塑料模具设计仿真联合解决方案-曾莉梅

UGITC Technical Center塑料模具设计仿真联合解决方案 作者：曾莉梅 审校：盛家泊一、 行业背景塑料模具是塑料加工工业中和塑料成型机配套，赋予塑料制品以完整构型和精确尺寸的工具。由于塑料品种和加工方法繁多，塑料成型机和塑料制品的结构又繁简不一，所以，塑料模具的种类和结构也是多种多样的。但最为常用的是注塑成型。图1 生活、工业中常见塑料制品注塑模具是一种生产塑料制品的工具。它由几组零件构成，这个组合内有成型模腔。注塑时，模具装夹在注塑机上，熔融塑料被注入成型模腔内，并在腔内冷却定型，然后上下模分开，经由顶出系统将制品从模腔顶出离开模具，最后模具再闭合进行下一次注塑，整个注塑过程是循环进行的。因此一副模具能生产出成千上万的尺寸一致的塑料产品，其质量稳定、生产效率高。图2 常见注塑模具二、 企业的现状与趋势生活中我们需要大量生产复杂薄壁和美观的塑料零件，满足当今汽车工业、电子通讯和家用电器、玩具等产业对产品减重上越来越高的要求。这些产业基本上都在生产周期上的有很高的要求，一般在初步设计完成后就会要求配套厂家进行模具设计，给模具企业带来产品频繁设计变更，设计周期上难以满足客户要求的严峻问题。注塑模具企业面临进一步提高设计效率和管理水平以保证塑件的高质量、高效率和低成本的任务。 三、 企业设计现状和需求分析某企业是一家专门从事研究、开发和生产电冰箱压缩机配套零部件的专业企业，拥有自主知识产权的冰箱压缩机零部件提供商，自设立以来一直专注于节能节材型冰箱压缩机零部件的研发、生产和销售。图3产品示例由于其自成立以来，主要模式是从各企业吸收接纳各行业注塑模具设计人才，没有形成完整规范的设计模式，因此随着数据量的急剧增长，其内部暴露出非常多的问题：1、 工程师使用CAD软件的水平参差不齐，无法实现设计经验的有效共享；没有建立有效的软件工具使用规范，每位工程师都有各自不同的做法，不利于数据的管理和交流；2、 企业没有自己的模具标准件库，企业知识积累效率低下，设计过程存在大量重复劳动，影响设计效率及模具质量；3、 模具设计多凭借经验，设计和生产之间责任相互推诿，无法明确问题真正原因；图4各行其是，无法通用4、 为设计新型模具结构，往往会花上成倍的时间去实际试模验证，甚至需要不断的修模来获得最终的产品形状。四、 联宏科技解决方案1、 统一企业级建模、装配、制图规范，以及设计环境、设计软件等。以实现满足下游部门的基础设置设计环境；NX软件拥有强大的开放性，可以适应各种企业要求，并且根据客户需求进行客制化配置。2、 定制与设计师习惯最为接近的典型模具结构，规范模具各大系统的装配结构关系，消除项目与项目之间的差异性，减少对特定工程师的依赖。定制规范的模具设计流程，定制符合企业规定的模架、标准件库，供设计快速调用及修改；定制通用模架，配套相关图纸、标注、BOM等；图5 模具设计典型流程3、 在模具设计之初，增加产品可塑性验证以及模具设计方案、注塑工艺验证环节，实现计算机试模，科学地减少实际试模次数，降低模具生产成本，缩短模具设计周期，提高塑件质量。为此，我们为该客户在模具设计前期导入Moldex 3D模流分析软件。Moldex 3D软件是台湾科盛科技公司的一款专业的3D模流分析软件。拥有以下技术优势：1. 与NX设计平台无缝整合。2. 参数式的浇口/流道/水路精灵，便捷设计。真实3D流道能清楚观察流动不平衡的现象。图6 真实3D流道充填分析3. 真实的射出机与模具考虑(真实机器界面、螺杆纤维断裂、进阶冷却分析)。图7真实机台界面与Moldex 3D界面4. 高准确度的仿真分析结果。图8 模流分析结果与实际试模匹配整合NX模具设计与Moldex 3D模流仿真分析后，可以让设计师在设计时就在熟悉的界面完成塑料产品可塑性分析以及模具设计合理性验证。同时还可以通过参数设定，获取最优的成型条