計算機輔助注射模設計和制造

前言

模具制造是精密制造行業(yè)的重要組成部分。計算機、家用電器、醫(yī)療器械、汽車等消費類產品零部件的70％都由模具成型制造。目前，縮短設計和制造周期、保證制品達到精確的尺寸和位置要求、實現(xiàn)全面的質量管理及快速的設計、靈活的修改等方面已經成為模具制造行業(yè)的發(fā)展瓶頸。為保持競爭優(yōu)勢，迫切需要使設計過程自動化，從而縮短周期和降低制造成本。近20年的CAD／CAM技術的發(fā)展對提高模具工程效率具有十分重要的意義。其綜合的設計、分析和制造等功能，對工程實踐產生了巨大的影響。盡管CAD／CAM技術在工程中有著廣泛的應用，但它在模具設計和制造中受到了相關方面的制約?，F(xiàn)在，很多制造廠都試用采用三維的CAD軟件進行模具設計來提高生產力，但軟件的操作手冊令人畏懼，使得這些設計軟件運用起來既耗時又易出錯，缺乏全自動或者半自動的系統(tǒng)。因此，自20世紀90年代以來，計算機輔助注射模設計系統(tǒng)，CADIMDS（computer-aided injection mold design sys-tems）的發(fā)展是一種必然趨勢，也成為了工業(yè)界和學術界的研究熱點。本書的寫作目的，是介紹塑料注射模和金屬壓鑄模設計和制造方面最新的研究和發(fā)展水平。希望它能促進計算機輔助注射模設計系統(tǒng)CADIMDS的應用，并促進這個關鍵領域有更大的發(fā)展。盡管大部分CAD／CAM供應商在積極開發(fā)模具設計和制造的應用模塊，但依然有許多技術問題需要解決。8年來，作者在新加坡國立大學，進行關于模具智能設計技術方面的研究。在此期間的許多重要發(fā)現(xiàn)，都寫進了本書。模具設計智能化和集成系統(tǒng)的發(fā)展及商品化，在本書各章節(jié)都有詳細的陳述。對這個系統(tǒng)結構體系的介紹及詳細的技術描述，對CADIMDS在CAD／CAM市場上的發(fā)展十分有用。第1章介紹了CAD／CAM技術在模具設計，如工、夾具和注射模具設計等方面的歷史背景，突出了研究和發(fā)展成就的重要性及其在產業(yè)中的影響，對瓶頸問題和技術疑問也有詳盡的敘述。第2章介紹了塑料注射模及其模具設計的主要概念，陳述了包括型腔、型芯、流道和澆口設計，模架選擇，頂出脫模機構設計，以及冷卻系統(tǒng)布置等設計過程。關于注射件分型面和分型方向優(yōu)化，以及型腔和型芯的生成方面，也都給予了說明和示例。側向分型和內、外側抽芯機構的特征設計是該章的重點。第3章主要介紹了全自動系統(tǒng)的模具智能設計及其集成技術。優(yōu)化注射件的成型方向和分型面的線路及成型表面的計算法則等，都通過具有代表性的例子來說明。第4章陳述了半自動的壓鑄模具的設計方法。

內容概要

本書所述注射模具包括塑料注射模具和金屬壓鑄模具。本書介紹了CAD／CAM／CAE最新的研究和發(fā)展成果，詳細陳述了三維的注射模具智能化設計的計算機技術，描述了這些常用應用軟件的結構和功能，主要內容包括塑料注射模具設計和裝配、模具智能設計和裝配、半自動金屬壓鑄模具設計、CAE在模具設計中的應用、計算機輔助模具制造的工藝規(guī)程、注射模具的早期成本概算、模具設計的IMOLD和IMOLD-Works軟件介紹。    本書可作為CAXA、原UG、Pro／E和CATIA等三維應用軟件用戶，以及注射模具設計和制造人員的參考書，也可作為模具智能設計的入門參考書。

