Tesis de graduación relacionada con moldesCapítulo 1 Introducción Capítulo 1 Introducción 1.1 La selección del tema se basa en el importante papel de los moldes en el proceso de fabricación del producto. El nivel de diseño del molde determina en gran medida la productividad. Un diseño de molde eficaz puede reducir la cantidad y el tiempo de los ajustes de recursos, proporcionar más espacio de optimización para la planificación y programación de la producción y lograr el propósito de mejorar la eficiencia de la producción [1]. El diseño de moldes es una parte importante del sistema de ensamblaje y afecta la eficiencia y calidad de la producción del producto. Es de gran importancia realizar una investigación en profundidad sobre el diseño de moldes. La industria del molde es la industria básica de la industria y los moldes se utilizan ampliamente en diversos campos de la industria. En electrónica, automóviles, motores, aparatos eléctricos, instrumentos, medidores, electrodomésticos, comunicaciones y otros productos, entre el 60% y el 8% de las piezas deben estar formadas por moldes. La alta precisión, la alta complejidad, la alta consistencia, la alta productividad y el bajo consumo de las piezas de producción de moldes no tienen comparación con otros métodos de procesamiento y fabricación. Los moldes también son "amplificadores de beneficios". El valor del producto final producido por el molde suele ser decenas o incluso cientos de veces mayor que el del propio molde. El nivel técnico de producción de moldes determina en gran medida la calidad y eficiencia de los productos, así como las capacidades de desarrollo de nuevos productos, y se ha convertido en un indicador importante del nivel de fabricación de productos de un país [3]. Como equipo de proceso básico para la producción industrial, los moldes desempeñan un papel importante en la economía nacional. En los últimos 10 años, la tecnología CAD de moldes se ha desarrollado rápidamente y su alcance de aplicación se está expandiendo. La tecnología Mold CAD proporciona un método eficiente, económico y rápido para el diseño y la fabricación de moldes, que mejora enormemente la calidad del molde, acorta el ciclo de diseño y fabricación del molde y reduce el costo del molde. En la actualidad, existen muchos sistemas CAD de moldes en el país y en el extranjero. Aunque estos sistemas tienen una gran potencia de cálculo analítico y capacidades de procesamiento de gráficos, pueden proporcionar un diseño interactivo. Sin embargo, en estos sistemas, el proceso de diseño del molde se lleva a cabo principalmente mediante la interacción persona-computadora, y la mayoría de los diseños dependen de la experiencia de diseño del operador. La computadora solo realiza algunos trabajos de cálculo y coincidencia de reglas, pero los moldes diseñados con éxito por sus predecesores no se pueden usar de manera efectiva, lo que resulta en ciclos de diseño de moldes largos, costos altos y baja eficiencia de desarrollo. El diseño de moldes basado en el razonamiento de casos permite a los diseñadores utilizar la experiencia de diseño pasada para construir nuevas soluciones de diseño combinando y modificando soluciones de diseño anteriores. Al mismo tiempo, en la producción real, han aparecido muchas familias de moldes con exactamente los mismos tipos de piezas de molde y relaciones de ensamblaje. Estas familias de moldes pueden convertirse en la base de nuevos diseños. La tecnología CRB abandona la construcción y el cálculo de reglas de conocimiento abstracto en el pasado, utiliza directamente ejemplos existentes para resolver problemas y realiza el diseño de nuevos moldes mediante la confirmación y corrección de ejemplos antiguos [7]. En los sistemas de razonamiento basados en casos, las experiencias pasadas se almacenan en la biblioteca de casos en forma de instancias de acuerdo con una determinada estructura organizativa. Cuando se va a resolver un nuevo problema, se utiliza un algoritmo adecuado para buscar en la biblioteca de casos a través de atributos relevantes, encontrar uno o varios ejemplos que sean más similares al nuevo problema y luego modificar estos ejemplos para resolver el nuevo problema [9l. El método CRB se aplica en el diseño de moldes y las actividades de pensamiento del cerebro del molde de la computadora se utilizan en el diseño para completar tareas previamente completadas por los diseñadores. No solo aprovecha al máximo la experiencia en diseño de los expertos en moldes, sino que también se ajusta a las normas. Situación actual en la ingeniería y el pensamiento humano. Al mismo tiempo, el molde obtenido mediante este método se basa en ejemplos exitosos anteriores, lo que reduce la posibilidad de que el nuevo molde no funcione correctamente y acorta el ciclo de desarrollo. 