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基于并行工程的机箱前面板产品及其注塑模具设计

董娇  
【摘要】: 并行工程是一项新兴发展起来的技术,它通过在产品设计阶段充分考虑与制造、装配等有关的约束,实现了在设计阶段避免制造、装配阶段出现的问题,从而保证产品设计、工艺设计和制造的一次成功,可以有效缩短产品开发周期、提高产品质量、降低开发成本、提高产品的竞争力。本文以1U服务器机箱前面板产品和模具的并行开发为实例,对并行工程的理论及其在注塑模中的实际应用进行研究。 本文阐述了并行工程的产生、关键技术和实施方法;指出了原有注塑模在串行开发中的不足以及现有注塑模实施并行工程的可行性;提出并行工程的实施策略,根据图论和设计结构矩阵知识,对注塑产品并行开发流程进行规划,并对组织结构进行了重组;并行工程在注塑产品开发中的重要使能工具有面向制造的设计(DFM)技术、面向装配的设计(DFA)技术以及CAX(CAD/CAE)技术。 以并行工程为指导思想,总结了注塑产品的结构要素和注塑产品在设计时应遵循的准则,采用自顶向下的设计方法,结合面向制造和装配的设计思想,提出了卡扣、散热结构等的简化方法,运用CAD软件(Pro/E)独立设计出机箱前面板的三维造型,完成1U服务器机箱前面板的设计。 应用CAE软件(Moldflow)对设计过程和设计结果进行评判和反馈:采用填充分析评定浇注系统;采用翘曲分析评定冷却系统。以翘曲量为目标,采用Taguchi试验设计法,结合信噪比和变量分析方法(ANOVA),分析各参数对塑件翘曲的影响程度,获得最优的模具温度、熔体温度、保压压力、保压时间等成型工艺参数。根据模具的设计流程,结合分析结果,确定模具的分型面,设计了浇注系统、斜销、顶出系统等组成部件,最终完成1U服务器机箱前面板的模具设计。 最后,总结了全文的研究工作,给出了主要研究成果和结论,指出了其中的不足之处及需要进一步研究的方向。


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