catia模具的cad設(shè)計分析

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1、CATIA注塑模具設(shè)計與數(shù)控銑削編程的關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用中國三江…-icad????模具CAD/CAE/CAM集成技術(shù)是一項重要的模具先進(jìn)制造技術(shù),是一項用高技術(shù)改造模具制造技術(shù)的重要關(guān)鍵之一。CATIA是由法國DassaultSystems公司開發(fā)的CAD/CAM/CAE/PDM應(yīng)用系統(tǒng)，已廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造、造船、機械制造、電子電器、消費品等行業(yè)，它的集成解決方案覆蓋幾乎所有的產(chǎn)品設(shè)計與制造領(lǐng)域。本文以實例的形式介紹了CATIA在注塑模具產(chǎn)品設(shè)計、基于專家系統(tǒng)的模具設(shè)計及其數(shù)控加工編程過程中涉及的一些

2、關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用。一、CATIA產(chǎn)品與模具設(shè)計1.CATIA模具設(shè)計制造工藝流程???CATIA在塑料模具設(shè)計和分析階段充分應(yīng)用了參數(shù)化特征造型技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)。塑料模具中的標(biāo)準(zhǔn)件，如標(biāo)準(zhǔn)模架、頂出機構(gòu)、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等都采用基于數(shù)據(jù)庫管理的參數(shù)化特征造型設(shè)計方法進(jìn)行設(shè)計或建立標(biāo)準(zhǔn)件庫，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，同時滿足用戶對設(shè)計的隨時修改，使模具的設(shè)計分析快速、準(zhǔn)確、高效。參數(shù)化特征造型不僅可以完整地描述產(chǎn)品的幾何圖形信息，而且可以獲得產(chǎn)品的精度、材料及裝配等信息，其所建立的產(chǎn)品模型是一種易于處理、能反映設(shè)計意圖和加

3、工特征的模型。???模具的CAD設(shè)計分析，包括根據(jù)產(chǎn)品模型進(jìn)行模具分型面的設(shè)計、確定型腔和型芯、模具結(jié)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計、塑料填充過程分析等幾個方面。利用CATIA可很容易地確定分型面，生成上下模腔和模芯，進(jìn)行流道、澆口以及冷卻道的布置等。確定了這些設(shè)計數(shù)據(jù)以后，再利用MOLDFLOW、CFLOW等進(jìn)行塑料的成形過程分析，動態(tài)仿真分析塑料在注塑模腔內(nèi)的注射過程流動情況(含多澆口注射時的塑料匯流紋分析)、分析溫度壓力變化情況、分析注塑件殘余應(yīng)力等，根據(jù)分析情況來檢查模具結(jié)構(gòu)的合理性、流動狀態(tài)的合理性、產(chǎn)品的質(zhì)量問題等。比

4、如，是否存在澆注系統(tǒng)不合理，而出現(xiàn)流道和澆口位置尺寸不當(dāng)，無法平衡充滿型腔的情況；是否存在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理或模具結(jié)構(gòu)不合理，而出現(xiàn)產(chǎn)品充不滿（短射）現(xiàn)象；是否有冷卻不均勻，而影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量；是否存在注塑工藝不妥而出現(xiàn)產(chǎn)品的翹曲變形等。通過CATIA就可以將錯誤消除在模具設(shè)計階段，提高一次試模成功率。???CATIA注塑模具設(shè)計制造工作流程如圖1所示。首先根據(jù)設(shè)計產(chǎn)品進(jìn)行拔模分析與分型面設(shè)計，采用模具設(shè)計專家系統(tǒng)建立工程、加載產(chǎn)品、創(chuàng)建調(diào)用模架，然后設(shè)計導(dǎo)向系統(tǒng)、澆注系統(tǒng)、頂出機構(gòu)、流道與冷卻等輔助部分，進(jìn)行

5、分模模擬，輸出Bom表等。圖1注塑模具設(shè)計制造流程2.CATIA產(chǎn)品設(shè)計與分模設(shè)計???從概念設(shè)計到詳細(xì)設(shè)計，再到工程圖生成，CATIAV5的CAD部分可以加快產(chǎn)品開發(fā)的速度。CATIA的CAD部分包含了草圖設(shè)計、零件設(shè)計、裝配設(shè)計、焊接設(shè)計、模具設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、凸凹模設(shè)計、鈑金設(shè)計、復(fù)合材料設(shè)計、創(chuàng)成式自由曲面設(shè)計和工業(yè)外觀設(shè)計等模塊。圖2為在CATIA環(huán)境下設(shè)計的手機產(chǎn)品模型、拔模分析與分模面設(shè)計示意圖。圖2CATIA產(chǎn)品設(shè)計與分模設(shè)計3.CATIA模具設(shè)計???模具設(shè)計（MouldToolingDesign

6、）是一個管理模具定義的模塊。它可與CATIAV5的設(shè)計、仿真和制造等模塊協(xié)同工作，支持包括凸凹模固定板定義、組件實例化、注射和冷卻特征定義等模具設(shè)計的所有工作。模具設(shè)計模塊允許快速、經(jīng)濟地創(chuàng)建注塑模具，可以使用下面的標(biāo)準(zhǔn)目錄庫：DME、DME-AMERICA、EOC、FUTABA、HASCO、MISUMI、NATIONAL、RABOURDIN、STRACK等。CATIA能讓注塑模具設(shè)計人員創(chuàng)建、修改和分析模具構(gòu)件，并在模具設(shè)計變化時，快速更新它們。CATIA為模具設(shè)計人員提供了一個發(fā)揮創(chuàng)造性的方便快捷的集成環(huán)境，

7、其基于專家系統(tǒng)的模具設(shè)計功能組件主要包括以下幾個部分。(1)模架組件（MoldBase）???標(biāo)準(zhǔn)模架包括定模板（ClampingPlate）、上支承板（UpperBar）、凹模型腔墊板（CavitySupportPlate）、凸模型芯墊板（CoreSupportPlate）、支承墊板（RiserBar）、頂桿墊板（EjectionPlate）和動模底座（SettingPlate）等不同系列的標(biāo)準(zhǔn)部件，用戶只需對這些設(shè)計好的標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行細(xì)節(jié)設(shè)計，即可完成產(chǎn)品完整的注塑模具設(shè)計工作，這大大降低了模具設(shè)計人員的工作量，

8、提高了注塑模具的設(shè)計效率和質(zhì)量。圖3是該手機模架的加載界面與加載完成后的示意圖。(2)脫模組件（EjectionComponent）???該組件提供了包括頂桿等標(biāo)準(zhǔn)脫模件的設(shè)計與定位。(3)固定組件（FixedComponent）???通過該組件可添加如螺釘、螺桿、螺母等連接件和緊固件的設(shè)計。(4)導(dǎo)向組件（GuideComponent）???用于導(dǎo)柱、導(dǎo)套等導(dǎo)向元部件的