基于cae与rp的快速制造注射模具技术研究

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1、湖北工业大学硕士学位论文摘要经济的快速发展和日趋激烈的市场竞争，迫使制造业在不断改善产品性能与品质的前提下，最大限度地缩短新产品的开发周期、降低成本，以便快速响应客户需求。新产品的快速、高效开发涉及多领域的先进技术，如CAD／咄㈨技术的应用，新材料、新产品及相应工艺装备的快速成型制造等。其中以模具的快速低成本开发最为关键。但是传统的模具开发方式周期长、成本高。模具的开发是制约新产品开发与生产的瓶颈。20世纪80年代后期出现的快速原型制造技术为模具的快速开发提供了可能。但是快速制模技术目前还处于发展阶段，应用于实际生

2、产中面临了许多挑战，其中突出的问题就是模具表面质量及尺寸精度、综合机械性能难以满足高精度、高表面质量的耐久模具的制造要求。本文即是针对快速制模尺寸精度及综合力学性能不够的问题进行研究和探讨的。本文以鼠标下盖为研究对象，提出了基于CAE与RP的集成快速制造注射模具技术，模拟分析了鼠标的成形流动过程，优化了模具结构；实验研究了利用集成技术快速制造注射模具的工艺。取得的主要研究成果如下：(1)利用模流分析CA[／软件Moldflow对鼠标下盖进行了最佳浇口位置及数量分析、气穴、熔接痕位置分析以及冷却分析和翘曲分析，优化了

3、成型工艺参数和模具结构。特别是确定了模具的冷却方式，为后续快速模具制造过程中金属背衬时冷却水道的预埋提供了科学依据。(2)将喷涂模和硅胶模的制作工艺结合起来，对传统的快速制模工艺进行了改进。提出了“分型面”制作硅胶模的新方法，成功解决了传统硅胶模制造过程中分型面难以制造，复制性差，精度低的不足。采用此方法制作硅胶模，不仅避免了用小刀切割分型面所带来的误差，而且突破了传统方法必须使用高成本透明硅胶材料的局限，为模具的低成本高精度快速制造提供了新的工艺。(3)提出了CAE与快速模具集成的思想，为快速模具制造的进一步优化

4、和实用化提供了新的思路。关键词：快速原型，快速模具，CAE，结构优化，硅胶模湖北工业大学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofeconomyandtheincreasingfiercecompetitionofmarket，themanufacturingenterprisemustshortenthetimeandlowerthecostofnewproductexploitationasmoreaspossible，besidesimprovingthepropertya

5、ndqualityofproducttomeetthedemandofcustomers．Fastandefficientdevelopmentofsewproductsinvolvesalotofadvancedtechnologiesinmanyareas，such硒CAD／CAE／CAMtechnology,newmaterialsandrapidmanufacturingofnewproductsandequipments．Amongthem．therapidlOW—costdevelopmentoftoo

6、listhemostcritical．Buttherearemanydrawbackswhenus酮thetraditionalmethodtomakemould，suchaslongperiodandhighcost．Atpres。ent，themouldmanufacturehasbecomethemainbarriertodevelopnewproductandmanufacture．Therapidprototypingtechnologyproposedin1980smakesitpossibletofa

7、bricatemouldrapidly．However,rapidtoolingtechnologyisstillinthestageofdevelopment，andtherearemanychallengesmakingitusinginpractice，oneofthemainproblemsisthatsomepropertiessuch勰surfacequality,accuracyandmechanicalperformancecan’tmeetthemanufacturingrequirementso

8、fmould，such弱highprecision，highsurfacequalityandlongevity．Inthispaper,theattemptismadetoresearchonthedimensionalaccuracyandmechanicalpropertiesinrapidtooling．Inthisstudy,thetechnolo