Palabras clave: Proyecto de Graduación en Diseño de Moldes en Tecnología Informática
1 Introducción
Los moldes son productos intensivos en tecnología y capital, y juegan un papel importante en mi La economía nacional del país también es muy importante. La industria del molde ha sido identificada oficialmente como la industria básica de mi país y figurada como industria de apoyo clave en el "Décimo Plan Quinquenal". Debido al continuo desarrollo de nuevas tecnologías, nuevos materiales y nuevos procesos, la tecnología de moldes continúa mejorando y los requisitos de conocimiento, habilidades y calidad del talento también aumentan constantemente.
De acuerdo con los nuevos requisitos del desarrollo social para la enseñanza y educación de los estudiantes principales del molde, la Escuela de Ingeniería y Tecnología de la Universidad de Shenzhen ha llevado a cabo importantes reformas en el proyecto de graduación del molde de 99 niveles. estudiantes principales de diseño y lograron buenos resultados.
2 Objetivos de formación para estudiantes de la especialidad de moldes
La especialidad de diseño de moldes de la Universidad de Shenzhen pertenece a la especialidad de fabricación mecánica y automatización de la Escuela de Ingeniería y Tecnología de la Universidad de Shenzhen, y se centra principalmente Dedicada al diseño y fabricación de moldes de inyección. Para aclarar los objetivos de la formación en este sentido, realizamos una encuesta social relativamente extensa sobre las empresas de moldes en el delta del río Perla, especialmente en los alrededores de Shenzhen. Los resultados de la encuesta muestran que los empleadores exigen que los graduados tengan una alta calidad ideológica y un cultivo moral, amen su trabajo y tengan buenas habilidades de coordinación. Exigen que los graduados tengan teorías básicas sólidas, presten atención al dominio de las habilidades básicas y al reaprendizaje de habilidades, y exigen. Los graduados deben dominar un idioma extranjero, con ciertas capacidades de desarrollo y aplicación de software informático.
Con base en el análisis de los resultados de la encuesta, nuestras especificaciones para la capacitación de talentos profesionales del molde se establecen de la siguiente manera: cultivar personas que se dediquen a su trabajo, tengan conocimientos básicos de maquinaria y diversos diseños y fabricación de moldes. , tienen una gran capacidad de reaprendizaje y creatividad, talentos de gestión de ingeniería orientados a aplicaciones que pueden participar en el diseño y la fabricación de moldes, el desarrollo de tecnología, la investigación de aplicaciones y las ventas en la primera línea de la producción de moldes. Sobre esta base, la ideología rectora básica de la enseñanza en esta dirección es ampliar el calibre profesional, establecer un sistema curricular razonable, optimizar el contenido de la enseñanza, tener sólidas capacidades de investigación experimental y una amplia adaptabilidad social, e integrar la teoría, la práctica y la informática del diseño de moldes. solicitud.
3 campos de aplicación de la tecnología informática en moldes de inyección
El diseño de productos de plástico para la producción de moldes es un proceso muy complejo, que incluye el diseño de productos de plástico, el diseño de la estructura del molde y el procesamiento del molde. producción de piezas de plástico y varios otros aspectos importantes. Requiere los esfuerzos conjuntos de diseñadores de productos, diseñadores de moldes, técnicos de procesamiento de moldes y operadores calificados. Es un proceso de iteraciones repetidas, optimización continua del diseño, modificación y rediseño. El diseño manual tradicional se ha vuelto cada vez más difícil de satisfacer las necesidades de la feroz competencia del mercado. La aplicación de la tecnología informática está reemplazando los métodos tradicionales de diseño manual en todos los aspectos y ha logrado importantes beneficios económicos. La aplicación de la tecnología informática en moldes de inyección se refleja principalmente en los siguientes aspectos:
(1) Diseño de productos plásticos: el software de modelado tridimensional basado en características proporciona a los diseñadores una plataforma de diseño conveniente para mejorar la calidad del producto. , el volumen y otros parámetros físicos sientan una buena base para el diseño y análisis posteriores del molde.
(2) Análisis estructural: el software de análisis de elementos finitos se puede utilizar para analizar la resistencia y la tensión del producto y mejorar el diseño estructural del producto.
(3) Diseño de la estructura del molde: según la forma, la precisión, el tamaño, los requisitos del proceso y el lote de producción de productos plásticos, el software de diseño de moldes proporcionará los pasos de diseño correspondientes, la selección de parámetros, las fórmulas de cálculo y el molde estándar. Se proporcionan bases y, finalmente, un conjunto completo de dibujos de diseño de la estructura del molde.
