动画技术在塑料模具虚拟装配中的应用

塑料是人类社会中随处可见的物品,从人们日常生活的衣食住行到事关国家经济、军事发展的航空航天与国防,塑料产品或零部件的应用十分广泛。在竞争日益激烈的市场环境下,不同行业对塑料产品的质量要求愈发严格,对塑料产品结构、造型以及生产工艺进行创新与优化,提升塑料产业的产能成为现代社会塑料行业发展的必然趋势。

基于数字化技术的塑料模具设计课程教学改革探索

随着智能制造水平的提升,以信息化手段驱动技术创新,以数字化技术赋能智能制造,数字化技术成为职业本科教育体系下专业基础课程体系构建的切入点。作为塑料工业生产过程中不可缺少的工艺装备,塑料模具与数字化技术的紧密结合可有效地优化塑料制品的产品开发、模具结构、工艺参数等各个环节,对于企业缩短设计周期、强化产品品质、降低成本投入有着至关重要的作用。该文依据行业与专业的发展方向,从塑料模具设计课程的现状着手,分析职业本科教育体系下对该课程的要求,从CAD/CAM/CAE的应用,增材制造数字化应用四个方面进行课程改革,结合实际办学情况,为完善现代职业教育体系,探索适合经济社会发展和技术技能的数字化设计与制造技术专业人才培养奠定基础。经过实践教学验证,学生对塑料模具设计的理论知识掌握得到有效提升,实践技能水平得到充分锻炼,并在很大程度上对数字化技术进行有效融合,达到了职教本科教育体系对该课程专业人才的新标准、高要求。

铜对4Cr16Mo塑料模具钢切削性能的影响

将4Cr16MoCu、4Cr16Mo和SDP136钢在1030℃保温4 h,冷却至室温后回火两次,第一次为540℃×4 h,4Cr16MoCu钢的第二次回火工艺为590℃×3 h,4Cr16Mo和SDP136钢为565℃×3 h,使其硬度达到35~36 HRC。采用扫描电子显微镜检测钢的显微组织,采用数控车床进行切削性能试验。分别采用SY-3F型应变式三维测力传感器、红外测温仪、TR200粗糙度测量仪和超景深显微镜测定切削力、刀尖温度、工件粗糙度和磨损刀具的形貌。结果表明:在相同的切削条件下,铜的添加能延长刀具的使用寿命;切削4Cr16MoCu钢的刀具温度比切削4Cr16Mo钢的刀具温度低50℃,切削试验的前、中期4Cr16Mo钢的切削力比4Cr16MoCu钢大43~94 N,但后期4Cr16MoCu钢的切削力上升至839 N,比SDP136钢大211 N。

钼元素对2Cr13型高氮耐蚀塑料模具钢组织与性能的影响

在2Cr13型高氮耐蚀塑料模具钢中添加质量分数0.5%的钼元素,研究了钼元素对淬火和回火后该钢显微组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明:钼的添加缩小了试验钢的奥氏体相区,淬火后的残余奥氏体体积分数为8.49%,低于不含钼试验钢(9.05%);钼的添加使得回火态试验钢的强度、硬度以及冲击吸收能量均得到提高,其中屈服强度提高了12%。盐雾腐蚀试验后回火态试验钢主要发生点蚀,含钼试验钢表面的点蚀坑数量较少,尺寸较小,其腐蚀速率为0.0721 g·m^(-2)·h^(-1),远小于不含钼试验钢(0.1612 g·m^(-2)·h^(-1));含钼试验钢的极化曲线中存在明显的钝化区,而不含钼试验钢不存在钝化区。含钼试验钢的耐腐蚀性能优于不含钼试验钢。

