cad／cam／cae在模具設計中的應用_一_doc - 世

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1、CAD／CAM／CAE在模具設計中的應用(一)摘要模具是工業(yè)生產(chǎn)中的基礎工藝裝備，也是發(fā)展和實現(xiàn)少無切削技術不可缺少的工具。在電子、汽車、電機、電器、儀表、家電和通訊行業(yè)中，有60%-80%的零部件都需要模具加工，輕工制品的生產(chǎn)中應用模具更多，因此模具行業(yè)有“百業(yè)之母”的美譽。本文論述了我國模具行業(yè)的概況及其近年來所取得的成績，對國內(nèi)外模具CAD/CAE/CAM技術的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀作了簡單概述，最后總結出模具CAD/CAE/CAM的專業(yè)化、標準化、集成化、智能化、虛擬化、網(wǎng)絡化的發(fā)展趨勢，以及在塑料模具設計中的應用現(xiàn)狀。正文一、模具CAD/CAE的基本概念CAD(Comp

2、uterAidedDesign)是利用計算機硬、軟件系統(tǒng)輔助人們對產(chǎn)品或工程進行總體設計、繪圖、工程分析與技術文檔等設計活動的總稱,是一項綜合性技術。CAE：(ComputerAidedEngineering)即計算機輔助工程技術，是以現(xiàn)代計算力學為基礎，以計算機仿真為手段的工程分析技術，是實現(xiàn)模具優(yōu)化的主要支持模塊。對于模具CAE來講，目前局限于數(shù)值模擬方法，對未來模具的工作狀態(tài)和運行行為進行模擬，及早發(fā)現(xiàn)設計缺陷。二、模具CAD/CAM發(fā)展概況PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建www.fineprint.cn模具CAD/CAM的發(fā)展狀況符合通用C

3、AD/CAM軟件的發(fā)展進程。目前通用CAD/CAM軟件的發(fā)展現(xiàn)狀如下：CAD技術經(jīng)歷了二維平面圖形設計，交互式圖形設計、三維線框模型設計、三維實體造型設計、自由曲面造型設計、參數(shù)化設計、特征造型設計等發(fā)展過程。近年來又出現(xiàn)了許多先進技術，如變量化技術、虛擬產(chǎn)品建模技術等。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，智能化、協(xié)同化、集成化成為CAD技術新的發(fā)展特點，使CAD技術得以更廣泛的應用，發(fā)展成為支持協(xié)同設計、異地設計和信息共享的網(wǎng)絡CAD。三、模具CAD/CAM的優(yōu)越性模具CAD/CAM的優(yōu)越性賦予了它無限的生命力，使其得可以迅速發(fā)展和廣泛應用。無論在提高生產(chǎn)率、改善質量方面，還是在降低成本

4、、減輕勞動強度方面，CAD/CAM技術的優(yōu)越性是傳統(tǒng)的模具設計制造方法所不能比擬的。其優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）CAD/CAM可以提高模具的質量。在計算機系統(tǒng)內(nèi)存儲了各有關專業(yè)的綜合性的技術知識，為模具的設計和工藝的制定提供了科學的依據(jù)。計算機與設計人員交互作用，有利于發(fā)揮人機各自的特長，使模具設計和制造工藝更加合理化。系統(tǒng)采用的優(yōu)化設計方法有助于某些工藝參數(shù)和模具結構的優(yōu)化。（2）CAD/CAM可以節(jié)省時間，提高生產(chǎn)率。設計計算和圖樣繪制的自動化大大縮短了設計時間。CAD與CAM的一體化可顯著縮短從設計到制造的周期。例如，采用沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)設計制造模具，

5、PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建www.fineprint.cn比傳統(tǒng)方法提高效率2-5倍。由于模具質量提高，可靠性增加，裝修時間明顯減少，模具的交貨時間大大縮短。（3）CAD/CAM可以較大幅度地降低成本。計算機的高速運算和自動繪圖大大節(jié)省了勞動力。優(yōu)化設計帶來了原材料的節(jié)省，例如，沖壓件的毛坯優(yōu)化排樣可使材料利用率提高5%-7%。采用CAM可加工傳統(tǒng)方法難以加工的復雜模具型面，可減少模具的加工和調試工時，使制造成本降低。CAD/CAM的經(jīng)濟效益有些可以估算，有些則難以估算。由于采用CAD/CAM術，生產(chǎn)準備時間縮短，產(chǎn)品更新?lián)Q代加快，大大增強了

6、產(chǎn)品的市場競爭能力。(4)CAD/CAM技術將技術人員從繁冗的計算、繪圖和NC編程工作中解放出來，使其可以從事更多的創(chuàng)造性勞動。(5)隨著塑性成形過程計算機模擬技術的提高，模具CAD/CAM一體化技術可以大大增加模具的可靠性，減少直至不需要試模修模過程，提高模具設計、制造的一次成功率。四、模具CAD/CAM技術在模具行業(yè)的應用現(xiàn)狀模具CAD/CAM技術發(fā)展很快，應用范圍日益擴大。在沖模、鍛模、擠壓模、注射模和壓鑄模等方面都有比較成功的CAD/CAM系統(tǒng)。采用CAD/CAM技術是模具技術、生產(chǎn)革新化的措施，是模具技術發(fā)展的一個顯著特點。目前我國模具行業(yè)應用的模具CAD/CA

7、M軟件可以分為兩大類：1是機械行業(yè)內(nèi)通用的的CAD/C。2是專門針對模具行業(yè)開發(fā)的模具PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建www.fineprint.cnCAD/CAM系統(tǒng)，如：上海交大模具CAD國家工程中心開發(fā)的冷沖模CAD系統(tǒng)等。（1）國外模具CAD/CAM技術的應用現(xiàn)狀工業(yè)發(fā)達國家較大的模具生產(chǎn)廠家在CAD/CAM上進行了較大的投資，正大力開發(fā)這一技術。如法國FOS模具公司已購買了大型CAD/CAM系統(tǒng)，日本黑田精工株式會社已大力投資開發(fā)CAD/CAM系統(tǒng)，瑞士法因圖爾公司采用大型CAD/CAM系統(tǒng)設