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模 具 C A D 主要内容 模具CAD的基本概念 冲模CAD应用系统介绍 模具CAD的基础理论 冲模CAD/CAM系统的开发方法 第一章 模具CAD的基本概念 计算机技术在金属塑性加工中的应用 CAD的特点和优越性 模具CAD系统的基本功能 模具CAD技术的发展趋势 模具CAD系统的组成 一.计算机技术在金属塑性加工中的应用 金属塑性加工与模具 计算机辅助设计（CAD） 计算机辅助制造（CAM） 计算机辅助工艺过程设计（CAPP） 计算机辅助工程（CAE） 5.计算机辅助工程（CAE） 用于对塑性成形过程的分析和模拟。是塑性成形理论与工艺实 际结合的一条途径，为成形工艺和模具设计提供科学依据。 1）分析成形过程的目的： ① 建立坯料 – 工件之间的运动学关系（形状、速度、应变率、应变），预测成形工序中的金属流动，预测温度和热传导。 ② 确定成形极限，要求在成形工序后，工件不产生内部和表面缺陷（裂缝、折叠） ③ 预测应力、完成成形所需的力和能，选择合适的工具和设备。 2）计算机模拟软件（为工程设计人员提供的工具） Deform： 用于体积成形 Dynaform： 用于板料成形 通过模拟，可以预见成形中可能出现的问题，在设计阶段分析、 比较不同方案的工艺性，确定成形某一工件的工艺过程和工艺参数， 可以验证并优化模具设计，缩短模具生产周期，降低成本。 二 CAD的特点和优越性 1. CAD的特点 是人与计算机相结合共同进行设计的一种方法。 根据设计目标将设计方法进行综合分析建立数学模型， 编制成可在计算机上运行的程序。在程序运行过程中，计 算机发挥高速准确的计算与大容量存储的特长，完成数值 分析、计算、图形处理以及信息管理等任务，而人将运用 自己的经验与判断能力来控制整个设计过程。人与计算机 取长补短，获得最优设计结果。 2 模具CAD的优越性 1）提高设计效率 计算机高速运算和自动化绘图，可大大缩短设计时间。 计算机有可靠和大容量的存储能力，可将大量设计资料、设计标准存放在数据库中，设计过程自动检索，提高效率。 模具设计从人工经验设计方式转化为依靠计算机辅助设计的方式。应用CAD/CAE/CAM技术，使模具设计、计算机分析、生产准备、数控加工、检验、试模等工作一体化，设计数据直接经过网络和数据库管理系统传递到各个生产部门，大大缩短模具生产周期。此外，成形过程计算机模拟、并行工程、人工智能、快速原型制造等先进技术的应用，以及模具标准化、专业化生产等也缩短了模具的供货周期。 3. 模具CAD技术的研究与应用 计算机技术的发展促进了CAD的发展 硬件的发展：计算机、外设。 软件的发展： 系统软件：DOS—Windows； 编程工具：机器语言—高级语言； CAD的支撑软件：几何造型与图形处理软件、 有限元分析数值模拟（CAE）软件 数据库管理软件 三.模具CAD系统的基本功能 工艺分析、计算和模具设计 几何造型与图形处理 工程数据的管理 计算机辅助绘图 1. 工艺分析、计算和模具设计 1）常规设计准则：公式、数表、线图的程序化 这些准则来源于工艺手册，是模具设计的基本依据。分别采取相应的方法处理，取得设计对象的工艺参数。 2）模具设计方法的程序化 模具设计中许多内容，如冲压件工艺性分析、冲压工艺方案、毛坯排样、级进模工步设计、模面设计等。涉及到对多种设计因素的处理，要建立各种设计对象的设计模型，编制程序。 2. 几何造型与图形处理 CAD的开端是以图形处理为标志的，计算机从单纯的 数值计算发展到对图形信息的处理，才真正进入工程设 计领域。 图形的输入、生成、显示、修改和输出是CAD最主要 的功能，CAD系统具备描述物体几何形状的能力和交互式 图形操作，可以使设计人员以熟悉的图形方式表达设计 思想（模具设计内容和结果都以图形显示） 人与计算机处理图形的方式不同，人有形象思维能力， 能够直接处理图纸，而计算机处理图形时，要首先建立 几何形体的数字模型，即完成几何造型。 模具CAD系统实现几何造型与图形处理的途径 1）以商品化的通用图形软件为支撑软件 如利用 AUTOCAD 完成二维图形的编辑、修改、输出。利用 Pro/E、UG、MDT、IDEAS等三维造形系统，实现三维零件实体造型和处理。 模具CAD与通用图形软件结合有两种方法： ① 模具CAD为独立的设计系统，图形软件只是几何造型与图形处理的工具，在模具CAD系统与图形软件之间，以标准数据格式（如