞争能力为目标,应用于产品的设计、加工制造、使用维修、甚至回收再生的整个制造过程,强调优质、高效、清洁、灵活生产,体现了环境保护与可持续发展和制造的柔性化。 1.2 先进制造技术的内涵和技术构成 先进制造技术的技术构成可以分为以提高生产效率和快速响应市场需求为 目的的技术构成和以满足特种需求为目的的技术构成。 以提高生产效率和快速响应市场需求为目的的技术构成强调制造系统与制 造过程的柔性化、集成化和智能化。包括: (1) 系统理论与技术(着重制造系统组织优化与运行优化,以提高制造系统的整体柔性与效率) 。 (2) 制造过程的单元技术(着重制造过程的优化,以提高单元的效率与精 度) 。系统理论与技术涉及范围包括:CIMS、敏捷制造、精益生产、智能制造等。制造过程单元技术涉及的范围包括:设计理论与方法、并行工程、系统优化、运行、控制、管理、决策与自组织技术、虚拟制造技术、制造过程智能检测、信息处理、状态检测、补偿与控制、制造设备的自诊断与自修复、智能机器人技术、

手机充电器外壳注塑模具设计毕业论文

四川理工学院成人教育学院 毕业设计(论文) 题目―手机充电器外壳注塑模设计― 教学点重庆科创职业学院 专业机械模具BK311101 年级2011级 姓名彭军 指导教师王新

四川理工学院成人教育学院毕业设计(论文)任务书

充电器外壳注塑模设计 摘要 本文主要介绍的是充电器外壳注塑模具的设计方法。首先分析了充电器外 壳制件的工艺特点,包括材料性能、成型特性与条件、结构工艺性等,并选择 了成型设备。接着介绍了充电器外壳注塑模的分型面的选择、型腔数目的确定 及布置,重点介绍了浇注系统、成型零件、合模导向机构、脱模机构、定距分 型机构以及冷却系统的设计。然后选择标准模架和模具材料,并对注射机的工 艺参数进行相关校核。最后对模具的工作原理进行阐述,以及在安装调试过程 中可能出现的问题进行总结、分析,并给出了相应的解决方法。 本文论述的充电器外壳注塑模具采用三板式结构,即浇注系统凝料和制件在不同的分型面脱出,采用一模四腔的型腔布置,最后利用推板将制件推出。 关键词:充电器外壳;注塑模;三板模;浇注系统;脱模机构;定距分型机构。

目录 摘要................................................................................................................................ I Abstract .......................................................................................... 错误!未定义书签。第一章绪论 (1) 1.1 选题的依据及意义 (1) 1.2 国内外研究现状及发展趋势 (1) 第二章充电器外壳工艺性分析 (4) 2.1 材料性能 (4) 第三章充电器外壳注塑模具的结构设计 (7) 3.4.2 分流道截面设计及布局 (9) 3.4.3 浇口设计及位置选择 (10) 3.4.4 冷料穴设计 (11) 3.4.5 浇口套的设计 (11) 3.5.1 型腔、型芯结构设计 (12) 3.5.2 成型零件工作尺寸计算 (14) 3.7.1 脱模力计算 (17) 3.7.2 浇注系统凝料脱出机构 (17) 第四章注射机相关参数校核 (21) 第五章模具的工作原理及安装、调试 (24) 5.3 试模 (25) 总结 (27) 参考文献 (26)

