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畢業(yè)設計 (論文 )外文資料翻譯 系 別： 機電信息系 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化專業(yè) 班 級： 姓 名： 學 號： 外文出處： 塑料注塑模具并行設計 21（ 2005） 368 附 件： 1. 原文 ； 2. 譯文 2013 年 3 月 塑料注塑模具并行設計 A. a 要 塑料制品制造業(yè)近年迅速成長。其中最受歡迎的制作過程是注塑塑料零件。注塑模具的設計對產品質量和效率的產品加工非常重要。模具公司想保持競爭優(yōu)勢 ,就必須縮短模具設計和制造的周期。 模具是工業(yè)的一個重要支持行業(yè)，在產品開發(fā)過程中作為一個重要產品設計師和制造商之間的聯系。產品開發(fā)經歷了從傳統的串行開發(fā)設計制造到有組織的并行設計和制造過程中 ,被認為是在非常早期 的階段的設計。并行工程的概念 (再是新的 ,但它仍然是適用于當今的相關環(huán)境。團隊合作精神、管理參與、總體設計過程和整合 具仍然是并行工程的本質。 程的應用設計的注射過程包括同時考慮塑件設計、模具設計和注塑成型機的選擇、生產調度和成本中盡快設計階段。 介紹了注射模具的基本結構設計。在該系統的基礎上 ,模具設計公司分析注塑模具設計過程。該注射模設計系統包括模具設計過程及模具知識管理。最后的原則概述了塑料注射模并行工程過程并對其原理應用到設計。 關鍵詞 :塑料注射模設計、并行工程、計算機輔助工程、 成型條件、塑料注塑、流動模擬 1、簡介 注塑模具總是昂貴的 ,不幸的是沒有模具就不可能生產模具制品。每一個模具制造商都有他 /她自己的方法來設計模具 ,有許多不同的設計與建造模具。當然最關鍵的參數之一 ,要考慮到模具設計階段是大量的計算、注射的方法 ,澆注的的方法、研究注射成型機容量和特點。模具的成本、模具的質量和制件質量是分不開的 在針對今天的計算機輔助充型模擬軟件包能準確地預測任何部分充填模式環(huán)境中。這允許快速模擬實習 ,幫助找到模具的最佳位置。工程師可以在電腦上執(zhí)行成型試驗前完成零件設計。工程師可 以預測過程系統設計和加工窗口 ,并能 獲得信息累積所帶來的影響 ,如部分過程變量影響性能、成本、外觀等。 2、注射成型法 注塑成型是最有效的方法之一 ,將塑料最好的一面呈現。這是普遍用于制造復雜的制件 ,優(yōu)點是簡單、經濟、準確與少浪費。塑料零件的批量生產主要采用模具。產品設計制造過程包括模具的結構必須經過外觀評價和結構優(yōu)化。當設計師創(chuàng)造注射模具組件時，他們面臨一個巨大的多種選擇，并行工程需要一個工程師考慮制產品在發(fā)展階段時的過程設計。一個好的產品設計為了滿足市場其制造過程是不可能太貴的。 合了過 程仿真、快速成形制造能減少風險 ,進一步提高產品開發(fā)的有效性。 3、注塑模具設計重要的計算機輔助 注射模具設計任務是相當復雜的。計算機輔助工程 (析工具提供了巨大的優(yōu)勢讓設計工程師考慮幾乎所有模具、注塑參數沒有真正利用的地方。在可能性的設計、理念設計師，給工程師們機會去消除潛在的問題 ,開始真正的生產。此外 ,在虛擬環(huán)境中 ,設計師可以快速而方便地評估特定的成型參數敏感性的質量和生產最終產品。所有這些分析工具使所有模具設計將在一天甚至數小時完成 ,而不需要幾周或幾個月來做真正的實驗反復試驗。 于 早期設計的部分 ,模具和注塑模具參數、節(jié)約成本是實質功能不僅是最好的部分 ,而且還能節(jié)省和縮短開發(fā)產品推向市場的時間。 在所有方面的成型過程中需要滿足塑料部分設置的公差 ,包括零件的尺寸和形狀 ,樹脂的化學結構、填料使用 ,模具型腔布置、澆注、模具冷卻并釋放機制使用。面對這復雜性 ,設計師經常使用電腦設計工具 ,如有限元分析 (充型分析 (減少開發(fā)時間和成本。有限元分析確定部分結構的應變、應力和撓度 ,在那里這些參數可以很好地被定義。沖型分析位置和大小進行優(yōu)化樹脂流動。它還定義了焊縫的位置、面積過大 的壓力 ,以及如何影響墻壁和肋厚度流動。其它有限元分析設計工具包括模具冷卻溫度分布 ,分析周期時間和收縮為空間控制和預測凍結應力、翹曲變形等情況。 采用 析部分壓縮模如圖 1 所示。分析周期始于創(chuàng)造一個 型和有 限元網格的模具腔。在注入條件規(guī)定 ,充型、纖維取向、固化和熱歷史、收縮和翹曲變形等情況進行仿真。該材料的性能計算模型模擬可用于結構的行為的一部分。