(4) Simulación del movimiento de apertura y cierre del molde: la tecnología CAD se puede utilizar para simular todo el proceso de apertura y cierre del molde y el lanzamiento del producto, a fin de detectar diseños estructurales del molde irrazonables y realizar correcciones oportunas. Reducir el tiempo de reparación.
(5) Análisis numérico del proceso de inyección: el método CAE se puede utilizar para simular el proceso de mantenimiento de flujo y presión del plástico fundido en la cavidad del molde. Los resultados son útiles para mejorar el sistema de compuerta. El molde y el ajuste de los parámetros del proceso de inyección. Tiene un importante significado de orientación y también puede probar la rigidez y resistencia del molde, la deformación por alabeo del producto y el proceso de enfriamiento de la pared del molde.
(6) Mecanizado CNC: el software de programación CNC se puede utilizar para simular el proceso de mecanizado en tiempo real de la herramienta en la superficie tridimensional y mostrar los datos de forma de la superficie. Al mismo tiempo, puede generar automáticamente instrucciones de corte de líneas CNC de superficie, trayectorias de herramientas de fresado CNC de tres y cinco ejes.
El software CAD de moldes de inyección más utilizado actualmente a nivel internacional incluye Pro/E, I-DEAS, UGⅱ, SolidWorks, etc. El software de análisis estructural incluye MSC, Análisis, etc. El software de análisis numérico para el proceso de moldeo por inyección incluye MoldFlow, etc. El software de mecanizado CNC incluye MasterCAM, Cimatron, etc.
4 Modelo de diseño de graduación de especialización en moldes
Los estudiantes que se especializan en moldes necesitan un sólido conocimiento integral y capacidad práctica. Es una aplicación integral de cursos técnicos básicos y cursos profesionales como dibujo mecánico, materiales de ingeniería, ajuste de tolerancias y medición técnica, procesos y equipos de moldeado de plástico, etc. También requiere que los estudiantes comprendan mucha experiencia práctica.
A través de proyectos de graduación, se cultivan y capacitan a los estudiantes las siguientes habilidades básicas: ① Diseño de productos plásticos y selección de procesos de moldeo; (2) Capacidades de diseño de moldes de moldeo de productos plásticos en general; ③ Análisis de la calidad de productos plásticos; y capacidad de mejora de procesos, capacidad de diseño para mejorar la estructura de moldes de plástico ④ Comprender el software comercial de diseño de moldes de uso común y su combinación con el diseño real.
Estrictamente hablando, el proyecto de graduación anterior solo puede considerarse como un diseño de curso de diseño de moldes; ; designado por el profesor Un producto de plástico y, a veces, los estudiantes incluso reciben dibujos de modelos del producto. Los estudiantes siguen paso a paso los pasos de diseño de moldes en el libro de fotos espía. Sin experiencia práctica, es imposible que las escuelas conviertan los diseños de los estudiantes en productos reales. Por tanto, los estudiantes no saben si estos diseños son razonables. Incluso los profesores experimentados no pueden señalar la irracionalidad. Los estudiantes no tienen conocimientos perceptivos y sólo pueden hablar sobre el papel. Cuando los estudiantes entran en la sociedad y se involucran en el diseño de productos reales, a menudo descubren que no tienen idea de por dónde empezar. Incluso si lo diseñan, sigue siendo un pedazo de papel de desecho y, por lo general, se necesitan de 1 a 2 años para comenzar. Por eso los estudiantes a menudo se lamentan: no aprendieron nada en la escuela. Esto es un fracaso de nuestra educación.
Para cambiar esta situación, en el proyecto de graduación del nivel 99, integramos estrechamente el contenido del diseño de moldes con CAD/CAM/CAE. A través de una simulación de software avanzada, los estudiantes pueden descubrir aspectos irrazonables de su diseño en cualquier momento y encontrar diversas soluciones para hacer el diseño más razonable. Al mismo tiempo, han dominado el diseño más avanzado, combinado con tecnología de análisis, para mejorar el interés de aprendizaje y la capacidad de innovación de los estudiantes, haciendo que el proyecto de graduación sea verdaderamente una simulación de proceso completo antes del trabajo real de los estudiantes. El proceso de diseño se muestra en la Figura 1.
Para garantizar la calidad del proyecto de graduación, establecimos un grupo de orientación en el diseño de moldes compuesto por cuatro profesores, cada uno de los cuales es responsable de un paso en el proceso de diseño. Esta vez hay ***15 estudiantes que participan en el proyecto de graduación de diseño de moldes. Nos dividimos en 5 grupos de 3 estudiantes cada uno.
