外文翻譯塑料模具CAD集成技術(shù).doc

南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯學(xué)院(系)：機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)：機(jī)械工程及自動(dòng)化姓名：張運(yùn)濤學(xué)號：0601510167外文出處：ThemoldingtoolCADgathersthetechnique附件：1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。指導(dǎo)教師評語：簽名：年月日注：請將該封面與附件裝訂成冊。(用外文寫)附件1：外文資料翻譯譯文塑料模具CAD集成技術(shù)內(nèi)容提要：通過分析計(jì)算機(jī)輔助注射模設(shè)計(jì)和制造的各個(gè)環(huán)節(jié)中共享的技術(shù)和信息，本文揭示了注射模CAD的集成技術(shù)的根本內(nèi)涵，并提出了它的研究熱點(diǎn)和趨勢。引言模具CAD集成技術(shù)是一項(xiàng)重要的模具先進(jìn)制造技術(shù),是一項(xiàng)用高技術(shù)改造模具傳統(tǒng)技術(shù)的重要關(guān)鍵技術(shù)。從六五計(jì)劃開始,我國有許多模具企業(yè)采用CAD技術(shù),特別是近年,CAD技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍和深入,大大縮短了模具設(shè)計(jì)周期,提高了制模質(zhì)量和復(fù)雜模具的制造能力。然而,由于許多企業(yè)對模具CAD集成技術(shù)認(rèn)識(shí)不足,投資帶有盲目性,不能很好地發(fā)揮作用,造成了很大的浪費(fèi)。本文就塑料模具CAD集成技術(shù)及其應(yīng)用發(fā)表一些觀點(diǎn),供大家參考。1塑料模具CAD集成技術(shù)塑料模具的制造,包括塑料產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析、模具的數(shù)控加工(銑削、電加工、線切割等)、拋光和配試模以及快速成形制造等。各個(gè)環(huán)節(jié)所涉及的CAD單元技術(shù)有:造型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(CAD)、產(chǎn)品外形的快速反求(RE)、結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)(CAE)、輔助制造(CAM)、加工過程虛擬仿真(SIMULATION)、產(chǎn)品及模具的快速成形(RP)、輔助工藝過程(CAPP)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)(PDM)等。塑料模具CAD集成技術(shù),就是把塑料模具制造過程所涉及的各項(xiàng)單元技術(shù)集成起來,統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫和文件傳輸格式,實(shí)現(xiàn)信息集成和數(shù)據(jù)資源共享,從而大大縮短模具的設(shè)計(jì)制造周期,提高制模質(zhì)量。2塑料產(chǎn)品的CAD設(shè)計(jì)與外形的快速反求進(jìn)行塑料模具設(shè)計(jì)制造的第一步是塑件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法是設(shè)計(jì)者對產(chǎn)品的三維構(gòu)思用二維平面圖紙表達(dá)出來,圖紙上標(biāo)明工藝及施工方法。這種方法決定了所設(shè)計(jì)圖形的簡單性及不能直接控制制造質(zhì)量?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)方法是設(shè)計(jì)者在電腦上直接建立產(chǎn)品的三維模型。根據(jù)產(chǎn)品三維模型進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化設(shè)計(jì)，再根據(jù)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三維模型進(jìn)行加工編程及編制工藝計(jì)劃。這種方法使產(chǎn)品模型設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工編程及工藝設(shè)計(jì)都以3D數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,不僅能快速提高設(shè)計(jì)效率,而且能保證質(zhì)量,降低成本。電腦塑件產(chǎn)品模型的來源有三種:利用CAD系統(tǒng)軟件進(jìn)行產(chǎn)品模型設(shè)計(jì)、利用實(shí)物測量進(jìn)行快速反求建模、利用其它CAD系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)格式文件。針對這三種產(chǎn)品模型的來源方式,目前已研究出各種技術(shù)來提高產(chǎn)品模型的設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。下面進(jìn)一步分析各種技術(shù)的內(nèi)涵和特點(diǎn)。利用CAD系統(tǒng)軟件進(jìn)行產(chǎn)品模型設(shè)計(jì),其技術(shù)主要包括二維幾何圖形的繪制、二維參數(shù)化圖形的設(shè)計(jì)、三維實(shí)體造型設(shè)計(jì)、三維特征造型設(shè)計(jì)、三維參數(shù)化實(shí)體造型設(shè)計(jì)、三維曲面造型設(shè)計(jì)、空間自由造型設(shè)計(jì)、產(chǎn)品的外觀渲染、產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)廣告設(shè)計(jì)等等。