注射模具CAD/CAE/CAM的工作內容有哪些?
①塑料制品的造型,采用幾何造型系統,如線框造型、表面造型和實體造型,在計算機中生成塑料制品的幾何模型,這是CAD/CAE/CAM工作的第一步。由于塑料制品大多是薄壁件且又具有復雜的表面,因此常用表面造型方法來產生制品的幾何造型。
②型腔表面形狀的生成,由于塑料制品的成型收縮,模具的磨損和加工精度的影響,注射制品的內外表面并不就是模具的型芯和型腔面,需要經過比較復雜的轉換才能獲得型腔和型芯表面。由于制品形狀復雜,如何由制品的形狀方便、準確地生成型腔和型芯表面形狀是工作的關鍵。
③模具方案布置,采用計算機軟件來引導模具設計者布置型腔的數目和位置,構思澆注系統、冷卻系統和推出機構,為選擇標準模架和設計動模、定模部裝圖做準備。
④標準模架的選擇,一般而言,用于標準模架選擇的設計軟件應具有兩個功能,一是能引導模具設計工程師輸入本廠的標準模架,以建立自己的標準模架庫;二是能方便地從已建好的專用標準模架庫中選出在本次設計中所需的模架類型及全部模具標準件的圖形及數據。
⑤部裝圖和總裝圖的生成,根據所選的標準模架及已完成的型腔布置,設計軟件以交互方式引導模具設計工程師生成模具部裝圖和總裝圖。
⑥模具零件圖的生成,設計軟件能引導用戶根據部裝圖、總裝圖以及相應的圖形庫、數據庫來完成模具零件的設計、繪圖和標注尺寸。
⑦注射工藝條件及塑料材料的優選,基于模具設計工程師的輸人數據以及優化算法,程序能向模具設計工程師提供型腔填充時間、熔體成型溫度、注射壓力及最佳塑料材料的推薦值。
⑧注射流動和保壓過程模擬,一般采用有限元方法來模擬熔體的充模和保壓過程。其模擬結果能為模具工作者提供熔體在澆注系統和型腔中流動過程的動態圖,提供不同時刻熔體及制品在型腔各處的溫度、壓力、剪切速率、切應力以及所需的最大鎖模力等,其預測結果對改進模具澆注系統及調整注射成型工藝參數有著重要的指導意義。
⑨冷卻過程分析,一般采用邊界元法來分析模壁的冷卻過程,用有限差分法分析制品沿模壁垂直方向的一維熱傳導,用經驗公式將三者結合在一起分析非穩態的冷卻過程。其預測結果有助于縮短模具冷卻時間,改善制品在冷卻過程中的溫度分布不均勻性。
⑩力學分析,一般采用有限元法來計算模具在注射成型過程中最大的變形和應力,以此來檢驗模具的剛度和強度能否保證模具正常工作。有些軟件還能對制品在成型過程中可能發生的翹曲進行預測,以便模具設計工程師在模具制造之前及時采取補救措施。