1.2 Estado de desarrollo y tendencias del molde CAD 1.2.1 Molde CA. Descripción general del desarrollo de sistemas en el país y en el extranjero Los sistemas CAD de moldes se han desarrollado con el desarrollo de la tecnología 3D y las teorías y métodos de diseño modernos. Han evolucionado desde el sistema inicial basado en tecnología de gráficos bidimensionales hasta la etapa 110 caracterizada por gráficos tridimensionales. Configuración de tecnología y funciones. A finales de la década de 1960, los países extranjeros comenzaron a utilizar D para investigar moldes y se pusieron en producción a principios de la década de 1970. Por ejemplo, en 1973, la American Diecomp Company desarrolló con éxito el sistema PDDc para el diseño asistido por ordenador de matrices progresivas ['21]. El sistema ya incluye la entrada de gráficos del producto y propiedades del material: basándose en la entrada, se llevan a cabo la selección de la estructura del molde, el diseño del molde, el punzón y otros diseños de insertos, finalmente se dibujan los dibujos de ensamblaje del molde y los dibujos de piezas para la programación CNC; En 1978, el Laboratorio Japonés de Ingeniería Mecánica desarrolló un sistema CAD de matriz progresiva de punzonado, que consta de 10 módulos que incluyen entrada de dibujo del producto, selección de molde, diseño de espacios en blanco, diseño, diseño de molde, cálculo de proceso y dibujo. En la década de 1980, con el desarrollo de la tecnología informática, el número de fabricantes que utilizaban tecnología CAD de moldes aumentó considerablemente. En el sistema CAD de moldeo de paneles de automóviles y matrices progresivas de doblado, se aplica tecnología de simulación de conformado de plástico.
El representante es el sistema D/M de matriz progresiva de doblado desarrollado por la japonesa Hitachi en 1982, utilizando un método por lotes que combina el diseño manual y por computadora. Muchos sistemas CAD/CAM comerciales surgieron en la década de 1990, como Pro/E y SolidWorks. Debido al tardío desarrollo de la tecnología informática en mi país, la investigación sobre CAD de moldes comenzó en la década de 1980. La Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong, el Instituto de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, la Universidad Jiao Tong de Shanghai y otras unidades han comenzado a investigar sobre el sistema de matriz ciega. A mediados de la década de 1990, el sistema CAD de matriz progresiva basado en el diseño de características de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong era representativo de este período. 1.2.2 Tendencia de desarrollo del molde En los últimos años, la industria manufacturera mundial se está desplazando hacia la región de Asia y el Pacífico, y China se está convirtiendo en una base importante para la industria manufacturera mundial [3] L. Los cambios en los métodos de fabricación inevitablemente crearán demanda de nuevos Tecnologías y promover el desarrollo de la tecnología CAD. La popularización de la tecnología de red cambiará en mayor medida nuestra vida y nuestros métodos de producción. A medida que China se une a la OMC, nuestros productos deben ser innovadores, de mayor calidad y menor costo, y deben entregarse a los usuarios en menos tiempo [4l1. Como importante equipo de proceso para la fabricación de productos, la industria del molde, una de las industrias básicas de la economía nacional, se enfrentará a la primera línea de competencia. Además de empleados "altamente cualificados", la industria del molde también necesita "alta tecnología". (1) El diseño de innovación colaborativa se convertirá en la dirección principal del diseño de moldes. El modelo de integración vertical de la industria manufacturera ha hecho más clara a nivel mundial la división del trabajo entre ventas de productos, diseño