如果需要部分設計澆口位置及加工條件可以在電腦上修改 ,直到一個可接受的零件的表達式。摘要分析了一個優(yōu)化完成部分可采用降低 即也優(yōu)化力量、控制溫度和固化、最小收縮和翹曲變形等情況。 模具加工的前身是手工制作 ,如檢查每一剪機床維修工。自動化的增長和普遍使用的電腦數值控制或 工中心使這過程變得更加簡便。設計的時間也被大大降低通過使用特殊的軟件能夠產生刀具路徑直接從 據文件提取。主軸速度高達 100000 每分鐘轉速提一步提出了高速加工。切削材料已經證明了驚人的表現而不使用任何的剪切 /冷卻液 ,什么都沒有。作為一個結果 ,加工過程復雜的型心和型腔已經加快了。 這是一個好消息 ,產生一個模具所花費的時間不斷 的被減少。壞消息是 ,另一方面 ,甚至所有這些進步、設計和制造的模具仍然要花很長時間 ,是非常昂貴的。 圖 1 的注射模 析部分 許多公司的經理人現在體會部署新產品推向市場迅速發(fā)展是多么的重要。企 業(yè)的繁榮關鍵在于新產品。他們推動企業(yè)的收入、市場份額、底線和股票價格。一個公司能夠發(fā)明優(yōu)質的產品和合理的價格領先其競爭不僅實現了 100%的打敗市場競爭對手的產品 ,但之前到達也傾向于保持主導地位甚至幾年之后終于宣布競爭產品 (史密斯 ,1991)。對大多數產品來說 ,這兩個優(yōu)勢是戲劇性的?，F在產品快速發(fā)展的一個 關鍵方面的競爭成功。圖 2 顯示 ,只有 3 - 7%的產品結構與一般的工業(yè)或電子公司是小于 5 歲。公司在第一四分位 ,這個數字增加到 15 - 25%。一流的公司 ,它是 60 - 80%(湯普森 ,1996)。最好的公司在不斷開發(fā)新產品。在惠普 ,超過 80%的利潤結果從產品小于 2 歲 !(997) 圖 2 重要的新產品 (雅克布 ,2000) 以先進的計算機技術和人工智能 ,努力已經被指向降低成本和交貨時間在設計和制造注塑模具。注塑模具設計主要感興趣的地區(qū) ,因為它是一個復雜的過程涉及到很多表面設計等各零件的模具 ,每 個都需要專家的知識和經驗。李 (1997)提出了一種系統的方法關于注塑模具設計的知識庫和并行工程環(huán)境。 4 并行工程在模具設計中 并行工程 (一個系統性的方法來集成產品開發(fā)過程。它代表了團隊合作的價值觀、信任和分享 ,以這樣的方式 ,決策是通過協商一致 ,包括視角并聯 ,從一開始就產品的整個生命周期 (埃文斯 ,1998)。從本質上講 ,供合作、合作、 集體和同步工程的工作環(huán)境。一個并行工程的方法是基于五個關鍵要素 : 1、過程 2、多學科小組 3、綜合設計模型 4、設施 5、軟件基礎設施 圖 3 的方法對塑料注射模設計 ,工程 b)串并行工程 在塑料模具制造業(yè)、 很重要的 ,由于高成本加工和長交貨期。通常 ,產制造模具是作為最后一步。制造過程 ,包括模具的結構必須經過外觀評價和結構優(yōu)化的產品設計。 求工程師考慮生產過程中產品設計的發(fā)展階段。一個好的設計產品是滿足市場如果其制造過程是不可能的。 合過程模擬、快速成形制造能減少風險 ,從效率和進一步提高產品開發(fā)的有效性。 多年來 ,設計師已經被限制在他們可以產出通常必須設計 制造 (— 那就是 ,調整他們的設計意圖 ,使元件 (或總成 )生產使用一個特定的進程或程序。此 外 ,如果一個模具用于產生一個項目 ,而因此自動設計對固有限制在一開始就相處得很好。以注塑為例 ,以處理一個組件成功 ,即使在最小程度上 ,下面的設計元素需要考慮的內容 : 1、 材料選擇 元件的合理化 (減少組件 ) 成本 在注塑、生產的模具生產注射模具元件通常是最長的部分產品開發(fā)過程。當利用快速造型、 要長時間 ,因此成為瓶頸。 廢水處理工程的工藝設計和注塑塑料涉及相當復雜且耗時的活動 ,包括零件設計、模具設計、注塑成型機的選擇、生產排程、工裝和成本估算。所有這些活動是傳統上由部分設計和模具制作人員按注射模順序的方式完成后塑料部件的設計。很明顯的 ,這些序列階段可能會導致長的產品開發(fā)時間。但隨著社會的過程中實施并行工程所有參數影響產品設計、模具設計、機械的選擇、生產排程、模具和加工成本被認為是盡早塑料部件的設計。 使用時有效 ,法節(jié)省了部分設計及制造巨大的成本和時間。這些工具幾乎讓 工程師測試部分處理它在其正常使用壽命表現怎樣。材料供應商 ,設計師和制造商應該運用這些工具同時在設計之初階段利用 加塑料成本效益。術使人們有可能取代傳統 ,順序決策程序和并行設計過程 ,其中各方之間 是如何產生互動和分享信息 ,圖 3 塑料注塑、 相關設計數據提供一個綜合的環(huán)境 ,為便于并行工程的設計、制造和模具部分 ,以及材料的選擇和模擬優(yōu)化工藝控制參數。 