塑料注射成型模具CAD

随着计算机技术的广泛普及，CAD/CAE/CAM技术正在逐步应用于注射成型领域，为模拟注射成型过程、优化注射成型工艺参数、提高模具设计与制造质量、降低生产成本、缩短模具设计制造周期提供了有效手段。而传统的经验设计方法往往很难做到这点。采用计算机辅助技术进行产品开发时，设计师先根据用户要求进行产品构思，采用几何造型技术进行产品初步设计，运用有限元分析方法预测产品在工作状态下的强度和刚度，进行成本估算，满足要求后再进行模具和注射成型工艺的优化设计

塑料注射成型模具的结构设计是模具设计的主要内容，而系统中的CAD或CAE软件是直接或间接为模具结构设计服务的。塑料注射成型模具CAD的起点是塑件形状的描述，根据塑件的形状、尺寸和精度要求设计型芯与型腔，设计终点是获得满意的整个模具结构

序号

内  容

说    明

1

塑件造型设计

塑件造型设计主要采用几何造型，如线框、表面、实体和特征等，由设计人员运用计算机生成塑件的几何模型。由于塑件大多是薄壁件且又具有复杂的表面，因此往往采用表面造型方法来生成塑件的几何模型

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型腔、型芯表面形状的设计

由于塑件的材料、形状、尺寸不同，导致塑件成型后收缩也不同。另外，还存在模具磨损及加工精度的影响，塑件的内外表面尺寸并不一定就是模具的型腔面、型芯面，通常需要经过比较繁琐的转换方能获得型芯和型腔表面。如何将塑件图方便、准确地转换成型腔和型芯，这是塑料注射成型模具CAD所要解决的问题

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型腔方案及布局

实现塑料注射成型模具CAD，模具设计人员可以采用计算机软件来确定型腔的数目和布置其位置，构思浇注系统、冷却系统及推出结构，为选择标准模架和设计动模、定模部装图作准备

4

选择标准模架

选择标准模架的软件一般应具有两个功能：一是能引导模具设计人员输入模架生产厂家的模架数据，以建立自己的标准模架库；二是能方便地从已建好的专用标准模架库中选出在本次设计中所需的模架类型及全部模具标准件的图形及数据

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模具装配图的设计

根据所选用标准模架及已完成的型腔布置，设计软件以交互方式引导模具设计人员生成模具装配图。模具设计者在完成装配图时能利用光标在屏幕上拖动模具零件，以“搭积木”的方式装配模具总图

6

模具零件图的设计

设计软件能引导模具设计人员根据装配图以及相应的图形库和数据库，完成模具零件的设计、绘图以及标注尺寸、公差、形位公差和表面粗糙度

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模具零件计算和校核

模具设计软件可将理论计算和行之有效的设计经验相结合，为模具设计人员提供对模具零件全面的计算和校核，以验证模具结构等有关参数的正确性

序号

CAD特点

说    明

1

要求模具标准化

在建立塑料注射成型模具CAD系统时必须解决标准化问题，包括设计准则的标准化，模具结构的标准化和模具零件标准化。有了标准化的模具结构，在设计注射模具时可以选用典型的模具结构、标准模架，调用标准零件，而设计时，只需设计少数与工作有关的零件

2

描述物体几何形状

塑料注射成型模具的成型零件即型腔和型芯，是根据塑件的形状设计的，所以在设计前，必须提供塑件准确的几何形状和尺寸，这就要求塑料注射成型模具CAD系统必须具备描述物体几何形状的能力，能够根据塑件的几何形状，构造出塑料注射成型模具的型腔与型芯的图形

3

设计数据的处理

采用人工设计塑料注射成型模具时，所用的设计数据大部分是从各种模具设计手册上查得的，而手册上数据都是以表格和线图形式给出的。采用计算机辅助设计，必须对这些表格和线图进行恰当的处理，将其变为计算机能够处理的表达形式。程序化和公式化是处理表格和线图形式设计数据的基本方法，对于那些难以程序化和公式化的经验数据，就只能通过人机交互的方式予以解决

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适应性要广泛

塑料注射成型模具的结构随产品的不同而变化，同时模具设计人员的设计方法和方式也不同；模具设计标准还未达到真正统一，各个行业乃至每个厂所采用的模架标准、结构标准、零件标准均不一致；模具的生产方式为单件或小批量生产，产品更新换代快，模具的设计速度也应相应跟上——所有这些，都要求注射模结构CAD系统必须具有广泛的适应性