注塑模具设计毕业答辩内容

一、首先是开场白:班的学生,我的毕业论文题目是对讲机注3各位老师,上午好!我叫金函绪,是08级机制在这里我向我的导师表示深深论文是在李章东导师的悉心指点下完成的,塑模具毕业设计。并对四年来我有机会聆听向各位老师不辞辛苦参加我的论文答辩表示衷心的感谢,的谢意,下面我将本论文设计的目的和主要内容向各位老师作一汇教诲的各位老师表示由衷的敬意。报,恳请各位老师批评指导。二、内容首先,我想陈述这个毕业论文设计的目的及意义。熟悉拟定塑料成型工艺和模具设计原则、)设计对讲机注塑模具,是基于一下几个目的:(1锻炼自己对步骤和方法。增加对注塑模具的认识,对塑料模具制作过程有一个大概的了解。未曾接触过的事物的分析问题和解决问题的能力。其次,我想谈谈这篇论文的结构和主要内容。. 本文分成10个部分第一部分是前言。这部分主要阐明了我国注塑模具的现状以及未来的发展方向并确定脱模斜第二部分是塑件工艺分析。这部分主要进行了塑料结构和材料成型工艺分析,度和模具的结构形式,同时完成浇注系统的设计。塑件和流道凝料在分型面上的投影第三部分是注射机型号的确定。这部分需要进行注射量、面积及锁模力的计算,并校核注射剂的工艺参数,确定注射机的型号。第四部分是模架的确定。主要确定模架的型号以及各板的尺寸。第五部分是合模导向及定位机构的设计。包括了导柱、导套以及斜导柱侧抽芯机构的设计。脱模阻力的计第六部分是脱模机构的设计和计算。主要囊括了脱模机构的设计原则及分类,算和脱模机构的选用。第七部分内侧抽芯机构的设计。主要完成内抽芯距的计算。第八部分是模具温度调节系统的设计和计算。包括了冷却系统的设计及冷却装置的设计要点,计算冷却参数和冷却时间。第九部分模具零件的选材和制造工艺。主要包括了模具各零件的选材及制造工艺。第十部分是模具的装配和工作过程。主要包括模具装配的步骤和模具工作过程校验和修改。不足之处:不能根据实没有实践经验,本次设计的不足之处是我对模具设计过程中思考问题有些简单,以及对塑料模具知识的缺乏,使该设计中有不足之处,请各位老师批评指正。际情况来修改,老师提问:掌握了塑料模具成本论文的优缺点:对塑料模具在成型过程中有了更深一层的理解,(10)解决对独立设计模具具有一次新的锻炼,学会了分析问题、型的机构特点及设计计算办法,模具中斜顶杆不能准问题的方法。本设计的不足之处在于:大量生产后,由于顶针板变形,确复位,并对型腔造成损害,使塑件上有磨伤,且侧凹位置发生变化,无法满足装配要求。)写作毕业论文的体会(9对我在大学阶段所学习的模具设计方面的知识做了一个很好的总结通过本次毕业设计,也发现了自己在学科内的和巩固,也对平时所学习的比较零散的知识做到了系统化的运用。对模具的设计和加工有了通过本次设计,做到了很好的复习和理解。某些方面知识的欠缺,但在李章东老师的热心指导下,.一个比较系统全面的认识和了解,同时也遇到了很多问题,终于圆满完成了设计任务,在此对给予我帮助的老师们及同学们表示真挚的感谢。 8()还有那些问题自己还没有搞清楚,在论文中论述的不够透彻?对于斜导柱的侧抽芯机构不甚了解,对斜导柱和滑块、导槽的配合过程中的整个动作过程 不太明白。对斜导柱的在模架上的安装位置还不太明白。 (7)论文虽未论及,但与其较密切相关的问题还有那些? 我对塑料的基本情况进行了了解。首先是塑料的组成和特性,塑料由合成树脂和添加剂组成,添加剂包括填充剂、稳定剂、增塑剂、润滑剂、固化剂、着色剂。其次是塑料的特性,包括质量轻、电气绝缘性好,强度刚度高、化学稳定性好。热导率低,耐磨性能优良。最后是塑料的分类,按合成树脂受热的状态可以分为热塑性塑料和热固性塑料,按应用范围分为通用塑料、工程塑料、特种塑料。 (6)在研究本课题的过程中发现了那些不同的见解?对这些不同的见解,自己是怎么逐步认识的?又是如何处理的? 对分流道设计过程中,由于分流道的截面有圆形、梯形、U型、矩形等,为了减少分流道内的压力损失,希望分流道的截面面积要大,同时,为了减小散热,又希望分流到表面积要小,对选用

