今天小编给大家找来了《基于知识的注塑模具设计论文(精选3篇)》的相关内容，希望能给你带来帮助!摘要：随着现今社会塑料工业的不断发展，塑件逐渐得到广泛的应用，尤其是相对大型的塑件，对其设计也提出了更高的要求。因此，本文针对大型注塑模具，以仪表板为例进行分析探讨，希望对今后的注塑模具设计及其应用起到借鉴作用。
基于知识的注塑模具设计论文 篇1：
注塑模具的标准化及自动化设计
摘 要 随着科技日新月异的发展，先进的制造技术的出现正急剧改变着制造业的产品标准和生产过程，注塑模具业也是如此。一般而言，质量、成本以及工期是限制注塑模具发展的主要的三个方面的因素。而其中工期对于注塑模具的发展又显得尤为重要，因此提高注塑模具的标准化及自动化设计对于提高注塑工作效率非常关键。本文就注塑模具的标准化设计及自动化设计进行探讨。
关键词 注塑模具；工期；标准化；自动化设计
随着人类步入21世纪以来，先进的制造技术使得制造业的产品结构以及生产过程都得到了较大的改变，模具行业也是如此。模具行业要想适应现代的社会的发展就必须将产业的制造工艺、设计技术、生产模式等方面进行一定程度的调整。根据以往的经验可以知道，质量、成本以及工期是限制注塑模具行业发展的三个重要的方面。而其中对于质量和成本两个方面又和工期紧密相关，缩短工期就能很大程度上减少成本，但是相对来说产品的质量就可能降低，因此工期对于注塑模具的发展就显得尤为重要。对于制造业的工期又往往和注塑模具的标准化及自动化设计有关，如果能够实现注塑模具的标准化设计就能保证产品的质量，如果能够实现注塑模具的自动化设计就能够减少重复性的劳动，明显的提高工作效率，进而缩短工期、降低成本。
1 注塑模具设计的标准化
1.1 注塑模具标准化的发展
业内人士都知道，凡工业较为发达的国家，对于标准化工作都非常重视。这不仅因为住宿模具标准化能够确保产品的质量，而且能够在很大程度上提高工作的效率和企业的效益。模具技术标准的制定和具体执行、模具产品的生产和应用以及对于模具标准的宣传和推广等是模具标准化工作的主要内容。我国注塑模具的工作发展相对于其他制造业发达的国家来说起步较晚，加上模具标准化的宣传力度不够，致使我国的模具标准化工作与其他国家还有很大的差距。
1.2 注塑模具的标准化设计
本文通过对注塑模具标准化的相关研究进行学习并且根据注塑模具现状对注塑模具的标准化设计提出了以下几点规定。
1）根据公司的实际需求制定统一的模具设计框架，模具配件装配在框架中的位置要形成标准化。
2）通用模架尺寸的标准化.根据产品的类型和尺寸大小制定模架各板的标准尺寸范围，可参考LKM龙记标准模架制定成公司的标准。
3）按成型部分、浇注系统、冷却和加热系统、顶出系统、斜顶机构和滑块机构的分类制定详细的模具结构设计标准。
4）模具配件首选标准件，标准件可以是按公司自己的标准加工成的标准件，也可以是专业模具配件公司（如HASCO、DME、MISUMI、正钢等）生产的标准件。
5）对于结构高度类似的产品，根据产品的外形尺寸建立专用的注塑模具库，以减少模具设计时间，如根据LCD/LED平板电视的寸数建立LCD/LED平板电视面盖和底壳相对应的模具库。
6）制定同步化设计的规则，使得多位工程师在共同设计同一套模具时做到任务清晰，互不干涉。
