内容发布更新时间 : 2024/5/21 4:55:44星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

模流分析!\技术在塑料模具设计和制造中的应用 李红林贺华波费春华刘军孙保寿 (宁波大学,浙江宁波!\

摘要:回顾了计算机辅助技术在塑料模具设计和制造中的应用历史。介绍了模流分析%&’技术的发展和应用状况,对现阶段塑料模具开发中出现的现象进行了分析,并指出应用模流分析%&’技术的必然性。

关键词:模流分析;%&’;塑料模具

\计算机辅助技术应用情况及存在的问题计算机辅助技术在塑料模具设计和制造中的应用在国内始于$(世纪(年代中期,至今已有近$(年的历史,其应用情况大致可归结为两个阶段: (\世纪(年代中期到*(年代中期:这是以计算机代替绘图板为主要标志的二维绘图和设计阶段。在这个阶段中的典型应用软件是&+,-. %&/、%&0&等,由于这些软件在编辑、修改和查询功能等方面比传统的手工方法要方便得多,有的模具企业还在上述软件基础上针对本企业的具体应用进行了一定程度的二次开发,再加上计算机本身在处理数据方面所固有的高效率和准确性,所以经过此阶段应用后显著提高了塑料模具在二维绘图和设计方面的效率及准确性。

($$(世纪*(年代后期到现在:这是以%&// %&1应用一体化为主要标志的三维应用阶段。这个阶段的典型应用软件是+233、45-/’、1&. ,5-6、1&7,’5%&1和%&0&1’等软件。此阶段采用三维立体来表达产品、模具成型零件和%6%加工对象,并在一定程度上建立了它们之间的相关性,加上高速加工技术的开始应用,所以达到此应用阶段的企业显著提高了设计和制造过程的直观性、进一步提高了设计结果的准确性和效率、拓宽了对复杂模具零件的加工范围、提高了模具零件的加工效率、并使得一定程度的并行设计和制造成为可能。

经过上述两个阶段之后,模具设计和制造的速度得到了质的飞跃,是不是计算机辅助技术在塑料模具设计和制造中的应用便到此为止呢?不是的话,那下一个应用标志会是什么呢?在回答这个问

收稿日期:$((!8(!8$\题之前,先让我们来看看模具企业在达到第二个应用阶段后在商品模具开发中仍存在的现象:企业接到产品图/模型/样品后,经过紧张的设计、工艺、加工、装配到试模后打出首样,这一系列过程对复杂程度一般的模具而言,时间可控制在\个月左右,但从首样到合格产品之间拖的时间太长,有的!个月,有的9个月,甚至合格后产品已被淘汰。

造成上述现象的原因虽是多方面的,但与下述两点有很深的关系:

(\用户的产品工艺性太差,但在模具验收上却不打任何折扣。解决这种矛盾,目前模具企业可以说是办法有限,最多只能凭经验和三维软件的检查功能对脱模斜度、产品厚度或结构上非常明显的问题提出修改建议,但这些建议在量上缺乏准确性。我们知道熔接痕、缩凹、因困气而产生的烧焦等产品缺陷与产品各处的厚度在量上都有一定的关系。如应用%&’模流分析技术,就可在模具开始设计之前先用分析软件定量地检查产品的工艺性,对不合理之处,通过协商力争让客户能对产品进行修改,由于调整的仅是产品厚度,不涉及到产品的结构,客户在这个阶段一般来说容易采纳模具厂家的意见。

($证明模具设计或修改方案的方法太原始。目前,要想知道模具设计或修改方案是否可行,唯一的办法是通过试模。这中间不但涉及到一系列的人力、物力消耗和设备的损耗,更重要的是拖延了模具的生产周期。如应用%&’模流分析技术,就可在计算机上验证方案,既节约成本,又节省时间。

通过上述现象的原因分析和解决思路,可得出一个结论:计算机辅助技术在塑料模具设计和制造中第三阶段的应用标志应是模流分析%&’技术的普遍推广和应用。

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综述?专稿《电加工与模具》$((!年第;期万方数据

!模流分析\软件的发展和应用概况

世界上第一套模流分析软件产生于%&’(年,由澳大利亚*+,-+*.公司开发成功。随后美国

康乃尔大学的科研人员也开发出了类似软件,后成立了#\公司,其软件产品最后取名为\

*+,。45年代,国内的华中科技大学模具技术国家重点实验室也推出了67\软件。%&&&年,

*+,-+*.公司成功并购了#\公司,两家公司的技术专长得到了有机融合,并在!55!年成功推出了8#(95和8:;95版本。

在国内,模流分析\技术与模具设计\技术的推广基本同时开始,但由于多方面的原因,它在模具企业中的实际应用落在了\技术的后面。但令人欣慰的是:经过模流分析\技术开发人员!5余年的不懈努力,

在经历了从中面流技术到双面流技术之后,它在实体流技术上也取得了一定突破[%]。目前,

\模流分析软件在操作的易用性、分析速度的实时性、分析结果的准确性等方面都得到了质的提高。最近几年,国内的海尔、0\、康佳等一些大型生产企业,在商品模具开发中都有成功应用\技术的典型范例。比如,海尔针对模具和产品开发中存在的问题,提出了塑料制品和模具集成设计的思想,模流分析\技术便在其中起到了重要作用。

另一方面,模流分析\软件在技术走向相对成熟的同时,也根据用户的情况对产品进行了细分,价格上拉开了档次,使得一般中、小型模具企业在经济上能承受。比如,*+,-+*.公司的软件便分为:8#(产品优化顾问、8:(注塑成形深入分析软件和8<(注塑过程控制专家。其中8#定位于普通用户,它可模拟塑料填充过程、分析注射工艺窗口、寻找最佳浇口位置、进行流道自动平衡计算、分析显示熔接痕、气穴、缩凹