作者簡介

作者：(新加坡)J.Y.H.Fuh (新加坡)Y.F.Zhang (新加坡)A.Y.C.Nee 等 譯者：徐佩弦

書籍目錄

譯者序 序言 致謝 第1章  概述   1.1  CAD／CAM技術在模具加工中的應用     1.1.1  夾具設計     1.1.2  模塑成型和模具設計   1.2  注射模具方面的CAD／CAM     1.2.1  塑料注射模具     1.2.2  金屬壓鑄模具   1.3  綜述   參考文獻 第2章  塑料注射模具設計和裝配   2.1 概述   2.2  塑料注射模具設計     2.2.1  注射成型及其模具     2.2.2  注射模具設計過程     2.2.3  模具設計的要點     2.2.4  模具的裝配   2.3  模具的設計方法     2.3.1  模具的開發(fā)過程     2.3.2  自上而下和自下而上的設計方法   2.4  計算機輔助注射模具設計及裝配     2.4.1  計算機輔助注射模具設計簡介     2.4.2  注射模具的裝配模型   2.5  綜述   參考文獻 第3章  模具智能設計和裝配   3.1  概述   3.2  基于特征和關聯(lián)的注射模具設計     3.2.1  特征建模     3.2.2  注射模具的裝配   3.3  注射模裝配的表述     3.3.1  面向對象建模的概念和要點     3.3.2  模具裝配對象的引導   3.4  型芯和型腔的優(yōu)化設計     3.4.1  最佳分型方向     3.4.2  分型線的產生     3.4.3  分型表面的確定     3.4.4  型芯和型腔的自動生成   3.5  型腔布局的自動設計     3.5.1  型腔數(shù)目和布局     3.5.2  多型腔的自動布局   3.6  成型特征的識別和推理     3.6.1  成型特征的分類和定義     3.6.2  成型特征的識別     3.6.3  提取成型特征的方向和范圍，     3.6.4  實體模型的圖形表述     3.6.5  認知算法   3.7  側滑塊和內滑桿的側型芯生成     3.7.1  側滑塊和內滑桿機構     3.7.2  側型芯設計     3.7.3  識別型芯和型腔的成型     3.7.4  側型芯的自動生成   3.8  系統(tǒng)實施和個案研究     3.8.1  系統(tǒng)結構     3.8.2  開發(fā)平臺和編程語言     3.8.3  功能模塊和圖形的用戶界面     3.8.4  應用實例   3.9  綜述   參考文獻 第4章  半自動金屬壓鑄模具設計   4.1  概述   4.2  壓鑄模具設計原理     4.2.1  壓鑄模具設計     4.2.2  澆口和流道系統(tǒng)設計     4.2.3  模架設計   4.3  計算機輔助壓鑄模具設計     4.3.1  壓鑄模具的自動化設計     4.3.2  澆注系統(tǒng)的計算機輔助設計   4.4  型腔布局和澆注系統(tǒng)設計     4.4.1  型腔數(shù)目的確定     4.4.2  型腔布局的自動生成     4.4.3  確定澆注系統(tǒng)參數(shù)     4.4.4  澆注系統(tǒng)特征的設計     4.4.5  壓鑄件上澆口幾何體的放置     4.4.6  注射套、主流道套和推料筒設計   4.5  模架設計     4.5.1  模架     4.5.2  模架結構和變量     4.5.3  參量化模架的裝配模型創(chuàng)建     4.5.4  模架數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建     4.5.5  模架的自動生成   4.6  型芯和型腔的生成   4.7  模具零件的自動裁減   4.8  系統(tǒng)的執(zhí)行和實例     4.8.1  開發(fā)平臺和語言     4.8.2  系統(tǒng)結構——模具向導     4.8.3  實例   4.9  綜述   參考文獻 第5章  CAE在模具設計中的應用   5.1  概述   5.2  CAE分析的功能和過程     5.2.1  分析過程     5.2.2  CAE功能   5.3  CAE在模具發(fā)展中的地位   5.4  CAE在模具發(fā)展中的作用     5.4.1  CAE的含義     5.4.2  注射制品設計的CAE     5.4.3  模具設計的CAE     5.4.4  工藝設計的CAE     5.4.5  CAE保證制品質量   5.5  應用實例     5.5.1  注射模的冷卻分析     5.5.2  壓鑄過程的模擬   5.6  模具設計CAE的新挑戰(zhàn)   5.7  綜述   參考文獻 第6章  計算機輔助注射模具與壓鑄模具制造   6.1  概述   6.2  模具加工過程的干涉檢測     6.2.1  切削加工中的干涉     6.2.2  干涉的檢測方法   6.3  三軸立式銑刀的干涉檢測     6.3.1  局部干涉和球體干涉     6.3.2  示例說明   6.4  刀具的優(yōu)化選擇     6.4.1  前期工作     6.4.2  選擇標準     6.4.3  加工時間和區(qū)域     6.4.4  步距和加工時間的預測     6.4.5  刀具選擇算法   6.5  計算機輔助電極設計和加工     6.5.1  概述     6.5.2  EDM電極設計原理     6.5.3  電極工具的設計     6.5.4  電極夾持部的設計     6.5.5  尖角干涉的檢測     6.5.6  示例說明   6.6  模具設計修改和刀具路徑的更新     6.6.1  概述     6.6.2  基本概念和理論     6.6.3  建議算法     6.6.4  示例說明   6.7  綜述   參考文獻 第7章  計算機輔助模具制造的工藝規(guī)程   7.1  概述   7.2  CAPP優(yōu)化模式的探討   7.3  側向滑塊和內滑桿抽芯機構的CAPP     7.3.1  側向滑塊和內滑桿抽芯機構的設計     7.3.2  混合的CAPP處理方法     7.3.3  工藝規(guī)程問題闡述     7.3.4  工藝規(guī)程的優(yōu)化技術     7.3.5  討論   7.4  系統(tǒng)的執(zhí)行和示例     7.4.1  IMOLD-CAPP系統(tǒng)     7.4.2  示例   7.5  綜述   參考文獻 第8章  注射模具的早期成本概算   8.1  概述   8.2  神經網絡的近似成本函數(shù)法   8.3  注射模具中與成本相關的因素   8.4  神經網絡訓練     8.4.1  神經網絡的構建     8.4.2  訓練過程     8.4.3  訓練和驗證結果     8.4.4  不同成本范圍的神經網絡   8.5  綜述   參考文獻 第9章  個案研究：模具設計的IMOLD和IMOLD-Works   9.1  模具智能設計和裝配系統(tǒng)     9.1.1  模具設計系統(tǒng)的基礎知識     9.1.2  IMOLD概要     9.1.3  開發(fā)平臺     9.1.4  功能模塊   9.2  模具設計視窗和裝配系統(tǒng)     9.2.1  三維CAD視窗系統(tǒng)     9.2.2  系統(tǒng)的執(zhí)行     9.2.3  圖形的用戶界面GUI     9.2.4  壓鑄模的視窗設計系統(tǒng)     9.2.5  示例說明   9.3  綜述   參考文獻 模具的專用術語

