【正文】 便于設計中的反復修正改變。模具設計與加工方法的發(fā)展主要有以下三方面： （1）模具軟件功能集成化 模具軟件功能的集成化要求軟件的功能模塊比較齊全，同時各功能模塊采用同一數據模型，以實現(xiàn)信息的綜合管理與共享，從而支持模具設計、制造、裝配、檢驗、測試及生產管理的全過程，達到實現(xiàn)最佳效益的目的。集成化軟件較高的軟件還包括：UG、CATIA和PRO/E等。它是一項集激光、材料、信息及控制等技術于一體的先進制造技術，其突出特點就是能直接根據產品的CAD數據快捷地制造出具有一定結構和功能的原型甚至產品，而不需要任何工裝夾具，面迭加形成三維實體。RPM技術與陶瓷型精密鑄造相結合，為模具型腔精鑄成型提供了新途徑。如美國DTM公司的Rapid Tool專利技術，它能在5～10天內制造生產用的注塑模，可注塑零件5萬件以上，屬于直接用于批量生產的模具。高速銑削具有工件溫度低、切削力小、加工平穩(wěn)、質量好、效率高（為普遍銑削加工的5～10倍）及可加工硬質材料（＜60HRC）等諸多優(yōu)點，因而在模具加工中日益受到重視。國外高速加工機床主軸最高轉速已超過100000R/min，快速進給速度可達120m/min，加速度可達1～2g，換刀時間可提高到1～2s【9】。美、日兩國的模具廠，80%是10人以下的小工廠，90%是20人以下小而專的企業(yè)。這種專業(yè)化小模具廠易于管理，反應靈活，易于提高產品質量和經濟效率，有較強的競爭力。國外企業(yè)都極為重視模具的標準化，我國的模具標準化程度不足30%，而且標準品種少、質量低、交貨期長，嚴重阻礙模具的合理流向和效能發(fā)揮，需大力制訂標準化規(guī)范。因此，在模具設計與制造中，采用新技術、新工藝、新設備可持續(xù)發(fā)展模具工業(yè)，更將成為所有企業(yè)得以占據市場制高點的必由之路。計算機的應用，使得設計人員在設計過程中，能充分發(fā)揮計算機的強大算術邏輯運算功能、大容量信息存儲與快速信息查找的能力，完成信息管理、數值計算、分析模擬、優(yōu)化設計和繪圖等項任務；而設計人員集中精力進行有效的創(chuàng)造性思維，從而更好地完成從設計方案的提出、評介、通用的CAD件是AutoCAD，但AutoCAD是一種通用的繪圖軟件，對機械行業(yè)針對性差，不過幸運的是，AutoCAD是個開放性軟件，可以對它進行二次開發(fā)，如采用Autolisp，ADS，ARX甚至采用VB語言等，現(xiàn)今的高華CAD、天目CAD就是在該軟件的基礎上開發(fā)的機械專業(yè)CAD。世界上第一套塑料模具CAD軟件是澳大利亞MOLDFLOW公司于1976年推出井以公司名字命名的MOLDFLOW。應用MOLDFLOW公司的技術已經在世界范圍內成功地設計出了上萬副模具。第一套塑料模具CAD/CAM經過數年努力研制而成，于1982年推出，它就是后來稱為GRAFTEK的系統(tǒng)。據報導，美國Protety pe amp。 國內部分科研單位、大專院校也在塑料行業(yè)開展了CAD技術的研制和開發(fā)工作。總的來講我國塑料模具CAD僅僅處于開發(fā)使用初期，很多自己研發(fā)的軟件并不是很成熟。對于這些標準的或本單位采用的模架及零件可在通用的二維工程圖CAD系統(tǒng)中建立模架、零件庫，以被設計時調用。另外對于一些設計中常用的數據庫資料也可以設置在CAD系統(tǒng)中以便設計人員快速查詢，根據各個工廠的不同要求和情況，還可以在系統(tǒng)中設置本單位所特有的內容。對于某些在原成型制品的基礎上作局部修改而需重新設計的模具來說，其效果就更加明顯。由于注塑制品大多數是薄壁件，且又有復雜的表面，因此，常用表面造型的方法來產生制品的幾何模型。