7）模具设计过程中的辅助设计参照如点、线、平面和曲面要由指定的层关闭和开启，层的名字要统一。
2 注塑模具自动化设计
模具的自动化设计可以有效的提高生产效率，缩短工期，降低成本。欧盟在1998和2000年间支持了无纸模具设计和制造这一研究和开发项目，并取得一定的成果。本文接下来将在此基础上对模具的自动化设计进行探讨。
注塑模具设计具有很强的经验性，设计经验在注塑模具设计中具有非常重要的作用。而目前模具企业的自动化设计普遍采用CAD/CAM/CAE技术。利用该技术进行模具设计具体可以分为以下几个过程。
2.1 评估与自动报价
报价太高，合同会被能给出更精确报价的竞争厂家夺走。若报价太低，则可能做赔本生意。建立符合公司利益的自动报价系统就可以解决报价不精确和报价时间慢的问题。目前有一定规模的模具公司都建立了模具自动报价系统。
2.2 输入产品模型
研究表明：模具制造厂家需要的原始模型数据不是单一的软件就能完成的，厂家需要的数据是由一些不太流行的软件和专业软件等多种软件产生的原始数据。靠单一的CAD/CAM 软件系统是不现实的，是不能满足产品设计要求的。在市场上购买的转换器是一个比较经济的方法，但是这样的转换器所带的系统大多都只能使用一次，从长远的角度考虑，是很不划算的。为了很好的解决这个问题，有些公司会提供在线转换服务。在线转换服务是一种按次付费的服务，使用一次就支付一次服务费用，这样就不用花大量经费购买相关的转换软件。
2.3 完备产品模型
在完成生命周期后，将进入完备产品模型阶段。有时模型中的某些部分设计师有意没有完成，只是设计出足以实现设计产品所需的花样和款式的那部分模型，给生产厂家一个大体的模型，而细节造型部分主要是由模具制造厂家来完成。
2.4 自动产生模具
修整产品模型并确保它能进行流畅的加工造型后，下面即是模具产生阶段。
模具的产生涉及到两个步骤，其一是产生模具的型芯部分（如定模、动模、镶件、斜顶及滑块等）；其二是产生模架及其他配件和结构.目前主流的注塑模具设计的设计软件（如Pro/Engineer和UG）都可以通过外挂专用的设计软件和二次开发可基本实现模具的自动产生。
2.5 加工准备
模具零件在正式加工之前都需要进行相关的准备工作，对那些需要休整的部位，加工人员需要选择合适的加工刀具来进行休整，对于那些不能够用加工刀具进行休整的地方，需要采取更加精密的加工工艺来完成，一般会采用放电加工的方法来进行休整，最后在进行正式加工。
3 结束语
科学技术日新月异的发展促使注塑模具行业也不断对于自身的制造工艺、设计技术、生产模式等方面进行一定程度的调整，因为只有这样才能适应社会的变化。本文在前人的研究基础上对注塑模具标准化及自动化设计进行了研究，得出了一些有益的结论。但是由于时间以及其它各方面的限制，对于注塑模具标准化及自动化设计的研究还有待进一步的完善和深入。希望本文的研究对于注塑模具行业有一定的指导意义。
参考文献
[1]杨化林.基于知识的注塑模具设计若干技术研究[D].浙江大学，2006.
[2]张云峰.模具电极CAPP系统的研究与开发[D].青岛理工大学，2011.
[3]杨志佳.基于UG的注塑模具报价系统的研究[D].华中科技大学，2011.
[4]梁长记.注塑模具CAD脱模系统的研究与开发[D].山东大学，2010.
