基于 CAD的注塑模具设计与仿真研究

基于 CAD的注塑模具设计与仿真研究

韩立坤

恒银金融科技股份有限公司，天津 300308

摘要：数字化设计和智能制造技术是管理科学、网络技术、制造技术、计算机技术等多种先进技术融合应用的结果，是制造业向数字化、智能化发展的必然趋势。基于制造业的发展态势，模具制造业也积极研究和应用数字化设计和智能制造技术，将机器人相关自动化技术与现代工业信息技术相结合，实现了模具设计和制造的系统化平台，提高了模具设计和制造的智能化和数字化水平，促进了模具数字化和智能设计制造的高科技科学应用。促进模具制造业的创新和发展。

关键词：CAD；注塑模具；设计仿真

引言

该软件的三维模具(包括UG)具有设计功能，但导出的二维图形分辨率不好，但在完成了UG软件分离的型芯和型腔的二维图形的导出后，利用cad完成了模具系统的设计，提高了绘图速度，同时保证了图形与模型的高度相关性，简化了模具生产后期的校正过程。以扬声器零件为例，分析了实现模具型腔和系统以及二维图形的方法和过程，以提高模具设计的质量和印刷效率。

1.注塑模具的基本概述

根据塑料产品的成型特性，当注射模具被分成主要分为热塑性注射模具和热固性注射模具的成型过程时，注射模具可以被分成压模、转移模具、吹塑模具、注射模具、热成型模具等。与可分为半流式和溢流式的压模相似，注塑模也是细分的，可拆卸式的注塑模由热水注射系统分为固定式和移动式两种，注塑模分为热流道模和冷流道模。注射模的结构主要由两部分组成:固定模和活动模。例如，在注射成型机中，固定模具通常连接到固定模具上，注射模具的活动模具连接到活动模具上。

2.基于ＣＡＤ的注塑模具设计流程

注塑制品在加工性能、强度、耐腐蚀性方面具有很强的优势，在许多行业已经取代木材和金属制品，注塑作为最常见的塑料成型方法具有操作简单、自动化程度高等优点，塑料制品在未来市场仍有很大的发展空间。塑料熔体的流动模式和塑性变形直接受塑料产品的结构影响，在设计注射成型模具的结构和工艺参数时，热流动的变化特性影响很多因素(包括产品、模具、材料、成型工艺等)。)有必要综合考虑，模具系统通过使用计算机辅助设计/计算机辅助制造仿真软件来优化设计过程，这已成为提高模具行业效率和生产质量的有效方法。

注塑模具产品设计主要包括初步设计、模拟优化、样板设计等。，设计师根据塑料产品的各种参数(包括结构、应用、质量等)分析产品的初步设计。)、塑料材料和模桩(包括型腔和分离面结构、热水和冷却系统、脱模方法等。)来完成，这实现了对模具初步设计方案的获取，并对方案进行了仿真优化分析，从而指导模具零件结构的优化和改进，完成了对模具样板设计方案的获取。

注塑模具(通常是型腔模具、凸芯模具，包括脱模面和两个模具的接触面)按照用途完成注塑模具产品的加工生产过程，注塑模具的结构和应用要求完成后，对主体脱模面、凸模、模具结构和形状的确定就完成了。如果模制零件的形状复杂，要求高精度(要求表面粗糙度低)，通常使用工具钢(热处理后)完成模具材料的生产，如果需要保证同轴度，则使用凸面，为了有效地提高模制件的质量，混合零件(强度足够导向和导向)采用。

3注塑模具数字化设计

3.1方案设计

注塑模具草图设计，按照2D图纸的模具产品设计，利用信息技术，有必要在生产平台上设计制造模具。同时，利用CAD软件的三维功能，对模具产品进行三维建模，完成电极设计和三维快速成型模具设计。

3.2工艺设计

注塑模具工艺的设计内容，在设计了电极的数模之后，设计了模具型腔之后，利用CAM软件技术，完成了在电极上创建加工程序的过程，创建了模具型腔，并参考了基于信息模具协同设计理念的协同制造平台中相关公司的具体工作流程，根据任务计划准确完成了设计工作，部署了任务分配输出工作。除此之外，我们创建并输出模具材料清单，创建零件流程，输出零件流程卡，并完成模具流程的设计工作。