目前流行的商品化注塑模CAD軟件并未能很好的解決這種換算，因此，制品的形狀和型腔的形狀要分別輸入，工作量較大且比較繁瑣，如何由制品形狀方便、快捷的生成型腔和型芯表面形狀仍是當前的研究課題。 采用計算機軟件來設計模具的前提是盡可能多地實現(xiàn)模具標準化，包括模架標準化、模具零件標準化、結構標準化及工藝參數標準化等。 根據已選定的標準模架及已完成型腔布置，模具設計軟件以交互方式引導模具設計者生成部裝圖和總裝圖。 模具設計軟件能引導用戶根據模具部裝圖、總裝圖以及相應圖形庫完成模具零件的設計、繪圖和標注尺寸。注塑模CAD中的數據處理 注塑模結構CAD的重點在于注塑制品的造型、模具設計、繪圖和數控加工的模擬，注塑模CAD的過程就是數據處理的過程。在應用程序的執(zhí)行過程中，經常需要利用一些標準數據和其他程序的設計及結果，系統(tǒng)各部分是通過交換數據相互聯(lián)系的。注塑模CAD系統(tǒng)中，數據類型十分廣泛，除了數字型、字符型數據之外，圖形/模型及其文本數據項也是注塑模CAD系統(tǒng)的數據。第三節(jié)、CAD數據組成注塑模CAD系統(tǒng)中數據可分為組合數據和基本數據，可將組合數據逐層分解至基本數據為止。 它是一種模型數據，可以表達為如下格式：文件名：總裝圖；組成：各部件數據名+定位關系數據；組織：依次記錄各部件名，定位數據。 它可定義為一種圖形文本數據，為注塑模系統(tǒng)的基本單元數據，該數據類型可表達為如下格式：文件名：零件名； 組 成：圖形信息+尺寸信息+文本信息；組 織：依次按圖形記錄圖形節(jié)點信息、尺寸標注及文本信息。通過樣品的計算機輔助測量或產品概念設計，建立產品的三維數據模型。設計變量為產品厚度及產品所用材料。最后，按照用戶設定指標完成產品性能評估。設計參數包括：型腔數；材料類別及牌號；注塑機型號；工藝參數(充填時間、保壓時間、冷卻時間、注射速率或注射壓力等)；澆口位置、尺寸及數目；分型面等。 最有利于產品性能的澆口位置和流道設計完成后，產品與注塑機噴嘴之間的幾何關系也就確定了。 根據輸出的設計參數，可以調用標準零件數據庫中的零件模型，自動生成標準零件。所有零件生成后，即可進行模具的裝配模型建立，通常采用自下而上的布局。全面自動的干涉量檢查為用戶提供了檢查間隙和干涉的功能，并給出干涉總量以及間隙估計的文本記錄。 模具的裝配模型通過后，即可從中提取信息，詳細設計零件，包括自動尺寸標準和引入材料清單。剩下的工作就是編制材料清單和作出加工模具零件所需的NC刀具軌跡。圖21 CAD設計流程第五節(jié)、應用在本設計中的CAD技術一、 Pro/ENGINEER2001在模具設計過程中的應用Pro/ENGINEER2001是美國PTC公司（Parametric Technology Corporation——參數技術公司）開發(fā)的大型CAD/CAM/CAE集成軟件，是全方位的產品開發(fā)軟件。在DVD門模具設計過程中，主要應用Pro/ENGINEER2001進行了模仁結構設計，包括分形面、澆注系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，滑塊等的設計。專門為模具設計人員開發(fā)的這套工具，提供了快速創(chuàng)建和修改完整模具零部件的功能，能簡化模具設計過程，提高生產效率。三、 Moldflow Plastic Advisers在模具設計過程中的應用Moldflow Plastic Advisers是Moldflow公司開發(fā)的快速試模分析軟件，可以對塑件和模具進行注塑分析和優(yōu)化，能幫助設計人員在早期發(fā)現(xiàn)問題。