注塑模设计教程

注塑模设计教程 ·补充教程: 注塑模具设计03 标准模架 MoldWizard有电子表格驱动的标准件库,这些库可被客户化,还可以依据用户的需要来扩展这些库以满足特殊的需求。 MW模块的标准件库中包含有模架库和标准件。如何合理的选用模架及标准件,这是每个设计者必须面对的问题,因此需要先了解模架及标准件的相关知识。 标准模架分为两大类:大型模架和中小型模架。两种模架的主要区别在于适用范围。中小型模架的尺寸为B×L≤500mm×900mm,而大型模架的尺寸B×L为630mm×630mm~1250mm×20XXmm。 UG7【模架设计】对话框如图1所示。 图1 在目录下拉菜单可以选择UG自带的标准模架供应厂商。【目录】栏下拉列表显示被 Mold Wizard 选录的生产制造标准模架和标准件,包括四家世界著名公司的名称:美国DME 公司、德国 HASCO 公司、日本 FUTABA 公司、香港 LKM 公司。选择其中一家公司牌号,【模架管理】对话框就显示

该牌号系列标准模架。【UNIVERSAL】选项 是按实际需要自己配置模架模板尺寸。 日本FUTABA 公司的模架结构形式精炼,而且种类也多,标准模架如何选用就用 FUTABA 牌号模架进行介绍。在【目录】 栏下拉列表选择“FUTABA_S”,类型中选择“SB”, 如表1所示。 图2 下面以FUTABA模架管理对话框为例: 1)【目录】FUTABA模架分FUTABA_S、FUTABA_DE、FUTABA_FG、FUTABA_H四个分类,前三个分类又分为小型高强度模架和中小型模架,小型高强度模架用后缀区分。 2)【类型】显示指定供应商提供的标准模架类型号,每一个代号表示一种模架结构。见表1所示为FUTABA的各系列。 3)示图区:显示所选模架的结构示意图、导柱放置位置和推杆与推板固定形式示意图。 4)模板尺寸显示窗:显示所选模架的系列标准模板在X-Y平面投影的有效尺寸,该窗口用来选择模板大小,系统根据模具的布局确定最适合的尺寸作为默认选择。 5)布局信息窗:显示成型零件尺寸。 6)模架组件选择窗:显示组成模架零件的尺寸表达式,

先进制造技术的应用与发展剖析

毕业设计论文 作者学号 系部机电学院 专业机电一体化技术 题目先进制造技术的应用与发展 指导教师 评阅教师 完成时间:2014 年4月26 日

毕业设计(论文)中文摘要

目录 1 绪论 (4) 1.1先进制造技术的概述 (4) 2 先进制造技术的现状 (5) 3 先进制造技术的应用 (6) 4 先进制造技术的应用举例 (7) 4.1在产品制造过程与工艺技术中的应用 (7) 5 先进制造技术发展展望 (8) 6 计算机集成制造系统 (10) 6.1 CIMS 系统的功能组成 (11) 6.2 CIMS 系统的技术优势分析 (11) 6.2.1保障和提高了新产品开发的质量 (11) 6.2.2 缩短了新产品的上市周期 (12) 7 加工技术 (12) 7.1 超精密加工的技术范畴 (12) 7.2 超精密加工的关键技术 (13) 7.2.1 主轴 (13) 7.2.2 直线导轨 (13) 7.2.3 传动系统 (14) 7.3数控技术(Numerical Control(NC)) (14) 7.3.1 数控技术是应用制造技术的基础和核心 (15) 7.3.2数控技术的推广应用给机械制造业带来了重大变革 (15) 结论 (16) 致谢 (16) 参考文献: (17)