de productos, producción de productos y fabricación de moldes. Para acortar el ciclo de lanzamiento del producto y permitir que el diseño de moldes comprenda completamente el diseño del producto, el diseño de moldes comienza al mismo tiempo en la etapa de diseño del producto. Los ingenieros de diseño de productos y los ingenieros de diseño de moldes deben ingresar al estado de diseño colaborativo lo antes posible. Además, las piezas estándar de molde requeridas por el fabricante de moldes generalmente las proporciona la fábrica de piezas estándar de molde. Es mejor consultar varios estándares durante la etapa de diseño del molde y aprovechar al máximo los datos proporcionados por la fábrica de piezas estándar del molde para el diseño. Debido a que los sistemas CAD utilizados en cada eslabón del proceso de fabricación no son necesariamente los mismos, esto requiere que el sistema D tenga la capacidad de colaborar, poder intercambiar datos ascendentes y descendentes en cualquier momento, poder procesar otros datos y estandarizar la generación y el procesamiento de datos. Actualmente, los fabricantes de moldes han adoptado ampliamente la tecnología de mecanizado CNC. Para garantizar la calidad del procesamiento, mejorar la eficiencia del procesamiento y mejorar los procesos de fabricación, bastantes empresas de fabricación de moldes han comenzado a adoptar el procesamiento CNC multicoordinado, el procesamiento de fresado de alta velocidad y la fabricación de moldes basados en prototipos rápidos. Debido a la abundancia de equipos de fabricación y al aumento de la información de fabricación, la información de fabricación futura no solo serán códigos de programación CNC, sino que, lo que es más importante, el proceso de fabricación se considerará desde el principio del diseño, es decir, el flujo del proceso del molde. Se proporcionará la fabricación, incluyendo no solo las tablas de proceso y los parámetros de procesamiento también incluyen el diseño del accesorio para el procesamiento del molde, el proceso de sujeción del procesamiento y los códigos de cada proceso. Cada proceso se simula, utilizando la red para lograr un gran disfrute. (2) La tecnología CAD de moldes modelo ASP se convertirá en la dirección de desarrollo. La industria actual del molde se ha convertido en una industria intensiva en alta tecnología. Será muy costoso para cualquier empresa dominar todas las tecnologías avanzadas y será muy difícil capacitar y retener a los talentos que dominen estas tecnologías. Como resultado, el modelo APS de CAD de moldes surgió como lo requieren los tiempos, es decir, unidades de servicios de aplicaciones con diversas tecnologías especializadas brindan servicios técnicos a las empresas de moldes. De esta manera, toda la sociedad ha formado una gran empresa de fabricación de moldes, que maximizará el uso de los recursos de fabricación de acuerdo con la división del trabajo en la cadena de valor y el proceso de fabricación. Los servicios de aplicaciones incluyen creación rápida de prototipos, subcontratación de CNC, diseño de moldes, análisis de procesos de conformado de moldes, etc. En los últimos 20 años, debido a la continua adopción de nuevas tecnologías, la fabricación de moldes se ha alejado de los "talleres hechos a mano" en la memoria de la gente. 2.3 Características y ventajas del sistema CAO de molde (1) Las características del diseño de moldes son diferentes del diseño tradicional de una sola pieza. El molde es un conjunto de múltiples piezas. El diseño de moldes es un proceso extremadamente complejo, que incluye el modelado de productos, el análisis de procesos, la formulación del plan de moldes, la selección de la base del molde, el diseño del dibujo del conjunto del molde, el diseño de piezas de trabajo, el diseño de dispositivos auxiliares y el diseño detallado de piezas, etc. . Se requiere poder generar planos de montaje finales, planos de montaje y moldes. b En general, existen muy pocos procesos para procesar piezas de moldes y la mayoría de ellas se forman al mismo tiempo, por lo que la forma del molde debe tener todos los detalles de las piezas a procesar. c. La probabilidad de repetición del diseño del molde es alta, por lo que el modelo geométrico del CAD del molde debe actualizarse y repararse repetidamente a tiempo.