【正文】 軟件方面，也由基于中性層面的二維分析方式向基于實(shí)體模型的三維分析方式過(guò)渡，使三維設(shè)計(jì)與三維分析的集成以實(shí)現(xiàn)。如以色列 Cimatron 公司的注塑模專家系統(tǒng)，能根據(jù)脫模方向優(yōu)化生成分模面，其設(shè)計(jì)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了模具零件的相關(guān)性，自動(dòng)生成供數(shù)控加工的鉆孔表格，在數(shù)控加工中實(shí)現(xiàn)了加工參數(shù)的優(yōu)化等， UG 和 PRO / E 等軟件都相應(yīng)推出了適應(yīng)注塑模具設(shè)計(jì)的智能化模塊，這些具有智能化的功能可顯著提高注塑模的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。僅憑有限的數(shù)值計(jì)算功能，軟件是無(wú)法為用戶提供符合實(shí)際情況的正確結(jié)果的，軟件的智能化功能現(xiàn)已成為衡量模具軟件先進(jìn)性和實(shí)用性的重要標(biāo)志之一。為了順應(yīng)潮流，許多工作站級(jí)軟件相繼都移植了微機(jī)級(jí)的 CAD / CAM 版本，有的軟件公司為了能與 Windows 操作系統(tǒng)風(fēng)格一致，甚至重寫(xiě)了 CAD / CAM 系統(tǒng)的全部代碼。隨著微機(jī)技術(shù)的飛速進(jìn)步，在 20 世紀(jì) 90 年代后期，基于 Windows 操作系統(tǒng)的新一代微機(jī)軟件，如 Solidworks 、 Solidage 、 MDT 等嶄露頭角。系統(tǒng)的每一個(gè)功能既可獨(dú)立運(yùn)行，又可通過(guò)數(shù)據(jù)接口做集成分析。（1）基于網(wǎng)絡(luò)的模具 CAD / CAM / CAE 當(dāng)前代表國(guó)際先進(jìn)水平的注塑模 CAD / CAM / 集成化系統(tǒng)已開(kāi)始使用如英國(guó) Delcam 公司在原有軟件 DUCTS 的基礎(chǔ)上，為適應(yīng)最新軟件發(fā)展及實(shí)際需求，向模具行業(yè)推出了可用于注塑模 CAD / CAM 的集成化系統(tǒng) Delcam Powersolution 。公司之間模具能否具有接受電子文檔的模具 CAD /CAM 系統(tǒng)已成為模具企業(yè)生存的必要條件。采用 CAM 技術(shù)能顯著提高模具加工的精度及生產(chǎn)管理的效率。例如，自動(dòng)計(jì)算鉬絲的中心軌跡，將其轉(zhuǎn)化為線切割機(jī)床所需的指令。其中流動(dòng)保壓模擬軟件能提供不同時(shí)刻型腔內(nèi)塑料熔體的溫度、壓力、剪切應(yīng)力分布，預(yù)測(cè)結(jié)果能直接指導(dǎo)工藝參數(shù)的選定及流道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，流道平衡分析軟件能幫助用戶對(duì)一模多腔模具的流道系統(tǒng)進(jìn)行平衡設(shè)計(jì)，計(jì)算各個(gè)流道和澆口的尺寸，以保證塑料熔體能同時(shí)充滿各個(gè)型腔；冷卻模擬軟件能計(jì)算冷卻時(shí)間、制品及型腔的溫度分布，其分析結(jié)果可以用來(lái)優(yōu)化冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；剛度強(qiáng)度分析軟件能對(duì)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析，幫助用戶對(duì)型腔壁厚和模板厚度進(jìn)行剛度和強(qiáng)度校核；應(yīng)力計(jì)算和翹曲預(yù)測(cè)軟件則能計(jì)算出制品的收縮情況和內(nèi)應(yīng)力的分布，預(yù)測(cè)制品出模后的變形。 CAE 技術(shù)借助于有限元法、有限差分法和邊界元法等數(shù)值計(jì)算方法，分析型腔中塑料的流動(dòng)、保壓和冷卻過(guò)程，計(jì)算制品和模具的應(yīng)力分布，預(yù)測(cè)制品的翹曲變形，并由此分析工藝條件、材料參數(shù)及模具結(jié)構(gòu)對(duì)制品質(zhì)量的影響，達(dá)到優(yōu)化制品和模具結(jié)構(gòu)、優(yōu)選成形工藝參數(shù)的目的。