四、 AutoCAD在模具設計過程中的應用AutoCAD是最常用的工程制圖軟件。第六節(jié)、小結塑料模具CAD技術是一種全新的設計技術，有助于提高產品及模具設計的質量和實現(xiàn)產品的最佳性能。塑料模具CAD的難點在于建立豐富的材料性能數據庫，以及模具零件的標準化。圖31 注塑零件3D圖該零件尺寸中等大小，最大長度為151mm，最大高度28mm，最大寬度35mm，最大厚度2mm。三、生產綱領大批量，自動化生產。該塑件裝配在DVD表面，對表面美觀有一定要求，設計時要注意對外邊面的處理。脫模斜度：，其脫模斜度查參考文獻【1】中的表34有塑件內表面35′~1176。20′。同時，側面采用滑塊機構，脫模時，滑塊抽去，兩壁處脫模沒有困難，所有也不放脫模斜度。%～%，容易吸濕，成型前應進行充分的干燥，干燥至水分含量%。塑料在注射機料筒內經過加熱、塑化達到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔成型，其過程可以分為充模、壓實、保壓、倒流、和冷卻4個階段。二、材料ABS的注塑成型參數注射機：螺桿式；螺桿轉數（r/min）：48；料筒溫度（℃）：前段 200～220； 中段 180～200； 后段 160～180；噴嘴溫度（℃）：170～180；模具溫度（℃）：50～80；注射壓力（MPa）：70～100；成型時間（s）：注射20～60，保壓0～3，冷卻20～90，總周期50～只要改變其三者的比例、化合方法、顆粒的尺寸，便可以生產出一系列具有不同沖擊強度、流動特性的品種，如把丁二烯的成份增加，則其沖擊強度會得到提高，但是硬度和流動性就會降低，強度和耐熱性變會減少。缺點是耐候性，耐熱性差，且易燃。每種單體都具有不同特性：丙烯腈有高強度、熱穩(wěn)定性及化學穩(wěn)定性；丁二烯具有堅韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強度。中單體的聚合產生了具有兩相的三元共聚物，一個是苯乙烯丙烯腈的連續(xù)相，另一個是聚丁二烯橡膠分散相。這就可以在產品設計上具有很大的靈活性，并且由此產生了市場上上百種不同品質的ABS材料。ABS材料具有超強的易加工性，外觀特性，低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強度。ABS具有良好的成型加工性，制品表面光潔度高，且具有良好的涂裝性和染色性，可電鍍成多種色澤。ABS是吸水的塑料，于室溫下，%~%水分，雖然這種水分不至于對機械性能構成重大影響，%，塑料表面會受大的影響，所以對ABS進行成型加工時，一定要事先干燥，%。第四章 模具設計第一節(jié)、擬定模具結構設計一、分型面位置的確定在塑件設計階段，就應考慮成型時分型面的形狀和位置，否則無法用模具成型。分型面的設計是否合理，對塑件質量、工藝操作難易程度和模具的設計制造都由很大影響。（1）有利于保證塑件的外觀質量；（2）分型面應選擇在塑件的最大截面處；（3）盡可能使塑件留在動模一側；（4）有利于保證塑件的尺寸精度；（5）盡可能滿足塑件的使用要求；（6）盡量減少塑件在合模方向上的投影面積；（7）長型芯應置于開模方向；（8）有利于排氣；（9）有利于簡化模具結構。圖41塑件側向軸孔示意圖基于以上因素的考慮，分型面選擇如圖4444所示。一般來說，大中型塑件和精度要求高的小型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結構，但對于精度要求不高的小型塑件（沒有配合精度要求），形狀簡單，又是大批量生產時，若采用多型腔模具可提供獨特的優(yōu)越條件，使生產效率大為提高