塑料模具優(yōu)化設(shè)計降低模具成本

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今天，挑剔的消費者對產(chǎn)品的要求越來越高。許多領(lǐng)先的制造商發(fā)現(xiàn)，通過采用同CAD系統(tǒng)緊密結(jié)合的設(shè)計分析工具軟件能夠節(jié)約大量的時間和金錢。業(yè)內(nèi)專家羅百輝表示，綜合設(shè)計分析技術(shù)能夠通過縮短產(chǎn)品調(diào)試周期、加速產(chǎn)品上市時間，而降低模具的成本。在設(shè)計一個便攜式產(chǎn)品例如iPod，或者更大的部件例如冰箱門，大多數(shù)的模具制造商已經(jīng)開始采用綜合設(shè)計分析技術(shù)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的試驗/錯誤的方法。 許多設(shè)計分析工具軟件并不是和CAD系統(tǒng)緊密聯(lián)系的。相反，這些軟件要從CAD系統(tǒng)達到分析應(yīng)用的目的需要經(jīng)過艱苦的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，這一過程不僅費時費力，還增加了錯誤的風(fēng)險以及造成了產(chǎn)品設(shè)計者和模具制造商之間交流的障礙。Leveraging分析工具軟件是一種同CAD緊密聯(lián)系的一類工具軟件。這種軟件就是CAD軟件包的一部分或者說是一種額外的應(yīng)用，該軟件本身能夠有效并可靠的設(shè)計模具部件。 帶有拔模斜度和倒扣分析能力的三維機械設(shè)計系統(tǒng)是CAD軟件包的一部分。該系統(tǒng)整合了應(yīng)用于有限元分析軟件以及支持充模過程分析的軟件。所有這些功能都能夠運行在CAD環(huán)境下，并支持上面提到的三個范疇。這個綜合性工具能夠幫助工程師們設(shè)計并驗證部件和模具，使他們能夠探索潛在的模具性能，包括：拔模斜度、倒扣、部件強度、尖角、扭曲、氣泡、收縮以及非標(biāo)準(zhǔn)壁厚等，并且所做的一切都不必離開熟悉的設(shè)計環(huán)境。確保足夠的拔模斜度 設(shè)計帶有拔模斜度的部件，要確保部件的注塑以及無阻礙的脫模，制品表面與模具之間的角度是關(guān)鍵問題。設(shè)計拔模斜度的指導(dǎo)方針是隨著制品的幾何形狀、表面性質(zhì)、填充材料以及模具類型而改變。但是在大多數(shù)情況下，2°的拔模斜度就能夠使模具順利地工作。 通過CAD本身帶有的拔模斜度分析系統(tǒng)，工程師們能夠評估拔模斜度的優(yōu)劣以獲得更好的設(shè)計效果。在一些軟件中，運行拔模斜度分析系統(tǒng)后，制品的各個表面將做量化處理，設(shè)計者能夠在模具制造之前在就在計算機模型中進行修改。倒扣分析 許多客戶的產(chǎn)品會有一些特殊的要求，比如說帶倒扣、標(biāo)簽等。通過應(yīng)用CAD的倒扣分析功能，顏色編碼能夠幫助設(shè)計者很容易地識別哪些零部件有特殊要求。工程師能夠決定是否在設(shè)計過程中保留這些特點還是修改這個設(shè)計以降低模具的成本和復(fù)雜性。在另外一些情況下，倒扣分析功能也能夠幫助設(shè)計者做出最早的改變，同時方便和模具制造商進行更好的溝通。 控制融合線的沖擊強度 兩股塑料熔體在模具內(nèi)部交匯形成融合線。融合線是一條暗紋還是一條難看的隆起取決于樹脂、溫度和充膜速度。從美學(xué)的觀點來看，模具制造商努力使融合線變得最小或者隱藏在制品的底部。另外，融合線也會成為制品的薄弱區(qū)域從而導(dǎo)致整個設(shè)計的失敗，特別是融合線位于高壓區(qū)域時。有限元分析能夠顯示高壓區(qū)域，并預(yù)計熔體充膜的過程，預(yù)測融合線的位置。通過這些信息，設(shè)計者能夠在軟件設(shè)計過程中就修改設(shè)計方案，使融合線處在低壓面上。設(shè)計者也可以通過試驗不同的原料來使融合線盡可能的變淡。在設(shè)計的早期控制融合線能夠有效的節(jié)約成本和時間。避免起泡、翹曲和收縮 綜合模具分析系統(tǒng)能夠幫助設(shè)計者對制品厚度進行最優(yōu)化設(shè)計、減少表面瑕疵和其他制品缺陷。當(dāng)樹脂在模具中固化，其過程是由外向內(nèi)的。較厚的制品由于向內(nèi)的應(yīng)力作用將會引起氣泡、空隙以及表面收縮。相反，薄壁制品的固化速度快，在制品不同壁厚的地方將可能產(chǎn)生應(yīng)力，這會引起翹曲變形。在厚壁區(qū)域應(yīng)用加強筋也會在表面產(chǎn)生收縮。設(shè)計者要設(shè)計的加強筋至少要達到厚壁部分的一半才能避免這些問題。