1绪论 1.1先进制造技术的概述 先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology),人们往往用AMT 来概括由于微电子技术、自动化技术、信息技术等给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。具体地说,就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。主要包括:计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。AMT是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一,但并非充分条件,其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理,有赖于技术、管理和人力资源的有机协调和融合。先进制造技术在传统制造技术的基础上融合了计算机技术、信息技术、自动控制技术及现代管理理念等,所涉及的内容非常广泛,学科跨度大。本书围绕先进制造技术的各主题,系统地介绍了各先进制造技术的基本知识、关键技术及其在实际中的应用等。制造技术是使原材料成为人们所需产品而使用的一系列技术和装备的总称,是涵盖整个生产制造过程的各种技术的集成。从广义来讲,它包括设计技术、加工制造技术、管理技术等三大类。其中设计技术是指开发、设计产品的方法;加工制造技术是指将原材料加工成所设计产品而采用的生产设备及方法;管理技术是指如何将产品生产制造所需的物料、设备、人力、资金、能源、信息等资源有效地组织起来,达到生产目的的方法。 具体地说, 先进制造技术是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果, 并将其综合应用于产品设计、加工、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程, 以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产, 提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。与传统的制造技术相比, 当代的先进制造技术以其高效率、高品质和对于市场变化的快速响应能力为主要特征。先进制造技术是生产力的主要构成因素, 是国民经济的重要支柱。它担负着为国民经济各部门和科学技术的各个学科提供装备、工具和检测仪器的重要任务, 成为国民经济和科学技术赖以生存和发展