作者：彭志荣
基于知识的注塑模具设计论文 篇2：
注塑模具设计及应用技术探析
摘 要：随着现今社会塑料工业的不断发展，塑件逐渐得到广泛的应用，尤其是相对大型的塑件，对其设计也提出了更高的要求。因此，本文针对大型注塑模具，以仪表板为例进行分析探讨，希望对今后的注塑模具设计及其应用起到借鉴作用。
关键词：注塑模具；设计；应用；仪表板
随着以塑代木、以塑代钢等技术成为一种发展趋势，在医疗、汽车等行业逐渐增加对大型塑料零部件的使用量的情况下，人们对于塑制品中重要的工艺装备生产越来越重视，即大型注塑模具，其设计与应用水平的高低，直接影响到注塑制品的质量。
1.塑件结构工艺性分析
本文以某机械仪表板作为研究对象，因为在设计中已经确定了原材料的使用以及制品的基本结构，所以，主要是探讨模具的设计与工艺两个方面，希望能够尽可能减少这两个方面面临的问题。
塑料的制作需要按照使用要求进行设计。想要让塑件制作符合要求，需将塑料的性能特点完全发挥出来，再考虑其结构工艺性，在使用要求基本满足的前提下，尽可能将模具结构简化，在满足成型工艺的要求下，提高生产效率，降低生产成本[1]。
塑件结构的工艺性指的是对塑件结构形状以及外观质量进行分析的基础上，观察其是否能满足成型工艺的要求，其主要包含几何形状、表面粗糙度、尺寸精度、壁厚、成型孔分布、均匀性等方面。合格的制品离不开良好的结构工艺性这一基础，同时其也是顺利开展注塑工艺的前提条件。在模具设计之前，应分析塑件结构，确保成型工艺，之后再对相关的设计难度进行深入探讨。
2.模具结构设计方案
在注塑成型过程中，主要包含充填、保压、冷却和开模，其中，冷却与充填的进行是基于模具的浇注系统和冷却系统，它们直接影响了塑件的成型质量、使用设备要求以及成型周期。所以，在模具设计中，浇注系统和冷却系统的设计尤为关键，同时，也是两个直接衡量模具设计是否能够成功的关键。对于生产周期较长、价格昂贵、试模需要花费大量成本的大型注塑模具而言，合理设计浇注系统和冷却系统所具备的现实意义更为巨大，所需要考虑到的问题也较多[2]。
2.1浇注系统设计
在注塑模中，浇注系统承担传热与传质两种作用。是否能合理设计浇注系统，直接影响到充模时的流动状态、充模的难易程度以及是否能够顺利的完成开模等。
因为仪表板本身的外形尺寸偏大，其结构较为复杂，需要花费较长的熔体充填流程，因此，在注塑过程中很容易出现难充填，或者是充填不均匀的情况，直接对塑件的成型质量产生影响。考虑到热流道技术可以对熔体的充填情况加以改善，为了确保模具以此设计、试模成功，满足塑件的质量要求，则采用多点进浇、冷热流道相互结合的方式，再配合上注塑模CAE软件Moldflow作为辅助进行设计，以满足各个部分尺寸参数的需求。
2.2冷却系统设计
在注塑成型过程中，除刚开始需要进行预热处理之外，大部分模具温度都是依靠冷却系统来控制的，在型腔中，塑料制品的冷却时间占据整个周期的70%-80%，塑件质量的高低直接受到模具型腔温度高低以及温度均匀性的影响。所以，是否能合理地设计冷却系统，直接对塑件的质量与生产效率产生了直接的影响。
为了提高生产效率，满足制品的质量，根据大型注塑模具冷却系统对冷却的实际需求，采用模具的型芯利用隔板式的冷却方式，型腔选择直通式的冷却方式，再借助Moldflow进行辅助设计，以满足各个部分尺寸参数的需求。基于Moldflow的大型注塑模具冷却系统的设计：
第一，冷却系统的设计概述：模具冷却方式一般是在型腔、型芯等部位合理地设置冷却管道，并通过调节水流量及流速来控制模温。模具冷却系统设计主要包括冷却管道结构、管道直径及位置尺寸以及管道布局的确定等。