章節(jié)摘錄

插圖：2.1概述塑料注射模具由型芯和型腔凹模組成，用來模塑成型注射件。型芯成型注射件的內部表面，型腔凹模成型塑料制件的外部表面。在模具的組成中，型芯和凹模是最重要的工作零部件。注射件在型芯和凹模之間的型腔內成型，并在型芯和凹模分開后脫出。沿著型芯和凹模反向分開方向被稱為開模方向。對于給定的制件，一組表面是由型芯和它的嵌件來成型的，另一組表面是由凹模及它的嵌件來成型的。因此，分型面是由型芯、凹模及它們的嵌件在成型表面之間的交界面組成。分型面是型芯和型腔凹模之間的配合表面。在模塑制件里，凸起和凹下部分都被認作成型加工特征，又稱切削加工特征、成形特征或加工特征。如果這個成型加工特征不能被型芯和凹模及它們的嵌件成型，則在模具構造中可能需要側型芯、側型腔凹模、成型桿或分離式型芯等結構。這些側型芯、側型腔、成型桿或分離式型芯等被稱為局部成型零部件。它們在成型過程中被用來成型注射件局部的形體特征。這些局部成型零部件在注射成型時要單獨安置機械機構。側型芯和側凹模等由滑塊機構驅動。注射模具主要的部件是模板、凹模、型芯、澆口套、定位圈、脫模零部件、側型芯、側凹模及傳動機構（滑塊、脫模頂出機構）等。輔助機構包括導套、導柱、限位銷及緊固件（螺釘、螺栓和螺母）等。冷卻管路和供水系統(tǒng)是注射模具機構中的重要部分。注射模具的主要任務是接受注射部件傳輸?shù)娜廴谒芰?，并將這些熔融的塑料模塑成塑料制件最終的形狀。這個任務是由型芯、凹模和嵌件組成的成型零部件組成的機構完成的。除了壓力傳輸和固化成型塑料制件的任務外，一個注射模具還必須完成一些其他任務，如分配熔融物料、冷卻熔料、頂出塑料制件、動作傳遞、位置引導、上下模的定位對準等。不同的注射模具中滿足這些功能的零部件，在結構和幾何形狀方面通常是相似的。所以說，注射模具是由許多功能零部件組成，能滿足多種功能的復雜機械裝配體。它接受來自注射機噴嘴的塑料熔體，并將它冷卻成期望的形狀。圖2-1表示了塑料成型注射模具一些子系統(tǒng)的組成。本章將仔細研究一副模具的機械結構，并討論模具行業(yè)的主要設計方法。

編輯推薦

《計算機輔助注射模設計和制造》主要介紹了塑料注射模和金屬壓鑄模計算機輔助設計和制造的最新研究成果，并結合許多工業(yè)實例，著重介紹了自動或半自動的計算機輔助注射模設計系統(tǒng)一  CADIMDS，不僅闡述了該系統(tǒng)的整套方法，而且介紹了其算法、執(zhí)行程序和系統(tǒng)結構。書中還深入分析了模具智能化設計和裝配，介IMOLD的主要功能和商業(yè)化情況，以及以UNIX和Windows兩者為基礎的模具智能化設計系統(tǒng)的研究狀況；探索了各種系統(tǒng)的結構和技術，分析了確定影響和強化CADIMDS系統(tǒng)軟件的因素；介紹了測算有效成本的各種策略，闡述了在計算機輔助工藝規(guī)（CAPP）中，對模具零部件制造工藝的專門處理要素?！队嬎銠C輔助注射模設計和制造》是作者們經過多年的研究，對模具智能化設計關鍵技術方面的發(fā)展與創(chuàng)新的總結。對從事精密機械工程的開拓者和設計師們來說，《計算機輔助注射模設計和制造》是一本具有很高參考價值的參考資料。國際視野，科技前沿。

圖書封面

圖書標簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    計算機輔助注射模設計和制造 PDF格式下載

---