先进制造技术(英文版第三版)唐一平,第一章翻译

P1 制造技术已经存在很多年了。这些年来,它经历了许多变化,从简单到复杂,背后的驱动力的变化是人的欲望提高的基本需要,如食物,衣服,住房,娱乐。为了满足这些愿望,方法已经从简单的生产设备,如获取食物到今天的现代制造系统的武器的发展,使用计算机来生产电视机和空间飞行器等项目。 计算机正在成为制造系统中越来越重要的作用。计算机能够接收和处理大量的数据,再加上其快速的处理时间,使系统成为不可缺少的方法。使用计算机的制造,现在时代的到来。计算机应用在制造业的生产控制的物理过程,通常被称为计算机辅助制造(CAM)。它是建立在数控系统的基础上,交流,机器人,自动导引车系统(AGVS),自动存储/检索系统(AS / RS),柔性制造系统(FMS)。一些新的用途进行简要讨论如下。在以后的章节中更详细的讨论,提出了。许多相互关联的生产活动共同构成了一个特殊的应用系统,可以称为生产和控制系统(PACS)。制造活动为PACS 的分组从一个生产环境的不同而不同。PACS系统是在全球制造环境子系统。它可能是一个单一的子系统,也可能是一组复杂的子系统。例PACS在全球制造系统的工作是显示在图1-1。PACS系统满足设计功能要求,设计时应独立于其他系统功能。同时,系统应该能够在一个全集成制造环境的其他PACS集体工作。 P2 在全系统各PACS可以在总系统中的其他系统都有影响,和系统规划方法必须考虑以下原因:防止效应使重要信息通过有效地通过系统允许每个PACS知道别人的关系的重复和它如何影响他人使整个生产系统的功能更有效和高效的计算机是迄今为止用于集成和操纵的一系列相互关联的PACS最强大的单一方法。他们带来的制造技术成为时代的“智能”的机器。生产技术的进步带来了计算机技术和制造技术,提高了制造技术的发展。这种婚姻是计算机辅助生产和控制系统的基础上,这是(研究)计算机驱动的研究。因此,研究增加了智能机的更加亲密的交流等的设计,生产,财务,人事功能之间的相互作用,和市场营销。在生产经营的概念,形式化,排出的方式正在改变,并进行研究。 P3 在制造典型CAPACS如下:CAD计算机辅助设计:该隐:计算机辅助检测CAM:计算机辅助制造CAPP:计算机辅助工艺规划CAQC:计算机辅助质量控制 中心:计算机集成生产管理系统:直接数字控制技术:成组技术图1-2对研究相关的功能的概述,从集成的数 据库系统的工作。设计数据, 通过研究之间产生相互作 用,是一个收集的所有资料, 介绍产品及相关业务。它是 制造系统的中心。的CAD系 统采用工程在履行其职责的 主要工具。车轮的辐条是由 参与活动的研究种类。每个 cspacs具有通信链路控制数 据库,将捕捉到的数据形成 自己的分布式 P4 数据库。增加了分布式数据 库的价值以满足其预期的用 户需要和要求。CAPACS制造 过程的应用使整个系统来提 高生产效率,减少浪费,并 产生了不能够使。因此,新 技术,对高质量和降低生产 成本,产品的需求,在一个 竞争的社会需要改进技术造 成了广泛使用CAPACS。1.1.1 自动化概念自动化可以被定 义为一个系统,是相对自主 经营。这样的一个系统,包 括复杂的机械和电子设备和 计算机为基础的系统,以观 察,努力的地方,并由操作 者决定。这是一个系统,有 人按照预先确定的行动或应 对编码指令。1.1.2计算机过 程控制过程控制是指在制造 过程中的控制变量,其中一 个或任何组合的材料和设备 生产或修改产品,使其更加 有用,因此更有价值。在过 程控制系统中,计算机作为 控制机构自动控制连续操 作。两种控制系统是开环和 闭环。在一个开环控制系统, 计算机本身并没有自动化的 过程。那是,没有自我修正。 这个过程是人类操作员的直 接控制之下,谁读从各种信 息来源如仪器,建立校准盘 的过程监管,改变控制的媒 介。闭环控制系统使用计算 机的过程自动化。计算机直 接在充电的过程中。调整所 有控件提供的信息B传感装 置以保持这一过程所需的技 术规格,使用一个反馈机制。 P3 反馈是衡量实际和预期的结 果和利用这种差异,以推动 实际向所期望的结果之间的 差异的作用。期限反馈来自 测量样本的输出过程(生产) 功能,成为投入的控制功能。 那是,输出的控制功能,满 足特殊要求设计的控制系统 的输入。因此,信号从控制 生产函数和两端的生产投 入。过程系统的典型功能是 监测,数据记录,质量控制, 输出的最大化,利润最大化 对于一个给定的输出,监控, 和工厂信息系统(FIS)。计算 机过程控制的好处是提高生 产率,提高产品质量,提高 了工作效率,安全,舒适, 方便。1.1.3管理信息系统 (mis0 管理信息系统,用来辅助管 理功能的性能。这些系统产 生的计算机系统和开发管理 人员提供了有关企业运作的 最新信息。必要时,使用信 息系统来辅助管理决策职能 的企业。查看CIM(计算机 集成制造)作为企业决策的 信息系统,cspacs必须信息 互联。因此,有许多软件包 相关的研究由这些都是典型 的DCS和CAD,CAPP,FIS。 