第二，基于MPI/Cool模块的冷却回路分析：针对设计原则，对冷却系统的传热学设计进行计算，就可以初步得出其尺寸，然后选择冷却回路的最佳方案。下面应用Moldflow的MPI/Cool模块来检验冷却系统的冷却效果，判定设计的冷却系统是否合理。冷却水选择25℃的自来水，其雷诺指数为10000，选择TPP20AC17BK材料推荐所项出的温度为93℃，对于仪表板模具冷却系统分析具体如下：
其一，冷却时间，当制件凝固了80%，流道达到60%的凝固，制件就能够顶出，完成冷却。如果成型时间为45s，制件的冻结层因子是1，就表示凝固完全，其流道凝固层的比例达到60%，能够满足冷却的需求。其二，冷却介质温度，一般来说，冷却回路进出口介质温差不得超出2.3℃，而本文的介质温差为0.39℃（如下图1）即能满足要求。其三，图2表示的是在结束冷却后产品的最高温度，即83.2℃，低于材料顶出温度93℃，也能满足要求。
3.结语
总体而言，想要提高模具的设计和实际的应用技术水平，还需要机械业内相关的工作者在实际的工作环节中不断地总结与探索，才能将模具注塑过程中面临的各个类型的缺陷消除，为今后更优质的模具塑制品奠定质量基础，满足机械行业发展需要。
参考文献：
[1]黄雁彬.基于知识的注塑模具设计若干技术研究[J].科技创新与应用，2014，27：91.
[2]沈健民.精密注塑模具的设计加工及发展前景探析[J].科技创新导报，2012，30：38.
[3]张维合.大型注塑模具设计经验与技巧[J].工程塑料应用，2012，11：52-56.
作者：李高北 徐宗德
基于知识的注塑模具设计论文 篇3：
CAD/CAM在模具设计与加工中的关键技术要点
【摘要】CAD/CAM在模具设计和加工过程中更能发挥积极优势和作用，能够达到良好的加工效果。文章主要从常见CAD/CAM技术的基本情况入手，针对模具设计和加工的一般性流程进行全面细致的分析和研究，重点讲解模具设计和加工的关键技术，为充分发挥模具设计和加工的总体优势提供良好的前提条件。
【关键词】CAD/CAM;模具设计与加工;关键技术要点
一、前言
工业是社会经济发展过程中的重要基础性行业，对于国民经济的持续健康发展具有积极意义和影响。在工业生产过程中，模具是基础工艺装备，通信产品、飞机、汽车、电器、电子等方面的零部件大多依靠模具成型。模具生产技术水平能够有效衡量国家产品制造水平的高低，这是因为模具对产品的质量、效益、开发具有较强的决定能力，还会直接影响到企业的生产空间。在开展模具设计和加工作业的过程中，需要充分采用切实有效的技术手段和工艺方法。模具自身的效率较高，制作成本较为低廉，能够有效节约原材料，促进模具工业的良好发展，模具设计过程中对精密性、高效性提出了较高的要求。充分发挥CAD/CAM技术的优势和作用，积极开展模具设计和加工工作，充分有效提升模具生产水平。
二、常见CAD/CAM技术的基本情况
现代科学技术的持续更新和进步，制造技术的良好发展，促进多种二维和三维CAD/CAM软件不断出现和发展，并且具有较多的风格和特征。CAD软件在实际应用的过程中，主要是针对零件进行建模，绘制零部件图等方面，经常使用的CAD软件包括UG、AutoCAD、Pro/E等。而CAM软件，在实际应用的过程中能够生成相应的标准的G代码，能够积极开展相应的零件加工工作，其主要应用的软件包括Pro/E和MAsterCAM。Pro/E软件，是美国PTC公司推出的软件，其应用到相应的生产生活中，表现出了十分强大的功能，能积极开展数控加工、零件设计、模具设计、铂金件设计、产品装配、产品数据库管理等方面的工作，充分推进工业设计、机械设计和生产环节的顺利发展。
三、模具设计和加工的一般性流程
