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畢業(yè)設(shè)計 (論文 )外文資料翻譯 系 別： 機電信息系 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè) 班 級： 姓 名： 學(xué) 號： 外文出處： 塑料注塑模具并行設(shè)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(shè)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(shè)計對產(chǎn)品質(zhì)量和效率的產(chǎn)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(shè)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(chǎn)品開發(fā)過程中作為一個重要產(chǎn)品設(shè)計師和制造商之間的聯(lián)系。產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)歷了從傳統(tǒng)的串行開發(fā)設(shè)計制造到有組織的并行設(shè)計和制造過程中 ,被認(rèn)為是在非常早期 的階段的設(shè)計。并行工程的概念 (再是新的 ,但它仍然是適用于當(dāng)今的相關(guān)環(huán)境。團隊合作精神、管理參與、總體設(shè)計過程和整合 具仍然是并行工程的本質(zhì)。 程的應(yīng)用設(shè)計的注射過程包括同時考慮塑件設(shè)計、模具設(shè)計和注塑成型機的選擇、生產(chǎn)調(diào)度和成本中盡快設(shè)計階段。 介紹了注射模具的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計。在該系統(tǒng)的基礎(chǔ)上 ,模具設(shè)計公司分析注塑模具設(shè)計過程。該注射模設(shè)計系統(tǒng)包括模具設(shè)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(yīng)用到設(shè)計。 關(guān)鍵詞 :塑料注射模設(shè)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(chǎn)模具制品。每一個模具制造商都有他 /她自己的方法來設(shè)計模具 ,有許多不同的設(shè)計與建造模具。當(dāng)然最關(guān)鍵的參數(shù)之一 ,要考慮到模具設(shè)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(zhì)量和制件質(zhì)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(zhǔn)確地預(yù)測任何部分充填模式環(huán)境中。這允許快速模擬實習(xí) ,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(shè)計。工程師可 以預(yù)測過程系統(tǒng)設(shè)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(xiàn)。這是普遍用于制造復(fù)雜的制件 ,優(yōu)點是簡單、經(jīng)濟、準(zhǔn)確與少浪費。塑料零件的批量生產(chǎn)主要采用模具。產(chǎn)品設(shè)計制造過程包括模具的結(jié)構(gòu)必須經(jīng)過外觀評價和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。當(dāng)設(shè)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(chǎn)品在發(fā)展階段時的過程設(shè)計。一個好的產(chǎn)品設(shè)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(fēng)險 ,進(jìn)一步提高產(chǎn)品開發(fā)的有效性。 3、注塑模具設(shè)計重要的計算機輔助 注射模具設(shè)計任務(wù)是相當(dāng)復(fù)雜的。計算機輔助工程 (析工具提供了巨大的優(yōu)勢讓設(shè)計工程師考慮幾乎所有模具、注塑參數(shù)沒有真正利用的地方。在可能性的設(shè)計、理念設(shè)計師，給工程師們機會去消除潛在的問題 ,開始真正的生產(chǎn)。此外 ,在虛擬環(huán)境中 ,設(shè)計師可以快速而方便地評估特定的成型參數(shù)敏感性的質(zhì)量和生產(chǎn)最終產(chǎn)品。所有這些分析工具使所有模具設(shè)計將在一天甚至數(shù)小時完成 ,而不需要幾周或幾個月來做真正的實驗反復(fù)試驗。 于 早期設(shè)計的部分 ,模具和注塑模具參數(shù)、節(jié)約成本是實質(zhì)功能不僅是最好的部分 ,而且還能節(jié)省和縮短開發(fā)產(chǎn)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(shè)置的公差 ,包括零件的尺寸和形狀 ,樹脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)、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(fù)雜性 ,設(shè)計師經(jīng)常使用電腦設(shè)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(jié)構(gòu)的應(yīng)變、應(yīng)力和撓度 ,在那里這些參數(shù)可以很好地被定義。沖型分析位置和大小進(jìn)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(shè)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(yù)測凍結(jié)應(yīng)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(wǎng)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(jìn)行仿真。該材料的性能計算模型模擬可用于結(jié)構(gòu)的行為的一部分。如果需要部分設(shè)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(dá)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(shù)值控制或 工中心使這過程變得更加簡便。設(shè)計的時間也被大大降低通過使用特殊的軟件能夠產(chǎn)生刀具路徑直接從 據(jù)文件提取。主軸速度高達(dá) 100000 每分鐘轉(zhuǎn)速提一步提出了高速加工。切削材料已經(jīng)證明了驚人的表現(xiàn)而不使用任何的剪切 /冷卻液 ,什么都沒有。作為一個結(jié)果 ,加工過程復(fù)雜的型心和型腔已經(jīng)加快了。 這是一個好消息 ,產(chǎn)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(jìn)步、設(shè)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(jīng)理人現(xiàn)在體會部署新產(chǎn)品推向市場迅速發(fā)展是多么的重要。