第一章现代模具设计方法改介绍.ppt

传统的模具设计流程 产品图样 模具设计 模具加工 试制模具 生产制品 修改设计 产品造型CAD 模具CAD 模具加工 生产制品 制造模具 模具CAM 模拟分析CAE 现代的模具设计流程 第一节 注射模CAD/CAE/CAM技术的发展和应用 1. 塑料具有密度小、质量轻、比强度大、绝缘性好、介电损耗低、化学稳定性强、成型生产率高和价格低廉等优点，得到日益广泛的应用。 2. 以塑代钢的变化 国内5%～6% 国外13％。 一、注射模的重要性 1. 传统的注射成型开发方法难以适应现代工业发展的需要。 2. 21世纪制造业面临新的挑战。 3. 应用CAD/CAE/CAM技术从根本上改变了传统的产品开发和模具生产方式，提高质量，缩短开发周期，降低成本。 二、采用CAD/CAE/CAM技术的必要性 零件设计 模流分析 模具设计 选择模座 组立试模 电极及线 切割加工 NC 加工式 模具图 模具企业常规的制造设计中从零件设计至组立试模的流程 1. CAD概念 三、 CAD/CAE/CAM技术的概念 CAD--- Computer Aided Design,计算机辅助设计 指工程技术人员以计算机为工具完成产品设计，通过人机交互，处理产品设计过程中的图形和数据信息，辅助完成整个产品设计过程的一门综合技术。 几何造型 工程分析 2. CAE概念 CAE-- Computer Aided Engneering，计算机辅助工程 指用科学的方法（包括优化、数值模拟、仿真等）以计算机软件的形式，为工程界提供一种有效的辅助工具，帮助工程技术人员对产品的设计质量、性能及加工工艺与制造过程等进行评价分析，并反复修改和优化直至获得最佳结果。 未填充区域 3. CAM概念 CAM-- Computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造 广义CAM：利用计算机完成从毛坯到产品制造过程中的直接和间接的各种生产活动，包括包括工艺过程设计（CAPP)、工装设计、计算机辅助数控加工编程、生产作业计划、制造过程控制、质量检测与分析等。 狭义CAM：通常指NC程序编制，包括刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真、后置处理及NC代码生成。 1. 塑料制品的设计 2. 模具结构的设计 3. 模具开合模运动仿真 4. 注塑过程数值分析 5. 数控加工 四、计算机技术在注射模中的应用领域 二维 三维 线框造型 曲面造型 实体造型 基于特征的参数化实体/曲面造型 五、CAD/CAE/CAM的发展概况 1. CAD的发展 1）一维流动分析 2）二维流动分析 3）三维流动分析 基于中性层模型的分析 基于三维有限元模型 2. CAE的发展概况 3. CAM的发展概况 数控机床的诞生 （1952） 数控编程的自动化 （1955） 集中加工的实现 （1958） 机器人的出现 （1962） 柔性制造系统的研制 （1967） 图形编程系统的应用 （20世纪70年代） 1. 基于网络的模具CAD/CAE/CAM集成化系统的应用(Delcam’s Power Solution) 2. 微机软件在模具行业中发挥着越来越重要的作用 (Pro/E、UG、Solidworks、CAXA、CATIA、HSCAE6.0) 六、注射模CAD/CAE/CAM技术的应用现状 3. 模具CAD/CAE/CAM系统的高智能化程度逐步提高 (Cimatron) 4. 三维设计与三维分析的应用和结合是当前注射模技术发展的必然趋势 分析制件，消化工艺资料 设计型腔数目与型腔布局 设计成型零件结构尺寸 设计分型面 设计浇注系统形式和尺寸 设计顶出系统 设计冷却系统 设计模具装配结构 绘制模具装配图与零件图 传统的塑料模具设计流程 现代的塑料模具设计流程 第二节 铸造模CAD/CAE技术的发展和应用 一、开展铸造模CAD/CAE的重要性 二、发展简史 1962年丹麦的Fursund利用有限差分法对二维形状的铸件进行了凝固过程的传热就算。 1965年美国通用汽车公司的Henzel对气轮机铸件进行温度场数值模拟。 20世纪70年代－80年代，在铸件凝固过程和数值模拟研究和应用上取得显著成果。 三、工程应用 1. CAE技术的应用 2. 铸造工艺及模具结构设计的研究和应用 第三节 级进模CAD/CAE技术的发展和应用 一、技术特点 1. 特征建模技术 2. 专家系统技术 3. 系统的柔性化