二維CAD系統(tǒng)一般將產(chǎn)品和工程設(shè)計(jì)圖紙看成是“點(diǎn)、線、圓、弧、文本……”等幾何元素的集合，系統(tǒng)內(nèi)表達(dá)的任何設(shè)計(jì)都變成了幾何圖形，所依賴的數(shù)學(xué)模型是幾何模型，系統(tǒng)記錄了這些圖素的幾何特征。CAD是工程技術(shù)人員以計(jì)算機(jī)為工具，對(duì)產(chǎn)品和工程進(jìn)行設(shè)計(jì)、繪圖、造型、分析和編寫(xiě)技術(shù)文檔等設(shè)計(jì)活動(dòng)的總稱。目 錄1 前言……………………………………………………………………………（1） CAD / CAM /CAE 技術(shù)的概念………………………………………………（1） 注塑模 CAD / CAM / CAE 技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀………………………………（1）2 摩托車(chē)塑料擋板塑件的分析與注塑成型原理……………………（3） 塑料的性能、分類和摩托車(chē)擋板的分析……………………………………（3） 注塑成形原理與過(guò)程…………………………………………………………（4）3 摩托車(chē)擋板注塑模的設(shè)計(jì)……………………………………………… （10） 塑件成型的工藝性能分析……………………………………………………（10） 注塑機(jī)的選擇…………………………………………………………………（11） 塑件成型方案的確定…………………………………………………………（11） ………………………………………………………… （11）……………………………………………………… （12） 、復(fù)位形式的確定……………………………………………… （13） 澆口形式、位置的設(shè)計(jì)與確定……………………………………………（14） 其它機(jī)構(gòu)……………………………………………………………………… （15） ……………………………………………………………… （15） 支承零件的設(shè)計(jì)……………………………………………………………（15） 排氣和冷卻機(jī)構(gòu)……………………………………………………………（16） 模具設(shè)計(jì)的計(jì)算……………………………………………………………… （16） ………………………………………………… （16） ………………………………………………… （16）………………………………… （23） ……………………………………………………………………… （23）……………………………………………………… （23）………………………………………………………… （24）…………………………………………………………… （24）………………………………… （25）…………………………………… （25） 模具尺寸確定………………………………………………………………… （25）………………………………………… （25） ……………………………………………………………… （25） ………………………………………………………… （29）……………………………………………………………… （29）………………………………………………………………… （30）…………………………………… （30）………………………………………………………… （30）………………………………………… （31）4 模具外殼、型腔和型芯的三維造型與數(shù)控仿真加工……………（31） ……………………………………………………（31） …………………………………… （32） ……………………… （45） 摩托車(chē)擋板型芯模的三維曲面造型……………………………………… （45）…………………………………………（46） ……………………… （58） 摩托車(chē)擋板型腔模的三維曲面造型……………………………………… （58） 摩托車(chē)擋板型腔模的數(shù)控仿真加工……………………………………… （58）5 結(jié)論………………………………………………………………………………（66）參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………… (67)致 謝…………………………………………………………………………… (68) 附錄 A附錄 B1 前言 CAD / CAM /CAE 技術(shù)的概念CAD即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design,CAD），其概念和內(nèi)涵正在不斷地發(fā)展中。