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虚拟制造技术在模具设计及制造中的应用 彭卫东，吴志伟 (广东工贸职业技术学院， 广东广州 510510) 【—霸隰爨》蒸∥罄”” 攀甏‘7鲁‘纛椽将虚拟制造技术应用于塑料制件的优化和模具的龇制造及飙可以优化塑料制件龇减少模 麓 具的设计。制造周期，提高生产效率和降低生产成本。 ，一 魏 关键词：虚拟制造；模具设计和制造；模具装配 鬻 “ 中图分类号：THl64文献标识码：A 文章编号：1009-9492(2008)05--0072-02；8 笺 Z，。 。霪 ：意函。斌豢缀黼鲨1 1引言 标，然后再进行实物制造。 虚拟制造是融合了计算机仿真技术与虚拟现实技术、 3虚拟制造与制件的设计 由多学科先进知识组成的综合系统技术，是为了实现企业 以某一机器中叶片的壁厚优化为例，要求在保证叶片 或产品的柔性，快速地响应市场以及一次制造成功而提出 强度和刚度的条件下，采用最小壁厚。由于叶片各部分的 的一种虚拟现实技术[I-3]。它是CAD／cAE／CAM／CAPP和受力是不相同的，其最小壁厚不仅与受力情况有关，还与 仿真技术的更高阶段，能在计算机上实现产品从设计到制 模具结构和注射工艺有关。在通常情况下，设计人员根据 造到检验的全过程：根据物体的虚拟模型，在计算机上模 经验来设计产品，没有合适的参照标准。利用CAE软件 拟“实际”加工的全过程及产品的装配情况；还可以及时 (Moldflow软件)和相关理论，可以选择合适的材料，在计 修改设计。避免在生产过程中可能出现的问题，达到新产 算机上对整个注塑成型过程进行模拟分析，准确预测熔体 品一次开发成功，以缩短开发周期、降低开发成本、提高 的填充、保压、冷却情况，以及制品中的应力分布、分子 生产效率的目的。 和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况，再结合 2虚拟制造的开发流程 模具结构和注射工艺快速地优化制件的壁厚。经过优化 虚拟制造的一般开发流程如图l所示。 减小到2mm，如图2所示。 墨兰多卜弋兰!箩卜—叫笾兰兰!}——寒芝竺 拳斜‰器熹 图1 虚拟制造的开发流程 (1)首先从产品需求分析开始，然后进行概念设计， 再对所设计的产品进行评估和优化； (2)在虚拟环境中，构造产品的虚拟模型； (3)采用相应的仿真分析工具对虚拟模型的功能和性 能进行仿真分析； (4)基于仿真分析的结果，通过反复建模一仿真分析～ 图2 叶片的三维图 模型的改进，直到虚拟制造出的模型满足预期设计的目 ·广东工贸职业技术学院资助项目(编号：2006-Z--(M) 蝙嗍：～12。4[二正丑二] 曩墨翟曩冒冒囵l墨图臣巨l目昌圈 垫查垂虽) 4虚拟制造与模具设计 和生产时间。图4为使用P如／E软件设计出的模具图。 在一般情况下，叶片模具设计主要根据经验来进行， 5虚拟制造与模具加工 加工、装配完毕后的模具要经过反复试模、修模才能成 “质量好”、“精度高”、“价格低”