淬回火工艺对N-Mo合金化Cr13型耐蚀塑料模具钢组织与力学性能的影响

对N-Mo合金化Cr13型耐蚀塑料模具钢进行925~1150℃保温0.5 h的油淬处理,再分别进行150~300℃保温2 h或者350~600℃保温1 h的回火处理,研究了淬回火工艺对该钢组织与力学性能的影响。结果表明:试验钢淬火后的组织主要为淬火马氏体,随着淬火温度的升高,晶粒长大,第二相逐渐固溶进基体,试验钢的硬度先增大后降低,当淬火温度为1050℃时,硬度达到峰值,为57.7 HRC,此时第二相基本固溶进基体,残余奥氏体体积分数仅为8.49%。随着回火温度的升高,试验钢组织由回火马氏体向索氏体转变,第二相逐渐析出并长大;硬度呈先降低后升高再迅速降低的趋势,冲击吸收能量随回火温度的变化规律与回火硬度的变化规律相反,抗拉强度的变化规律与硬度的变化规律一致,屈服强度呈先增大后降低的趋势,并在回火温度为480℃时达到最大值,为1445 MPa;在200℃以上温度回火后试验钢的塑性均保持在一个较好的水平。试验钢获得优异综合性能的热处理工艺为1050℃×0.5 h淬火+200~300℃×2 h回火,此时组织为回火马氏体,硬度为48~53 HRC,抗拉强度为1752~2050 MPa,屈服强度为1171~1223 MPa,冲击吸收能量为41~51 J,断面收缩率为42%~51%,断后伸长率为17.1%~17.7%。

高硫塑料模具钢中硫稳定性控制基础研究

基于高硫塑料模具钢典型缺陷检测和MnS析出行为研究,结合热力学计算和工业试验探索了高硫塑料模具钢精炼过程硫稳定性控制手段。结果表明,MnS夹杂是裂纹产生的原因之一。MnS在1708 K开始析出,且优先发生位错形核。MnS发生晶界形核的最快沉淀析出温度为1573 K,并在铸坯加热过程明显长大。综合高硫塑料模具钢精炼顶渣物化性质、硫容量和硫分配比的理论研究,确定最优精炼顶渣成分范围:1.55≤(w(CaO)/w(SiO_(2)))≤1.7、24%≤w(Al 2O 3)≤28%、1.4≤(w(CaO)/w(Al 2O 3))≤2.3、7%≤w(MgO)≤9%和2.5%≤∑w(FeO+MnO)≤4.0%。精炼顶渣成分与精炼工艺优化后,VD出站到中包钢中硫平均降低质量分数由108×10-6减少至30×10-6,平均Al s损由24.9×10-6减少至14.2×10-6,实现了模具钢中硫稳定性和VD至中包Al s损的大幅度改善。

汽车保险杠塑料模具设计

为了防止汽车保险杠变形,对其结构进行了分析,其成型模具采用热流道浇注系统。对于产品两端向内翻边的结构,设计了“油缸+滑块”的脱模机构;对于产品侧面的4个小孔,为了消除产品上产生的滑块轮廓线,采用定模滑块机构脱模;为了降低动模型芯的高度,将产品的两端伸入到动模板中,在动模板中成型;根据定、动模的结构,设计了多种冷却水路;车灯装配位为一个封闭区域,空气不能通过排气槽排到模具以外,在定模板的车灯分型面位置开设排气孔,通过排气孔将空气排出;为了防止顶杆破坏产品,对于产品内表面起伏较大的位置,采用顶块结构;为了方便拆装顶杆,取消顶杆固定板,用螺栓将沿轴线方向顶杆固定在推板上。

高速铁路桥梁墩柱新型塑料模具的优化设计及应用

针对高速铁路桥梁墩柱钢模具自身质量大、拼装和拆卸困难,以及户外易生锈等问题,本文设计制造了新型塑料桥梁墩柱模具。根据新型塑料模具的结构特征、受力规律和墩柱施工工艺,对新型塑料模具结构进行有限元分析,确定了模具主要材料、抱箍配置结构、组装工艺和新型塑料模具结构。结合钢模具的施工工艺和新型塑料模具结构特征,确定新型塑料模具现场拼装和拆卸方法、桥梁墩柱施工工艺和该模具的墩柱质量验收标准。仿真计算结果表明:新型塑料模具的模板、箍带和螺栓满足强度要求。现场应用结果表明:在保证桥梁墩柱施工质量的基础上,该模具自重小,能够降低拼装和拆卸难度、维护难度,提升了桥梁墩柱成品外观质量和桥梁墩柱施工效率。在降低桥梁墩柱施工难度和施工总成本的同时,实现了高铁建设施工节能降耗和绿色环保。