3.3大数据分析调试

注塑模具的数字化设计和智能制造技术的大数据分析调整是指实现生产线的智能调整，主要是利用大数据分析。使用制造执行系统、粗加工、电火花信息识别系统、工业机器人、数控铣床等。，我们将开发与模具设计和制造相关的参数设置工作，合并并行操作，并开发数据调整工作。大数据分析调试需要确保生产线的智能调试，为自动化机器人的相应人工站点校准相关演示的数量，实现生产过程的自动化操作，以及智能调试。

3.4零件加工

注塑模具零件加工工作需要利用RFID管理系统，在管理系统中，使用智能产线技术，同时使用MES系统，根据设计加工工艺的具体安排，自动化完成模具型腔制造工作，在此基础上，保证ED能够放电加工，促进模具零件制造成型，为模具整体成型提供基础。

3.5模具装配

为了扩大模具装配工作，在使用模具结构图的同时，使用快捷的模具型芯图，科学合理地制定注射模各零件装配工作的内容，在保证调整技术的科学性后，有效地使用电动工具，使用钳工磨床等。要求各方熟练使用这些机器，使用抛光和抛光技术等。当产品成型区域的表面加工得更精细并满足要求时，模具装配工作就完成了。

3.6试模修模

试模修模工作的前提是结合塑料成型工艺，合理选择注塑模具成型参数，并对塑料制件质量进行严密的分析与控制。保证模架在注塑机上牢固固定，将已经完成装配的快换模芯在模架上安装，即可开始注塑成型工作。

4.ＵＧ三维分模设计

本文以材料为ＡＢＳ的音箱零件如图1所示。　　

图1模型模具设计

模具设计采用ＮＸ８．０实现，其外形尺寸为１１８ｘ４９ｘ１１ｍｍ，分模的全部操作采用Ｍｏｌｄｗｉｚａｒｄ完成。　　

（１）首先在Ｍｏｌｄｗｉｚａｒｄ环境下需对项目零件进行初始化，确定模具设计的各项基础信息（包括材料、文件名、保存路径、收缩率等），初始化项目前零件需为实体，可使用缝合工具将片体的零件在建模模块下缝合为一个实体。

（２）接下来对坐标系、工件、型腔布局进行设置，设置模具坐标系时需以实体音箱零件中心作为坐标原点，ＸＹ平面需同分型面重合，Ｚ轴正方向同零件脱模方向一致，通常使用经验值设置工件尺寸（即型腔型芯尺寸的设置），采用一模两腔设计以减少废料提高生产效率。

（３）脱模面的设计、模具加工的难度、外观、成型件的结构等都直接受到脱模面的影响，脱模程序ug首先根据成型件的拉伸角度和方向完成型腔和型芯面积的自动计算，以不同的颜色显示，扬声器部分中间的大凹槽必须经过预先修复后才能脱模。曲面补片操作可用于使用“体”补片方法自动计算系统中捕捉孔的位置，从而简化操作过程。然后，选择分模线(生成分模面的基础)，围绕扬声器部件底部底部的环形线是其分模线，分模线在部件两端稍微向下的影响下被分成多个，用手提取，通过基于分模线的面和挤压面的创建指令完成分模面的获取。使用UG绘图命令导出IGS腔的芯图，并完成二维图的创建和二维图的导出(计算机辅助设计格式)。

结语

综上所述，为了研究注塑模具数字化设计和注塑模具智能制造技术，我们明确了该技术的含义、意义和内容，分析了模具设计和技术设计的数字化设计，并对该技术工作流程进行了全面分析，强调了大数据分析调整、模具零件加工、模具装配、原型模具修复等模具智能制造工作。注塑模具的数字化设计和智能制造技术需要推动制造业的进一步发展。

【参考文献】

[1]王启香.论数字化背景下模具加工技术的改进方案探讨[J].山东工业技术,2018(15):135-136.