塑料模 具优化设计降低模具成本

2014-6-8 8:52:34 人评论 次浏览 分类:新闻动态

        今天,消费者 对产品的要求越来越高。许多领 先的制造商发现,通过采用同CAD系统紧 密结合的设计分析工具软件能够节约大量的时间和金钱。业内专家罗百辉表示,综合设 计分析技术能够通过缩短产品调试周期、加速产品上市时间,而降低模具的成本。在设计 一个便携式产品例如iPod,或者更 大的部件例如冰箱门,大多数 的模具制造商已经开始采用综合设计分析技术来代替传统的试验/错误的方法。
  许多设 计分析工具软件并不是和CAD系统紧密联系的。相反,这些软件要从CAD系统达 到分析应用的目的需要经过艰苦的数据转换,这一过 程不仅费时费力,还增加 了错误的风险以及造成了产品设计者和模具制造商之间交流的障碍。Leveraging分析工 具软件是一种同CAD紧密联 系的一类工具软件。这种软件就是CAD软件包 的一部分或者说是一种额外的应用,该软件 本身能够有效并可靠的设计模具部件。
  带有拔 模斜度和倒扣分析能力的三维机械设计系统是CAD软件包的一部分。该系统 整合了应用于有限元分析软件以及支持充模过程分析的软件。所有这 些功能都能够运行在CAD环境下,并支持 上面提到的三个范畴。这个综 合性工具能够帮助工程师们设计并验证部件和模具,使他们 能够探索潜在的模具性能,包括:拔模斜度、倒扣、部件强度、尖角、扭曲、气泡、收缩以 及非标准壁厚等,并且所 做的一切都不必离开熟悉的设计环境。
  确保足够的拔模斜度
  设计带 有拔模斜度的部件,要确保 部件的注塑以及无阻碍的脱模,制品表 面与模具之间的角度是关键问题。设计拔 模斜度的指导方针是随着制品的几何形状、表面性质、填充材 料以及模具类型而改变。但是在大多数情况下,2°的拔模斜度就能够使模具顺利地工作。
  通过CAD本身带 有的拔模斜度分析系统,工程师 们能够评估拔模斜度的优劣以获得更好的设计效果。在一些软件中,运行拔 模斜度分析系统后,制品的 各个表面将做量化处理,设计者 能够在模具制造之前在就在计算机模型中进行修改。
  倒扣分析
  许多客 户的产品会有一些特殊的要求,比如说带倒扣、标签等。通过应用CAD的倒扣分析功能,颜色编 码能够帮助设计者很容易地识别哪些零部件有特殊要求。工程师 能够决定是否在设计过程中保留这些特点还是修改这个设计以降低模具的成本和复杂性。在另外一些情况下,倒扣分 析功能也能够帮助设计者做出最早的改变,同时方 便和模具制造商进行更好的沟通。
  控制融 合线的冲击强度
  两股塑 料熔体在模具内部交汇形成融合线。融合线 是一条暗纹还是一条难看的隆起取决于树脂、温度和充膜速度。从美学的观点来看,模具制 造商努力使融合线变得最小或者隐藏在制品的底部。另外,融合线 也会成为制品的薄弱区域从而导致整个设计的失败,特别是 融合线位于高压区域时。有限元 分析能够显示高压区域,并预计 熔体充膜的过程,预测融合线的位置。通过这些信息,设计者 能够在软件设计过程中就修改设计方案,使融合 线处在低压面上。设计者 也可以通过试验不同的原料来使融合线尽可能的变淡。
  在设计 的早期控制融合线能够有效的节约成本和时间。
  避免起泡、翘曲和收缩
  综合模 具分析系统能够帮助设计者对制品厚度进行最优化设计、减少表 面瑕疵和其他制品缺陷。当树脂在模具中固化,其过程是由外向内的。较厚的 制品由于向内的应力作用将会引起气泡、空隙以及表面收缩。相反,薄壁制 品的固化速度快,在制品 不同壁厚的地方将可能产生应力,这会引起翘曲变形。在厚壁 区域应用加强筋也会在表面产生收缩。设计者 要设计的加强筋至少要达到厚壁部分的一半才能避免这些问题。

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