40Cr13塑料模具钢连续冷却相变行为

连续冷却相变行为对制定钢的热处理工艺具有重要指导意义,采用热膨胀法开展了40Cr13模具钢不同冷却速率(0.5~20℃/s)连续冷却相变曲线的测定,利用扫描电镜和显微硬度仪分别对不同冷速下相变后的材料组织形貌和维氏硬度进行检测分析,在高温共聚焦激光显微镜(HTCLSM)下对其相变行为进行原位观察,结果表明,40Cr13模具钢的临界转变点Ac_1为836℃,Ac_(3)为903℃;在0.5~20℃/s的冷却速率范围内均出现马氏体相变,随着冷速增加,钢中碳化物的分布更加均匀。当冷速由0.5℃/s增大到3℃/s时,样品平均硬度值由417HV提高到550 HV,随着冷速继续增加,样品平均硬度值最终稳定在560~580 HV。对冷却速率(v)和维氏硬度(H_(v))进行拟合,拟合公式为H_(v)=564.49-(185.78)/(exp(v-1.88))。当冷却速率为3℃/s时,HTCLSM下观察到马氏体开始转变温度为214.5℃,随着温度降低马氏体数量增加,马氏体板条沿不同方向生长,且同方向的板条厚度减小。

塑料模具材料及其热处理

塑料是重要的工程材料,经过一定的温度、压力塑制成形,因此对加工各种塑料制品的模具材料要求很严格,经过精湛的热处理能提高模具的使用寿命。阐述了模具失效的主要形式,提出了提高模具寿命的具体措施。

热流道板用含硫耐蚀塑料模具钢调质工艺及组织研究

分析了1.2085模具钢的特性,对不同调质工艺的1.2085模具钢的显微组织及硬度进行了对比分析。结果表明,1.2085大规格扁钢采用重新加热喷水冷却+两次回火工艺生产,1.2085小规格扁钢采用轧后空冷+两次回火或重新加热空冷+两次回火工艺生产,其硬度和金相组织可满足作为热流道板模具的使用要求。

基于PBL教学模式的《塑料模具设计及加工》课程设计与教改策略

介绍和探讨了如何在高分子材料专业的塑料模具设计及加工课程中采用问题驱动型学习(PBL)教学模式,以促进学生的深层次学习和综合应用能力的提高。通过对PBL教学模式的相关教改措施的讨论,展示了如何在现有课程框架中进行改革,以提高学生的学习体验和教育质量。还提供了一些评估方法,以评估PBL教学模式的教学效果并进行相关改进,这一教育创新有潜力提升学生的实际应用能力,PBL教学模式在塑料模具设计及加工课程中的应用是一项具有前景和潜力的教育改革。

精雕五轴加工中心工艺在塑料模具加工中的应用

精雕五轴加工中心在塑料模具加工中具有高精度加工能力、高自动化程度、高速加工能力、多角度加工能力和刀具半径补偿和刀具轨迹控制技术等优势,可以提高模具的加工质量和表面质量,提高生产效率和产品竞争力,降低生产成本和人力成本,增强生产的灵活性和适应性。1精雕五轴加工中心在塑料模具加工中应用技术分析。

计算机在塑料模具设计中的应用——评《模具设计及计算机应用》

《模具设计及计算机应用》由夏琴香等主编、华南理工大学出版社出版。该书主要包括模具设计基础、模具CAD/CAM (计算机辅助设计)技术、塑料模具设计软件包UG以及应用实例4个部分,通过对该书内容结构的分析,能够对塑料模具设计工作有更加深刻的认识,同时还能够有效提高工作人员的工作效率,促进塑料模具设计水平的提升。