1972年10月，國(guó)際信息處理聯(lián)合會(huì)（IFIP）在荷蘭召開(kāi)的“關(guān)于CAD原理的工作會(huì)議”上給出如下定義：CAD是一種技術(shù)，其中人與計(jì)算機(jī)結(jié)合為一個(gè)問(wèn)題求解組，緊密配合，發(fā)揮各自所長(zhǎng)，從而使其工作優(yōu)于每一方，并為應(yīng)用多學(xué)科方法的綜合性協(xié)作提供了可能。根據(jù)模型的不同，CAD系統(tǒng)一般分為二維CAD和三維CAD系統(tǒng)。二維CAD系統(tǒng)一般由圖形的輸入與編輯、硬件接口、數(shù)據(jù)接口和二次開(kāi)發(fā)工具等幾部分組成。塑料注塑成形 CAE 軟件主要包括流動(dòng)保壓模擬、流道平衡分析、冷卻模擬、模具剛度強(qiáng)度分析和應(yīng)力計(jì)算、翹曲預(yù)測(cè)等功能。 運(yùn)用 CAM 技術(shù)能將模具型腔的幾何數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為各種數(shù)控機(jī)床所需要的加工指令代碼，取代手工編程。對(duì)于數(shù)控銑床，則可以計(jì)算輪廓加工時(shí)銑刀的運(yùn)動(dòng)軌跡，并輸出相應(yīng)的指令代碼。 CAD / CAM / CAE 技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀在西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，注塑模 CAD / CAM / CAE 訂貨所需要的塑料制品資料已經(jīng)廣泛使用電子文檔，技術(shù)的應(yīng)用已非常普遍。 CAE 的工程應(yīng)用具體體現(xiàn)在如下四個(gè)方面。該系統(tǒng)搜蓋了幾何建模、注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、反求工程、快速原型、數(shù)控編程及測(cè)量分析等領(lǐng)域。 （2）微機(jī)版軟件在模具行業(yè)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用在 20 世紀(jì) 90 年代初，能用于注塑制品幾何造型和數(shù)控加工的模具 CAD / CAM 系統(tǒng)主要是在工作站上采用了 UNIX 操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的，如在模具行業(yè)中應(yīng)用較廣的美國(guó) Pro / E 、 UGll ，、 CADDSS ，法國(guó)的 CATIA 、 EUCLID 和英國(guó)的 DUCTS 等。這些軟件不僅在采用了 NUBRS 曲面（非均勻有理 B 樣條曲面）、三位參數(shù)化特征造型等先進(jìn)技術(shù)方面繼承了工作站級(jí) CAD / CAM 軟件的優(yōu)點(diǎn)，而且在 Windows 風(fēng)格動(dòng)態(tài)導(dǎo)航特征樹(shù)面向?qū)ο蟮确矫孢€具有工作站軟件所不能比擬的優(yōu)點(diǎn)，深得使用者的好評(píng)。 （3）模具 CAD / CAM / CAE 系統(tǒng)的高智能化程度正在逐步提高當(dāng)前，注塑模設(shè)計(jì)和制造在很大程度上依靠著人的經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)。許多軟件都在智能化方面做了大量的工作。 （4）三維設(shè)計(jì)與三維分析的應(yīng)用和結(jié)合是當(dāng)前注塑模發(fā)展的必然趨勢(shì)在注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，傳統(tǒng)的方法是采用二維設(shè)計(jì)，即先將三維制品的幾何模型投影為若干二維視圖后，再按二維視圖進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。2 摩托車(chē)塑料擋板塑件的分析與注塑成型原理、分類和摩托車(chē)擋板的分析 塑料具有以下性能和優(yōu)點(diǎn)：。