這些軟件有許多典型的代表。二維軟件有:ME10、CADKEY、AUTOCAD、DHCAD、Genis、Sigraph等；三維軟件有:UGII、PRO/E、IDEAS、CATIA、EUCLID等；產(chǎn)品自由造型及廣告設(shè)計(jì)的軟件有:Alias、CDRS等。二維幾何圖形的繪制是利用平面CAD軟件繪制零件圖形,即用計(jì)算機(jī)代替手工繪圖；而二維參數(shù)化,即計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了圖形的變量設(shè)計(jì),使修改更加方便；三維造型設(shè)計(jì)是數(shù)字化的產(chǎn)品的真實(shí)形狀設(shè)計(jì),它完全表達(dá)了產(chǎn)品,能夠進(jìn)一步為模具設(shè)計(jì)、分析和加工提供必要的數(shù)學(xué)模型；空間自由造型設(shè)計(jì)是產(chǎn)品外形的藝術(shù)設(shè)計(jì),使產(chǎn)品不僅是功能產(chǎn)品,也是藝術(shù)品；產(chǎn)品的外觀渲染是產(chǎn)品的效果設(shè)計(jì),使產(chǎn)品更加美觀、顏色更加能迎合人們的各種需求；產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)廣告設(shè)計(jì)是將產(chǎn)品設(shè)計(jì)的結(jié)果直接制作宣傳廣告,進(jìn)行市場推廣。利用實(shí)物測量進(jìn)行快速反求建模是目前研究的熱點(diǎn)之一,它是產(chǎn)品仿型基礎(chǔ)上進(jìn)行產(chǎn)品修改設(shè)計(jì)的重要技術(shù)。其基本原理是通過三座標(biāo)測量機(jī)、激光測量機(jī)或電子抄數(shù)儀對實(shí)物進(jìn)行掃描測量,把測量所獲得的數(shù)字化的大量數(shù)據(jù)點(diǎn)送入高級CAD軟件的反求模塊或?qū)Ｓ玫姆辞筌浖?反求軟件可直接讀取點(diǎn)數(shù)據(jù)群,并可對點(diǎn)數(shù)據(jù)群進(jìn)行編輯、過濾、整理、求精、排序、局部修改與重組,然后自動(dòng)生成曲面,最終獲得同實(shí)物精確一致的或經(jīng)改造的電腦塑件產(chǎn)品模型。這一方式可極大提高新產(chǎn)品設(shè)計(jì)速率。目前較成熟的曲面反求建模軟有:Surfacer,Cimatronrenge,Strim100等。利用其它CAD系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)格式文件來建模,這一方式較方便。由于市場的全球化和INTERNET網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,模具企業(yè)的CAD技術(shù)交流和合作有許多通過CAD文件方式進(jìn)行。由于CAD系統(tǒng)種類較多,因此文件的格式就必須遵循國際標(biāo)準(zhǔn),如DXF、IGES、STEP、VDA、STL等。通過讀取標(biāo)準(zhǔn)格式文件來直接建立或修改后建立產(chǎn)品模型,既可加快、加深用戶與模具廠家的交流,也可縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期。3模具的CAD設(shè)計(jì)與分析模具的CAD設(shè)計(jì)、分析,包括根據(jù)產(chǎn)品模型進(jìn)行模具分型面的設(shè)計(jì)、確定型腔和型芯、模具結(jié)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)、塑料充填過程分析等幾個(gè)方面。利用先進(jìn)的特征造型軟件如PRO/E、UGII等很容易地確定分型面,生成上下模腔和模芯,再進(jìn)行流道、澆口以及冷卻水管的布置等。確定了這些設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)以后,再利用模具分析軟件,如MOLDFLOW、CFLOW進(jìn)行塑料的成形過程分析。根據(jù)MOLDFOLW軟件和它的豐富的材料、工藝數(shù)據(jù)庫,通過輸入成形工藝參數(shù),可動(dòng)態(tài)仿真分析塑料在注塑模腔內(nèi)的注射過程流動(dòng)情況(含多澆口注射時(shí)的塑料匯流紋分析)、分析溫度壓力變化情況、分析注塑件殘余應(yīng)力等,根據(jù)分析情況來檢查模具結(jié)構(gòu)的合理性、流動(dòng)狀態(tài)的合理性、產(chǎn)品的質(zhì)量問題等。比如是否存在澆注系統(tǒng)不合理,出現(xiàn)流道和澆口位置尺寸不當(dāng),無法平衡充滿型腔；是否存在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理或模具結(jié)構(gòu)不合理,出現(xiàn)產(chǎn)品充不滿(即短射現(xiàn)象)；是否冷卻不均勻,影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量；是否存在注塑工藝不對,出現(xiàn)產(chǎn)品的翹曲變形等。模具通過CAD設(shè)計(jì)和分析,就可以將錯(cuò)誤消除在設(shè)計(jì)階段,提高一次試模成功率。在塑料模具設(shè)計(jì)和分析這一階段應(yīng)用了許多新的電腦輔助技術(shù),如參數(shù)化技術(shù)、特征造型技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等。塑料模具中有許多標(biāo)準(zhǔn)件,如標(biāo)準(zhǔn)模架、頂出機(jī)構(gòu)、澆