基于OBE理念的《塑料模具课程设计》教学改革与实践

针对《塑料模具课程设计》教学过程中存在的软件应用不熟练、团队合作不均衡和综合运用知识能力欠佳等问题,基于OBE理念,通过增加模具软件实践教学环节比重,设置多样化的课程设计题目,结合虚拟仿真实验室和3D打印技术,设立全过程、多元化评价体系进行全面教学改革,注重培养学生课程设计的积极性,提高学生对知识的归纳、总结和解决复杂工程问题的能力。

塑料模具设计中的三维动画技术创新应用

随着科技水平和消费理念的提升,使得市场对现代塑料产品的要求越来越高,产品的设计、结构也变得更加多样、复杂及人性化。在塑料产品快速更新的时代,塑料制品生产企业必须在确保产品质量的基础上,注重塑料产品的创新,同时提升其产能。而三维动画技术日趋底层化,融合了渲染、建模、材质、动力学、虚拟现实等技术。这种数字交互和交叉艺术高度融合的视觉、听觉、触觉、嗅觉等系统会更多地应用到各行各业。

中国传统图案在塑料装饰设计上的应用——评《塑料模具设计基础及项目实践》

在中国传统的图腾历史中,由图案而引发的传奇故事、民俗轶事在现代文艺领域,以各种文学形式、艺术形式呈现在世人面前。伴随着近年来,塑料装饰艺术品在年轻人中的热度日渐高涨,但就目前的市场状况来看,许多畅销的塑料装饰都缺乏一定的特色,褚建忠编写的由浙江大学出版社出版的图书《塑料模具设计基础及项目实践》,全书共分为19个章节,两大部分,第一部分主要讲述了塑料工艺品以及塑料模具的设计艺术。

塑料模具设计中的计算机辅助技术研究——评《计算机辅助塑料模具设计》

塑料是人们日常生活中尤为常见的物品,小到玩具、家居用品,大到车辆,这些器具都与塑料密切相关。随着我国工业制造水平的提高,塑料设计更加精美,为了进一步提高塑料模具的设计水平,更好地控制塑料模具的尺寸、形状以及材料性能,人们将计算机技术应用于塑料模具设计领域,利用计算机信息技术来推动塑料生产更加标准化、自动化。

新型氮合金化3Cr17型塑料模具钢组织与性能研究

利用Jmatpro软件计算了新型氮合金化3Cr17型塑料模具钢平衡状下相组成及其相转变规律。通过实验室制备新型氮化3Cr17塑料模具钢,并进行了不同温度范围内淬、回火工艺试验,得出在1040℃~1140℃淬火温度范围内,随着淬火温度的提高,晶粒逐渐长大,硬度呈先增加后降低的趋势,在450℃~700℃回火温度范围内,随着回火温度的提高,晶界碳化物粗化与聚集程度增加,硬度也逐渐降低,根据不同热处理制度下的硬度变化和微观结构演变情况,提出了该类型模具钢的现场热处理工艺。

基于UG的塑料模具型芯数控铣编程

在对塑料模具的型芯进行数控铣削编程前,应对其结构进行分析,对实体上的胶位面、分型面、避空位等进行甄别,并对实体进行整理:对于实体上需要用成形刀加工的结构,比如流道,可以用轮廓线代替;对于不需要使用数控铣切削的结构,比如镶件孔、顶针孔等,可以直接删除。再根据实体的结构、工件材质的切削性能,选择合适的刀具,并编写合适的刀路:对于复杂工件的粗加工选择型腔铣,半精加工选择等高切削,对于狭窄位置选择剩余铣,对于曲面,选择平行铣削进行精加工。对于实体上不同结构的曲面、分型面和斜面等,可以合在一起编写粗加工和半精加工刀路,但应尽量分开编写精加工程序。所有程序完成之后,应对刀路进行动画仿真,以检查所编写的刀路是否存在异常情况。