定性費用有關的部分比較設計上的變化被顯示在圖 4，顯示出一個事實 ,那就是當設計已經改好了在早期階段在計算機屏幕上時 , ,如果低于部分生產。這些改變可能發(fā)生在塑料部件模具的改變 ,如澆口位置、厚度變化、生產延遲 ,質量成本、機械安裝時間 ,或是設計變更在塑料部件。 圖 4 的成本在部分改變設計產品開發(fā)周期 (張志剛 ,2001 年版 ) 在早期設計階段 ,設計師設計模具部分必須完成零件設計基于各自的經驗相似的部分。但是隨著部分變得更為復雜 ,它變得相當困難的加工性能預測及部分不使用計算機輔助工具。因此 ,即使是相對復雜的部分 ,使用計算機輔助工具 ,防止變化和昂貴的設計過程中出現的問題 ,可以注射后。為成功實施并行工程 ,必須有歸屬感從人 人參與。 5 個案研究 圖 5 顯示初始 算機輔助設計 )塑料部分用于噴灌消防栓的腿。一個基本特征 ,部分的部分保持平注射后 ,在注射操作原因變形問題。 另一個重要特點的塑料部件必須是一種高效的抗彎剛度。一批料中加入了不同取向的部分如圖 5 b。這些應設計成一種方式 ,它有貢獻的重量最小部分的 ,而且是可行的。在模具的設計流程 ,分析了塑料部分進行了模具仿真分析軟件讓選拔的最佳澆口位置圖 6。這個數字表明最好的點澆口位置的中間饋線的中心部分。作為失真和陶瓷注射后的部分 ,至關重要的是 ,從功能的角 度 ,它必須被保持在最低水平 ,同樣也使用軟件里面分析。圖 5 b 顯示結果暗示了事實后殘留在陶瓷注射預定義的尺寸公差。 6 總結 在塑料注塑、 型所得的塑料部分商業(yè)的 3 D 程序可用于部分性能和注塑工藝分析。借助于 術和并行工程方法的使用 ,不僅注塑模具的設計和制造可以在很短的一段時間完成 ,而且它可能在開始時的模具設計把出現的所有潛 在的問題從部分設計、模具設計和工藝參數消除。這兩個工具幫助設計師和模具制造商生產良好的產品 ,更好的交付和更快的模具用較少的時間和金錢。 【原文一】 F A. a in of is of is to to to of by a is an as an of by to a at a of of is no it is in s T E. E to of an of as as in of an of an of of is is to of a 1. to a it be ho a to a of a of to be in of is of of of of of of of n s of of on is a of 2. is of to in It is to in a of be of a of an to of in A of is to go to if is or of AD AM of 3. be of to of of or on to in of on of to be in a of or or AE is in of of to to to of in to of as to in a by be to It of of AE of is . of a a of be by be to of If be in an is is an be of a of NC of of a as 00,000 in of As a of It is it to a is on is of a be 1 of it is to to to A to of 00% of to a a 1991). is a of –7% of or is in 5–25%. it 0–80% (1996). 0% of (1997) 2. of 2000) in to in of an of it is a to (1997) a in a 4. is a to It of in a is by in of 1998). CE a A is on 1. 2. 3. 4. 5. in a) b) In CE is to CE is by in to is as be of CE an to of in A of is to go to if is of AD AM of in as to – to or to be a or In if a is to an to at as an in to a at a to be 1. . . . . . . . 2. 3. of 4. 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