關(guān)于模具的cad

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1、關(guān)于模具的CAD/CAM技術(shù)發(fā)展摘要:介紹鑄造模、鍛模、級進(jìn)模、汽車覆蓋件模和塑料注射模CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展概況,并論述了模具CAD/CAM技術(shù)的最新開發(fā)成果和發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞：汽車覆蓋件模;塑料注射模;CAD/CAM模具CAD/CAM既是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù),又是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工程。它以計(jì)算機(jī)軟件的形式,為企業(yè)生產(chǎn)提供了一種有效的輔助工具,使工程技術(shù)人員借助于計(jì)算機(jī)對產(chǎn)品性能、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及生產(chǎn)管理進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。模具CAD/CAM技術(shù)對縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期,降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量所起

2、的顯著作用已成為模具界的共識。與任何新生事物一樣,模具CAD/CAM在近20年中經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜、從試點(diǎn)到普及的過程,進(jìn)入本世紀(jì)以來,它的發(fā)展速度更快、應(yīng)用范圍更廣。為了使廣大模具工作者能進(jìn)一步加深對該技術(shù)的認(rèn)識,更好發(fā)揮模具CAD、CAM的作用。圖1模具并行設(shè)計(jì)1塑料注射模CAD/CAM的發(fā)展概況塑料注射模CAD/CAM是伴隨著通用機(jī)械CAD/CAM技術(shù)發(fā)展而不斷深化的。從20世紀(jì)60年代基于線框模型的CAD系統(tǒng)開始,到70年代以曲面造型為核心的CAD/CAM系統(tǒng),80年代實(shí)體造型技術(shù)的成功應(yīng)用,90年代基于特征的參數(shù)化實(shí)體/曲

3、面造型技術(shù)的完善,為塑料注射模采用CAD/CAM技術(shù)提供了可靠的保證。目前在國內(nèi)外市場已涌現(xiàn)出一批成功應(yīng)用于塑料注射模的CAD/CAM系統(tǒng)?，F(xiàn)在國外一些著名的商品化三維造型軟件都帶有獨(dú)立的注射模設(shè)計(jì)模塊,如美國PTC公司的Pro/E、UGS公司的UGII、SDRC公司的IDEAS系統(tǒng)。這3個(gè)CAD/CAM系統(tǒng)目前在塑料模具工業(yè)中的應(yīng)用最為廣泛。此外還有美國CV公司的CADDS系統(tǒng)、法國MATRA公司的EUCLID系統(tǒng)、法國DASSAULT公司的CATIA系統(tǒng)、英國DELCAM公司的DUCT系統(tǒng)、日本造船信息系統(tǒng)株式會社的SpaceE

4、系統(tǒng)和日本UNISYS株式會社的CADCEUS系統(tǒng)等都各具特色,擁有各自的用戶群。塑料注射模CAE技術(shù)的發(fā)展也十分迅速,從20世紀(jì)60年代的一維流動(dòng)和冷卻分析到70年代的二維流動(dòng)和冷卻分析再到90年代的準(zhǔn)三維流動(dòng)和冷卻分析,其應(yīng)用范圍已擴(kuò)展到保壓分析、纖維分子取向和翹曲預(yù)測等領(lǐng)域并且成效卓著。塑料注射成形CAE商品化軟件中應(yīng)用最廣泛的當(dāng)數(shù)美國Moldflow公司的模擬軟件MF,該軟件主要包括流動(dòng)模擬(MF/FLOW)、冷卻分析(MF/COOL)、翹曲分析(MF/WARP)、氣輔分析(MF/GAS)和應(yīng)力分析(MF/STRESS)等。

5、該公司于1998年推出準(zhǔn)三維的雙面流軟件(partadviser),2002年推出真三維的實(shí)體流軟件模塊,目前該公司在世界上擁有較大的用戶群。近十余年來,我國對塑料注射成形CAE技術(shù)也開展了系統(tǒng)而深入的研究。華中科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、鄭州大學(xué)和南昌大學(xué)等都相繼取得了可喜的成果。如華中科技大學(xué)模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在最近推出的商品化塑料注射成形集成化仿真系統(tǒng)HSCAE6.10,從1989年推出HSCAE1.0版到如今的6.10版,經(jīng)歷了從二維分析到三維分析,從實(shí)用化到商品化,從局部試點(diǎn)到大面積推廣應(yīng)用的進(jìn)程。該軟件系統(tǒng)已成為塑料制品

6、設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化和工程師培訓(xùn)的有力工具,HSCAE仿真系統(tǒng)目前已在國內(nèi)80多家工廠和學(xué)校推廣應(yīng)用。圖2注塑模型腔2模具CAD/CAM的發(fā)展趨勢本世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)正處于日新月異的變革之中,通過與計(jì)算機(jī)技術(shù)的緊密結(jié)合,人工智能技術(shù)、并行工程、面向裝配、參數(shù)化特征建模及關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)等一系列與模具工業(yè)相關(guān)的技術(shù)發(fā)展之快、學(xué)科領(lǐng)域交叉之廣前所未見。今后10年新一代模具CAD/CAE/CAM系統(tǒng)必然是當(dāng)今最好的設(shè)計(jì)理念、最新的成形理論和最高水平的制造方法相結(jié)合的產(chǎn)物,其特點(diǎn)將反映在專業(yè)化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化和智能化4個(gè)方面。隨著模具工業(yè)的快速發(fā)展,近幾

7、年來世界各國的軟件開發(fā)商投入了巨大的人力和物力,針對各類模具的特點(diǎn),將通用的CAD/CAM系統(tǒng)改造為模具行業(yè)專用的系統(tǒng),并取得了較大成效。已投入使用的有美國UGS公司的級進(jìn)模設(shè)計(jì)系統(tǒng)NX?PDW、塑料注射模設(shè)計(jì)系統(tǒng)MoldWizard、以色列Cimatron公司的模具設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng)Quick、英國DELCAM公司的塑料模設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng)PSMoldmaker、法國Misslelsoftware公司的注射模專用軟件TopMold和級進(jìn)模專用軟件TopProgress、日本UNISYS株式會社的塑料模設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng)CADCEUS等。這些軟

8、件的技術(shù)特點(diǎn)是都能在統(tǒng)一的系統(tǒng)環(huán)境下,使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫,完成特定模具的設(shè)計(jì)。NXPDW初步實(shí)現(xiàn)了模具零件的結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián),CADCEUS的特色在于三維設(shè)計(jì)與二維視圖的聯(lián)動(dòng),PSMoldmaker做到了加工信息的自動(dòng)封裝,這些特點(diǎn)使得專業(yè)軟件