雖然塑料的密度小，但是它的強(qiáng)度比木材、玻璃、陶瓷等要高很多。由于質(zhì)量輕，塑料特別適合制造輕巧的日用和家用電器零件。如果按單位重量來(lái)計(jì)算材料的抗拉強(qiáng)度（稱之為比強(qiáng)度），則塑料并不遜色于金屬，有些如工程塑料、碳纖維增強(qiáng)塑料等，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)金屬?？梢阅藵舛冗_(dá)90%的濃硫酸、各種濃度的鹽酸及堿液。 塑料對(duì)電、熱、聲都有良好的絕緣性能，被廣泛用來(lái)制造電絕緣材料、絕熱保溫材料以及隔聲吸聲材料。 塑料的折射率較高，并且具有很好的光澤，不加填充劑的塑料大都可以制成透光性良好的制品。塑料還具有防水、防潮、防輻射、防振等多種防護(hù)性能。常見(jiàn)的熱塑性塑料品種有：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚酰胺（PA）、聚碳酸酯（PC）等。 受熱時(shí)，其中的合成是指將發(fā)生化學(xué)變化，樹(shù)脂分子由線型或支鏈型結(jié)構(gòu)通過(guò)交聯(lián)反應(yīng)變?yōu)轶w型結(jié)構(gòu)，塑料也因此固化定形。與熱塑性塑料相比，熱固性塑料具有耐熱性好、尺寸穩(wěn)定性好、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)。摩托車(chē)擋板的塑件壁厚幾乎均勻，尺寸精度一般。摩托車(chē)擋板分析：ABS：珍珠白： 中批量生產(chǎn)： 摩托車(chē)擋板零件圖 塑料制品是在一定的溫度和壓力下，根據(jù)塑料的性質(zhì)和對(duì)制品的要求，將塑料用各種不同的成型方法制成一定的形狀，經(jīng)過(guò)冷卻，修正而獲得的。為取出凝固體，用分型面把模塊分割成型芯和型腔兩部分。包裹凝固體內(nèi)外表面的相交線稱為分型環(huán)，分型環(huán)水平向四周延伸形成切割模塊的分型面。光有成型零件還不能連續(xù)大量生產(chǎn)塑料制品，型芯和型腔零件要安裝固定在模架上，加工出注料通道，配上脫模機(jī)構(gòu)等其他機(jī)構(gòu)和零件，成為能與注塑機(jī)配合工作的模具，才能連續(xù)生產(chǎn)塑料制品。注塑機(jī)工作時(shí)的狀態(tài)是注塑機(jī)固定模板一直固定不動(dòng)，而移動(dòng)模板在注塑機(jī)拉桿上作單邊開(kāi)合運(yùn)動(dòng)，因此安裝固定在模具動(dòng)、定模部分的型芯和型腔零件也能隨移動(dòng)模板開(kāi)合作開(kāi)閉運(yùn)動(dòng)。型芯和型腔零件又隨注塑機(jī)移動(dòng)模板的開(kāi)模運(yùn)動(dòng)分開(kāi)，隨后注塑機(jī)頂出桿驅(qū)動(dòng)模具脫模機(jī)構(gòu)脫出塑料制品。其主要過(guò)程為：將塑料的料?；蚍哿?，在注射成型機(jī)的料筒內(nèi)加熱融化呈流動(dòng)狀態(tài)時(shí)，在柱塞或螺桿加壓下，熔融塑料被壓縮并向前移動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)料筒前端的噴嘴以快速注入溫度較低的閉合模具內(nèi)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的冷卻定型后，開(kāi)啟模具即得制品。（1）柱塞式注塑機(jī) 它通過(guò)柱塞依次將料筒的顆粒推向料筒前端的塑化室，依靠料筒外的加熱器提供的熱是量，使塑料塑化成黏流狀態(tài)，并被注塞注射到模腔中去。料筒總長(zhǎng)L分為：送料段L壓縮段L2和計(jì)量段L3。在料筒外加熱器加熱和螺桿的剪切作用下，物料實(shí)現(xiàn)其物理狀態(tài)的變化，最后呈黏流態(tài)，并獲得一定的壓力。與此同時(shí)，料筒前端和螺桿頭部熔料逐漸增多，當(dāng)達(dá)到所需要的注射量時(shí)，計(jì)量裝置撞擊限位開(kāi)關(guān)，螺桿即停止轉(zhuǎn)動(dòng)和后退，至此，預(yù)塑完畢。繼而，注射座前移，注射油缸驅(qū)動(dòng)螺桿按要求的壓力和速度將熔料注入模腔內(nèi)。（3）螺桿塑化、柱塞注射式注塑機(jī) 塑料的塑化由螺桿進(jìn)行被塑化好的熔料通過(guò)一個(gè)回止閥，進(jìn)入另一個(gè)料筒