企 業(yè)的繁榮關(guān)鍵在于新產(chǎn)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(zhì)的產(chǎn)品和合理的價格領(lǐng)先其競爭不僅實現(xiàn)了 100%的打敗市場競爭對手的產(chǎn)品 ,但之前到達(dá)也傾向于保持主導(dǎo)地位甚至幾年之后終于宣布競爭產(chǎn)品 (史密斯 ,1991)。對大多數(shù)產(chǎn)品來說 ,這兩個優(yōu)勢是戲劇性的?，F(xiàn)在產(chǎn)品快速發(fā)展的一個 關(guān)鍵方面的競爭成功。圖 2 顯示 ,只有 3 - 7%的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)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(shù)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(chǎn)品。在惠普 ,超過 80%的利潤結(jié)果從產(chǎn)品小于 2 歲 !(997) 圖 2 重要的新產(chǎn)品 (雅克布 ,2000) 以先進(jìn)的計算機技術(shù)和人工智能 ,努力已經(jīng)被指向降低成本和交貨時間在設(shè)計和制造注塑模具。注塑模具設(shè)計主要感興趣的地區(qū) ,因為它是一個復(fù)雜的過程涉及到很多表面設(shè)計等各零件的模具 ,每 個都需要專家的知識和經(jīng)驗。李 (1997)提出了一種系統(tǒng)的方法關(guān)于注塑模具設(shè)計的知識庫和并行工程環(huán)境。 4 并行工程在模具設(shè)計中 并行工程 (一個系統(tǒng)性的方法來集成產(chǎn)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(xié)商一致 ,包括視角并聯(lián) ,從一開始就產(chǎn)品的整個生命周期 (埃文斯 ,1998)。從本質(zhì)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(guān)鍵要素 : 1、過程 2、多學(xué)科小組 3、綜合設(shè)計模型 4、設(shè)施 5、軟件基礎(chǔ)設(shè)施 圖 3 的方法對塑料注射模設(shè)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(chǎn)制造模具是作為最后一步。制造過程 ,包括模具的結(jié)構(gòu)必須經(jīng)過外觀評價和結(jié)構(gòu)優(yōu)化的產(chǎn)品設(shè)計。 求工程師考慮生產(chǎn)過程中產(chǎn)品設(shè)計的發(fā)展階段。一個好的設(shè)計產(chǎn)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(fēng)險 ,從效率和進(jìn)一步提高產(chǎn)品開發(fā)的有效性。 多年來 ,設(shè)計師已經(jīng)被限制在他們可以產(chǎn)出通常必須設(shè)計 制造 (— 那就是 ,調(diào)整他們的設(shè)計意圖 ,使元件 (或總成 )生產(chǎn)使用一個特定的進(jìn)程或程序。此 外 ,如果一個模具用于產(chǎn)生一個項目 ,而因此自動設(shè)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(shè)計元素需要考慮的內(nèi)容 : 1、 材料選擇 元件的合理化 (減少組件 ) 成本 在注塑、生產(chǎn)的模具生產(chǎn)注射模具元件通常是最長的部分產(chǎn)品開發(fā)過程。當(dāng)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(shè)計和注塑塑料涉及相當(dāng)復(fù)雜且耗時的活動 ,包括零件設(shè)計、模具設(shè)計、注塑成型機的選擇、生產(chǎn)排程、工裝和成本估算。所有這些活動是傳統(tǒng)上由部分設(shè)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(shè)計。很明顯的 ,這些序列階段可能會導(dǎo)致長的產(chǎn)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(shù)影響產(chǎn)品設(shè)計、模具設(shè)計、機械的選擇、生產(chǎn)排程、模具和加工成本被認(rèn)為是盡早塑料部件的設(shè)計。 使用時有效 ,法節(jié)省了部分設(shè)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(xiàn)怎樣。材料供應(yīng)商 ,設(shè)計師和制造商應(yīng)該運用這些工具同時在設(shè)計之初階段利用 加塑料成本效益。術(shù)使人們有可能取代傳統(tǒng) ,順序決策程序和并行設(shè)計過程 ,其中各方之間 是如何產(chǎn)生互動和分享信息 ,圖 3 塑料注塑、 相關(guān)設(shè)計數(shù)據(jù)提供一個綜合的環(huán)境 ,為便于并行工程的設(shè)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(shù)。 定性費用有關(guān)的部分比較設(shè)計上的變化被顯示在圖 4，顯示出一個事實 ,那就是當(dāng)設(shè)計已經(jīng)改好了在早期階段在計算機屏幕上時 , ,如果低于部分生產(chǎn)。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(chǎn)延遲 ,質(zhì)量成本、機械安裝時間 ,或是設(shè)計變更在塑料部件。 圖 4 的成本在部分改變設(shè)計產(chǎn)品開發(fā)周期 (張志剛 ,2001 年版 ) 在早期設(shè)計階段 ,設(shè)計師設(shè)計模具部分必須完成零件設(shè)計基于各自的經(jīng)驗相似的部分。但是隨著部分變得更為復(fù)雜 ,它變得相當(dāng)困難的加工性能預(yù)測及部分不使用計算機輔助工具。因此 ,即使是相對復(fù)雜的部分 ,使用計算機輔助工具 ,防止變化和昂貴的設(shè)計過程中出現(xiàn)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(shè)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(yīng)設(shè)計成一種方式 ,它有貢獻(xiàn)的重量最小部分的 ,而且是可行的。在模具的設(shè)計流程 ,分析了塑料部分進(jìn)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(shù)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(guān)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(jié)果暗示了事實后殘留在陶瓷注射預(yù)定義的尺寸公差。 6 總結(jié) 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(shù)和并行工程方法的使用 ,不僅注塑模具的設(shè)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(shè)計把出現(xiàn)的所有潛 在的問題從部分設(shè)計、模具設(shè)計和工藝參數(shù)消除。這兩個工具幫助設(shè)計師和模具制造商生產(chǎn)良好的產(chǎn)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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