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1、摘 要现今社会中，模具工业已成为国民经济中的重要基础工业之一。由于高分子材料具有许多优良性能，适合现代化生产，经济效益显著，且不受地域、气候的限制。因而造就了模具工业突飞猛进的发展。我国塑料模具目前的设计、分析与制造主要依赖设计人员的经验和工艺人员的技巧，设计合理与否、制品有无缺陷只有通过试模才知道，使得模具的制造周期长、成本高。而采用计算机辅助设计、分析与制造(CAD/CAE/CAM)一体化技术，可以极大的提高塑料模具的设计制造水平及制品质量。论文介绍了国内外注塑模具工业的现状、发展趋势和我国注塑模具工业和技术今后的主要发展方向，利用Pro/Engineer、MOLDFLOW软件分别作为开发
2、和分析平台，并结合当今中国注塑模具制造情况，对目前运用最多的注塑模具进行设计、分析、制造一体化的实践操作研究。从而使计算机技术和制造技术相互结合和渗透，实现模具工业的信息现代化。论文中利用计算机辅助模具设计Pro/Engineer软件完成零件注塑模具的设计任务，运用注塑模具分析软件MOLDFLOW对设计的注塑模具进行温度、压力、填充、流动等分析，通过分析结果结合现实模具设计的经验和实际要求对设计的模具进行修改，确定模具设计模型。关键词:计算机辅助设计，注塑模，MOLDFLOW，模拟分析AbstractNowadays, in the community，mould industry has b
3、ecome one of the important basic industry in the national economy. Due to the excellent properties of polymer material has many, suitable for modern production, and the economic benefit is remarkable, and is not subject to regional, climate restrictions. Thus made mold industry development by leaps
4、and bounds. In our country, the design, analysis and manufacture of the plastic mould are chiefly depending on the experience of the designer and technique of the technologist. Only passing mould test can we know the rationality of the design and the quality of the products. As a result, it makes lo
5、nger circle and higher cost. But applying integrative computer aided design、engineer and manufacture (CAD/CAE/CAM) can greatly improve the level of the design of the plastic mould and the quality of the products.The paper introduced the current situation of injection mold industry in china and forei
6、gn, development trend and the main development direction of injection mould industry and technology in the future in China. And make use of Pro/Engineer and MoIdflow software to carry out integrative computer aided design, engineer and manufacture of the most use injection mold. Link the computer ar
7、t and the manufacture technique to achieve information modernization of the mold industry in deed. In the content, complete the design of injection mold by Computer aided design software (Pro/Engineer). Then, make the use function of MOLDFLOW, and analyze temperature, press, filling and flow in the
8、course of the injection molding process, improve on the shortage of design and optimize the process of injection.Keywords: the calculator assistance design, injection mold, MOLDFLOW, simulation analysis目 录1 绪论61.1模具工业概况61.2 国内外注塑模具的研究现状71.2.1国内研究现状71.2.2 国外研究现状81.3 塑料模具发展方向91.4论文的主要研究工作102 注塑模结构设计10