传统模式下积极开展模具设计和加工工作，采用Pro/E技术和MAsterCAM软件，主要包含计算机辅助设计（CAD）以及计算机辅助制造（CAM）这两个部分，而生产产品方面主要包含模型检测、分析、产品三维建模以及模具组建设计方面的内容。CAM部分，能设定好相应的加工操作环境，积极开展刀具和工艺参数方面的分析和设定工作，并开展文化配置和加工处理工作。对于Pro/E技术来说，其在注塑模具的过程中包含三个方面的模块，分别是模座设计模块、模具设计模块以及塑料顾问模块。模型创建，是開展模具设计工作的重要基础，需要从零件模块发挥相应的拉伸、抽壳、切除等方面功能，创建相应的零件模型，并借助相应的模具设计模块，针对各项元件组件情况进行全面有效的创建、分析和修改工作。充分提升设计模块的优化水平，需要充分发挥塑料顾问模块的作用，全面分析和模拟模具和产品的具体数据，为全面分析模具设计中的缺陷、工艺参数，改进相应的模具结构提供良好的前提条件。模具设计和加工制造的具体情况流程图如图1所示。
四、模具设计和加工的关键技术
（一）灵活性的运用建模方法
充分发挥Pro/E的技术优势，能够通过两种方法针对模具的模架和组件进行全面有效的设计。
首先，从Pro/E出发，开展模具设计EMX（注塑模具设计专家）工作，全面提升模具的整体设计水平。EMX是Pro/E技术所提供的基于知识库的模架装备插件，在这个模块中，能有效组建相应的模架组件，其提出了较多种类、形式的标准框架组件，针对不同元件的尺寸，进行全面有效的定义，将能够生成相应的模架组件，这样能够为有效开展相应的零件装配和修改工作奠定良好基础，有效减少时间和费用。
其次，主要是充分发挥参数化方法的优势，针对模具组件进行良好设计，扩充相应的模具库，扩充或者设计非标准模具组件，积极采用参数化建模方法，能够起到良好的效果。Pro/E技术中的Pro/PROGRAM模块，需要提供科学合理的程序列表编程技术，其是以零件和组件模型作为重要基础，这样能为相关用户开展相应的组件、零件的参数化设计工作提供良好的前提条件。Pro/E具有较强的程序编辑功能，在设计产品方面具有较强的灵活性，能够在较短时间内积极设计出不同版本的产品，为良好建立起相应的产品零件库奠定一定基础。从模块开展参数化设计程序的编制，将少量代码添加到系统自动创建的程序列表之中，充分发挥三维模型的参数化设计功能。需要注意的是，Pro/PROGRAM模块中所提供的语句不够多，想要针对一些复杂程度较高、功能强大的程序进行设计的时候，需要积极采用一些更为高级的程序设计技术，比如Pro/TOOLKIT技术。
再者，模型的总体构建流程，会较多影响到程序的编写情况，在实际创建零件的过程中，能够有较多的方法，如果所构建的流程出现不够合理的问题，将会容易导致零件出现不能重生的问题。在实际开展建模工作的过程中，对于一些重要的尺寸，需要尽可能地采用一些单独性特征进行表示。Pro/E软件技术在开展模具加工设计工作的过程中能够有效适应不同版本的零件设计工作，在相互关系的作用下，能够针对组件之间的尺寸关系进行切实合理的设定。在具体使用Pro/E软件技术的过程中，需要充分借助于IF-ELSE语句，保证Pro/E能够从实际情况和设计需求出发，实现良好的自我判断。针对模块具体编制的程序秩序进行有效控制，使其在系统自行设定的程序上积极增加一些少量的代码，从而全面编制新的程序。在Pro/E软件技术的支持下，促进三维模型参数设计工作的简单开展。同时需要充分注意到，模型自身的构建流程，对程序编写产生较大的直接性影响。在实际创建相关零件的过程中充分借助不同的方法，促使构建流程保持科学性、合理性的特征，将能够有效减少一些损害零件的情况出现，并且需要从具体的建模需求出发，保证尺寸自身具有一定的明显特征。
作者：黄令山