En primer lugar, al asignar el tema del proyecto de graduación, dígales a los estudiantes que hagan un botón de interruptor sin dar productos plásticos específicos. Los estudiantes pueden determinar sus propios productos de diseño según sus propios intereses: botones de manija de consola de juegos, botones de interruptor de estuche de gafas, botones de interruptor de pared de luz y botones de mouse. La investigación de mercado y la revisión de una extensa literatura determinan la forma y la estructura interna de nuestras piezas de plástico. Utilice el software de modelado tridimensional Pro/E para diseñar las estructuras internas y externas de las piezas de plástico y utilice AutoCAD para dibujar dibujos bidimensionales. Durante el proceso de diseño estructural, se utilizó el software de análisis estructural MSCPatran para analizar la resistencia estructural, la rigidez y la tensión del botón después de ser tensado, y la estructura se modificó continuamente. Los estudiantes encontrarán que los conocimientos de diseño mecánico, diseño de productos industriales, mecánica de materiales, mecánica teórica y otros cursos se reflejan en esta etapa, que también es un proceso de aplicación integral de los cursos anteriores. La figura 2 es el diagrama de montaje y despiece de un botón de consola de juegos diseñado por Xueniu. La figura 3 es el diagrama de máxima deformación y tensión máxima del botón cuando se tensiona en dos puntos diagonales.
Una vez completado el diseño del producto plástico, se diseña la estructura del molde y el módulo de diseño de molde bajo Prom/E se utiliza para clasificar, segmentar y extraer el producto para obtener las limas de núcleo y cavidad. Las piezas de base de molde estándar y otros accesorios, como guías y pasadores de inglete, se crean mediante el sistema experto de base de molde EMX (Pro/E, uno de los programas complementarios del sistema). De hecho, este proceso aún no ha terminado. Está estrechamente relacionado con el análisis numérico del posterior proceso de inyección. Se utiliza el software de análisis de flujo de moldeo por inyección MoldFlow. De acuerdo con el diagrama dinámico del proceso de flujo de fusión en el sistema de vertido y la cavidad, se mejora el sistema de vertido del molde y se ajustan los parámetros del proceso de inyección para optimizar el diseño de cada sistema del molde. La Figura 4 muestra la posición óptima de vertido analizada y los resultados del moldeo por inyección con una disposición de corredor circular. La figura 5 es el diagrama de montaje y la vista despiezada del molde de botones.
Una vez completada la estructura del molde, se realiza el procesamiento CNC. Utilizamos el software de procesamiento MasterCAM8.0 para completar el proceso de procesamiento virtual del molde y compilar automáticamente el código NC para el procesamiento CNC. Utilice el módulo de simulación para comprobar la racionalidad del procesamiento de piezas de trabajo.
Finalmente, se espera que los estudiantes proporcionen instrucciones de diseño detalladas y completen dibujos bidimensionales y tridimensionales. Durante la etapa de redacción de la tesis y el proceso de defensa, los estudiantes también utilizaron el software de imágenes ACDSee para capturar imágenes de diseño para ayudar a presentar todo el proceso de diseño. El software de Office se utiliza para procesar palabras y escribir informes de análisis.
Una vez completado todo el diseño, cada estudiante debe resumir su proceso de diseño y sus resultados, y proponer las innovaciones y características de este diseño. Por ejemplo, en la parte de modelado o en la parte de diseño del canal de flujo, también se deben considerar los problemas existentes en el diseño y las soluciones correspondientes. A juzgar por los resúmenes de la mayoría de los estudiantes, los estudiantes se dan cuenta urgentemente de la falta de experiencia práctica. Por lo tanto, en el proyecto de graduación de la próxima generación de estudiantes, nos esforzamos por invitar a diseñadores de más empresas a comunicarse con los estudiantes para que puedan estar expuestos al proceso real de diseño y producción.
En este punto, el estudiante ha completado todo el proceso de un proyecto: diseño de producto plástico-diseño de molde-procesamiento de molde. Los estudiantes pueden ver el producto final de su diseño y procesamiento en la computadora y sentir la sensación de éxito.
5 Conclusión
A través de la reforma del modelo de diseño de graduación, los estudiantes no solo resumieron los cursos universitarios de cuatro años, sino que también dominaron los métodos de diseño y procesamiento más populares que se acercan más a realidad social. Por lo tanto, los graduados de la especialidad de moldes de este año son bienvenidos por la sociedad. El departamento de moldes de una gran empresa financiada por Taiwán en Shenzhen está dispuesto a aceptar a 5 graduados de nuestra escuela a la vez, lo que ha logrado buenos beneficios sociales. (Fin)