9、2.1 塑料模具设计流程102.1.1客户要求112.1.2塑料模具设计112.2 相机模具设计思路112.2.1相机产品的形体结构设计112.2.2相机产品的模具结构设计分析112.2.3相机产品的模具结构设计122.3壳体常用材料122.4客户样品分析132.5浇注系统、冷却系统的设计212.5.1浇口进料形式的确定212.5.2浇注系统的选择212.5.3冷却系统的设计要点222.6 产品模拟分析232.7 相机外壳注塑机的选择263 模具设计273.1模仁设计273.1.1模仁形状273.1.2侧向滑块模仁形状283.1.3模仁大小的确定283.1.4开模模拟仿真283.2模具冷却系统
10、的确定293.4模架的选择304总结31参考文献33致 谢341 绪论1.1模具工业概况模具生产是衡量一个国家工业化水平的重要标志。采用模具生产零部件，具有高效、节材、成本低、保证质量等一系列优点，是当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。许多现代工业的发展和技术水平的提高，在很大程度上取决于模具工业的发展水平。因此模具工业对国民经济和社会的发展，将会起越来越大的作用。模具工业的薄弱将严重影响工业产品造型的变化和新产品的开发，努力提高模具生产工艺水平，加强模具工艺及制造技术的研究，是发展工业生产的重要途径之一。模具作为工业生产的基础工艺装备，是国民经济的基础工业之一。在汽车能源、机械、信息、航空
11、航天、国防工业和日常生活用品的产品中，有着广泛的应用。利用模具成型零件的方法，实质上是一种少切削、无切削、多工序重合的生产方法。采用模具成型的工艺代替传统的切削加工工艺，可以提高生产效率，保证零件质量，节约材料，降低生产成本，从而取得很高的经济效益。80%以上的塑料制品，70%以上的日用五金及耐用消费品零件，都采用模具成型的方法来生产。由此可见，利用模具生产零件的方法己成为工业上进行成批或大量生产的主要技术手段，它对于保证制品质量，缩短制品周期，进而争先占领市场，以及产品更新换代和新产品开发都具有决定性意义。因此德国把模具称为“金属加工中的帝王”，把模具工业视为“关键工业”，美国把模具称为“美
12、国工业的基石”，把模具工业视为“不可估量其力量的工业”，日本把模具说成是“促成社会繁荣富裕的动力”门，把模具工业视为“整个工业发展的秘密”。由于模具工业的重要性，模具成型工艺在各个工业部门得到了广泛的应用，使得模具行业的产值己经大大超过素有“工业之母”之称的机床、刀具工业的产值。这一情况充分说明在国民经济蓬勃发展的过程中模具工业明显地成为技术，经济和国力发展的关键。在现代工业发展的进程中，模具的地位及其重要性日益为人们所认识。模具工业作为进入富裕社会的原动力之一，正推动着整个工业技术的进步。当今模具就是“现代化”，模具就是“高效益”的观念，以被越来越多的入们所接受。由于科学技术的迅速发展，产品
13、更新换代速度加快以及人们对产品多样化需求的增加，使得模具制品由单一的大批量生产模式逐渐向多品种、中小批量生产模式发展，塑料模是塑料制品生产基础之深刻含义正日益为人们理解和掌握。当塑料制品及其成型设备被确定之后，塑件质量的优劣及生产效率的高低，模具因素约占80%。由此可知，推动模具技术的进步应是刻不容缓的策略，尤其注塑模的设计、技术与制造水平，常可标志一个国家工业化的发展程度，注塑模具的设计与制造向着快速、高效、精密、高成功率、低成本方向发展。现代注塑模具技术的发展，依赖于模具标准化程度、优质模具材料、先进的设计与制造技术、各种数控机床设备及现代生产管理模式等多方面工作的综合1。1.2 国内外注
14、塑模具的研究现状1.2.1国内研究现状我国在注塑模CAD技术开发研究与应用方面起步较晚。从20世纪80年代中期开始，国内部分大中型企业先后引进了一些国外知名度较高的注塑模CAD系统。同时，某些高等学校和科研院所也开始了注塑模CAD系统的研制与开发工作。我国注塑模CAD/CAE/CAM研究始于70年代末，发展较为迅速。多年来，我国对注塑模设计制造技术及其CAD的开发应用十分重视，在“八五”期间，由北京航空航天大学、华中理工大学、四川联合大学等单位联合进行了国家重点科技攻关课题“注塑模GAD/CAE/CAM集成系统”，并于1996年通过鉴定，部分成果己投入实际应用，使我国的注塑模CAD/CAE/C
15、AM研究和应用水平有了较大提高。目前拥有自主版权的软件有，华中理工大学开发的塑料注塑模CAD/CAE/CAM系统HSC2.0郑州工业大学研制的Z- MOLD分析软件等。这些软件正在一些模具企业中推广和使用，有待在试用中逐步完善。这些项目的成果对促进我国注塑模CAD技术的迅速发展起了重要作用，使我国注塑模CAD技术及应用水平很快提高。华中理工大学是国内较早自行开发研究注塑模CAD/CAE/CAM系统的单位。自20世纪80年代中期开始，就在注塑模流动分析模拟和冷却分析模拟的研制方面进行了多年的研究与开发工作，推出了塑料注塑模CADlCAE1CAM系统HSC-1。该系统包括塑件三维形状输入、流动模拟
16、、冷却分析、型腔强度与刚度校核及模具图设计与绘制等功能，在一些企业单位应用，取得较好结果，现已实现商品化。在“八五”期间，由北京航空航天大学、华中理工大学、四川联合大学等单位联合进行了国家重点科技攻关课题，注塑模CAD/CAE/CAM集成系统”，并于1996年通过鉴定，部分成果己投入实际应用，目前出现的拥有自主版权的软件有华中理工大学开发的塑料注塑模CAD/CAE/CAM系统HSC2.0，郑州工业大学研制的Z-MOLD分析软件等。上海交通大学从1983年开始，对注塑模CAD进行了多方面的研究。在国内首次将人工智能技术引入注塑模CAD系统中，于1988年开发出集成化注塑模智能CAD系统。目前在工作站UG-11平台上进一步开发