MIS的概念是一个设计目标, 其目的是得到正确的信息在 正确的时间,以适当的。因 此,管理信息系统的实施有 很大的差别,因为制造企业 之间的各组织的功能,生产 类型,信息资源,与组织承 诺管理。 P4 1.1.4工程计算机广泛应用在 大多数工程功能。工程是一 种专业的自然科学知识的应 用与判断满足开发利用自然 材料和能量的途径。是设计, 工艺规划典型的工程使用, 综合分析,优化,评价和文 件,仿真,建模,和质量控 制计划。在工程使用cspacs 增加工程师的生产力并提高 设计质量。例如,计算机的 应用到工程设计的过程是由 一个CAD系统工程师完成和 彻底测试的概念迅速和简单 地从一个工作站的设计。计 算机允许工程师把概念从原 来的设计,通过试验的数值 控制(NC)输出,或结合步 骤之间。他们进行复杂的科 学和工程计算精度高,在实 际的部分,提供了一种快速 计算的物理特性,来创建模 型的联系实际部分是由之前 提供一个快速简便的方法, 创造最复杂的零件模型的简 易方法。电脑已经影响到了 产品设计的方式,记录和发 布生产。随着技术的发展, 工程业务越来越自动化,许 多繁琐的人工计算工程师。 1.1.5企业在今天的制造环 境,计算机在支持各种业务 功能中扮演着重要的角色。 在制造企业中的关键业务职 能,典型的是生产计划与控 制,财务会计,销售管理, 维护调度和控制,管理信息 系统,数据处理,和产品规 划。计算机协助或帮助在这 些函数中执行各种 operationd应用称为计算机 辅助业务室)。 P9 电脑是影响制造企业开展业 务的方式的改变和管理生产 函数。电脑有助于通过有效 的管理为目标的完成计划。 他们协助规划和建立在哪 里,如何,当各种各样的活 动,是一个长期计划的一部 分进行。他们帮助规划者产 生优化的调度,提高生产线 的效率,并使用制造资源计 划(MRPⅡ),这是一个正式 的规划和管理一个生产函数 的资源系统。 计算机的使用已经超越了计 算工资或花哨的电动打字 机,可以通过纸的吨产品报 告。计算机已导致许多劳动 密集型任务的救济,复杂的 程序,协助设计过程和工厂 自动化。 计算机改变生产组织的内部 结构,他们的操作方法,以 及他们对社会的外部关系。 他们协助所有制造业务。在 这种情况下,所有的活动都 发生在工程在新产品构思, 然后呈现给潜在客户。计算 机有一个关键的作用,而且 是计算机图形学的一个核心 工具。它是在概念或初步设 计迭代开发产品后进行迭代 的惯例。分析与仿真的方法 也借鉴了计算机支持。使用 图形软件包提供了这些功 能,或者它的接口程序,将 提供这些功能。当一个概念 被卖给一个客户,程序控制 开发项目的所有功能的主计 划和预算。设计并生产的肉 对骨骼的概念。制造工程准 备工具计划和工艺方案。材 料采购订单在物料清单 (BOM)的定义。工具设计 准备设计完成生产计划和工 具制造构建工具。然后生产 控制问题的制造和装配订单 确保P是在正确的地方在正 确的时间和一个产品是 created.quality 保证检查零件和装配体与工 程一致性 P10 定义的产品,并交付给客户 完成。 整个过程的核心是工程设 计。整合需要工程设计的所 有用户,甚至工程本身,与 主图文件在导致最终产品的 事件链的数据提取接口功 能。还有其他的协助这个过 程。典型的如工具NC处理 器,图形系统,工程/科学CAD /CAM处理器,工作站,和 有限元求解器。 1.6制造系统的计算机控制 计算机控制的制造系统利用 计算机作为控制的一个组成 部分。因此,计算机控制是 通过产品设计在现代制造自 动化产品从概念使用,所有 的操作过程,包括产品的运 输和支持。他们控制的独立 的系统,如机器人焊接,喷 漆,加工计划,加工。他们 提供的资源利用最优控制生 产销售的产品组合以满足销 售预测,为公司创造利润。 他们控制的复杂系统,如自 动存储/检索系统(AS / RS), 自动导引车系统(AGVS),柔 性制造系统(FMS)。这些概 念将在后面章节讨论。 计算机控制系统已经开始控 制了整个生产周期的许多操 作,运行的生产线,并在整 个工厂的控制。更具挑战性 的是计算机控制的数据通 信,数据库的管理和使用, 在整个企业自动化的许多岛 屿的整合。 未来的工厂建在一个集成的 控制系统(ICS)的概念,在 制造一个新的推力开始意味 着控制概念的一个显着的变 化。 1.6.1计算机集成控制系统 一个集成的理念是绑在一起 的业务子系统, P11 工程和生产,在整个生产周 期来创建一个平滑的制造业 务,是machine.121,ICS占 所有变量在做生意的过程 中,这些变量之间的相互关 系。 集成控制系统是针对改变控 制词义的细微差别的概念是 在制造企业中的各种功能的 应用。他们也针对捆绑在一 起的生产产品所需要的企业 和各种处理功能的管理目

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