塑料成型工艺与模具设计 教学课件 作者 齐晓杰5_第五章 注射模具计算机辅助设计.ppt

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1、第五章注射模计算机辅助设计意义：数值计算技术的发展和计算机技术的应用，为提高模具设计与制造质量、缩短模具设计制造周期提供了有效手段。人工绘制模具结构图纸的方法被计算机绘图所取代，设计参数数据库、标准零件图形库的建立与使用，使设计速度提高；在模具制造前进行计算机模拟，可获得可行的或优化的模具结构和参数；数控设备的应用提高了模具加工的精度和效率。设计时间缩短50％，制造时间缩短30％，成本下降10％，塑料原料节约7％。7/23/20211塑料成型工艺与模具设计第一节注射模计算机辅助设计概述注射模CAD（ComputerAided

2、Design）主要功能是辅助完成模具零件设计、模具结构设计。软件系统以几何造型为主，能进行图形绘制；能存储大量模具标准图及标准组合资料，使计算机对模具结构需要能自动选择标准件与标准图组合；能根据塑件的形状及一定的参数自动、半自动地生成型腔和部分模具结构。7/23/20212塑料成型工艺与模具设计第五章注射模计算机辅助设计注射模CAE（ComputerAidedEngineering）注射模CAE是指模具在制造之前，对设计给定的模具结构、工艺参数进行注塑成型过程的数值模拟，以预测制品的成型质量，检查模具结构、工艺参数是否合理。

3、CAE的主要特点是在设计阶段完成对设计方案的模拟、修改，避免直接对模具实物进行修改。7/23/20213塑料成型工艺与模具设计第五章注射模计算机辅助设计注射模CAM（ComputerAidedManufacture）功能是在模具加工制造时尽可能减少对操作工人技能的依赖性，用正确的程序实施长时间的自动化加工。CAM的功能包括生产监督、物料管理和加工工艺的制定。注射模CAM系统在模具加工前，能对加工过程进行检查，观察加工工艺是否合理，以保证数控设备编程的正确性；在模具加工制造时，需与数控设备、加工中心等配合使用。7/23/202

4、14塑料成型工艺与模具设计第五章注射模计算机辅助设计CAD、CAE、CAM三者的关系:CADCAECAM7/23/20215塑料成型工艺与模具设计第五章注射模计算机辅助设计CAD/CAE/CAM集成技术在注射模中的应用，实现了从塑件设计、模具设计、模具制造和塑件成型的一体化，具体体现在：塑件的造型设计，模具中模架的选择，模腔几何形状、顶出系统的设计，应用CAD技术；塑件结构设计中的应力分析，模具结构设计中的浇注系统设计、冷却系统设计，注塑成型中以减少塑件缺陷、改善塑件质量与性能为目的的工艺条件确定、工艺参数优化等内容，应用C

5、AE技术；模具制造中的型腔曲面加工、抛光及装配等内容应用CAM技术。7/23/20216塑料成型工艺与模具设计第二节注射模CAD技术主要内容：注塑制品的几何造型常用表面造型方法模腔面形状的生成模具结构方案设计标准模架选择部装图及总装图的生成模具零件图的生成常规计算和校核7/23/20217塑料成型工艺与模具设计第二节注射模CAD技术注射模CAD应用：1．设计手册的计算机化（1）标准件及标准模架图库（2）注射模设计常用的参数，便于设计时的随机查阅（3）注射模设计常用计算功能2．几何造型功能（1）为塑件图形的显示和输出提供信息（

6、2）为CAE/CAM后续数据处理提供基础数据3．专家知识的计算机化7/23/20218塑料成型工艺与模具设计第三节注射模CAE技术意义：使设计人员避免了设计中的盲目性；使工程技术人员在模具加工前完成试模工作；使生产操作人员能预测工艺参数对制品外观和性能的影响。模具设计者和生产者利用CAE技术能有目的地修正设计方案和工艺条件，克服因经验少、工作疏漏造成地不良后果，集中精力进行新产品、新工艺的研究，以适应日益激烈的市场竞争环境。7/23/20219塑料成型工艺与模具设计第三节注射模CAE技术常见注射模CAE软件结构图：7/23/

7、202110塑料成型工艺与模具设计第三节注射模CAE技术注射模CAE内容：1.流动模拟：流动模拟的目的是预测塑料熔体流经流道、浇口、充填型腔的过程，计算流道、浇口及型腔内的压力场、温度场、速度场，剪切应变率分布以及剪切应力分布，并将这些结果以图表、等值线、阴影图等形式显示，供设计人员分析、评价模具设计参数和注塑成型工艺条件。通过流动模拟，可帮助设计人员优化注塑成型工艺参数，确定合理的浇口、浇道数目和位置，预测所需的注射压力及锁模力，并发现可能出现的注射不足、热降解、不合理的熔接线位置等缺陷。7/23/202111塑料成型工艺

8、与模具设计注射模CAE内容：2.保压分析：保压模拟的目的是预测保压过程中型腔内熔体的压力场、温度场、密度分布和剪切应力分布等，帮助设计人员确定合理的保压压力和保压时间，改进浇口设计，以减少型腔内熔体体积收缩的变化。3.冷却分析：对注射模具的热交换效率和冷却系统的设计方案进行模拟，从而获得制