详细说明
目前, CAD/CAM/CAE技术已经广泛应用于模具设计和制造。在冲模、锻模、挤压模、注塑模和压铸模等方面都有成熟的 CAD/CAM/CAE系统。
一 在金属成形模具中的应用
20世纪20年代末期,国外一些科研院所便开始研究开发冷冲模 CAD/CAM/CAE系统。1971年,美国DieComp公司成功地开发了级进模计算机辅助设计系统PDDC。应用系统可以完成冷冲模设计的全部过程,其中包括输入产品图形和技术设计条件;确定操作顺序、步距、空位和总工位数;绘制排样图;输出模具装配图、零件图和压力机床参数;生成数控线切割程序等。1977年捷克金属加工工业研究院研制成功AKT系统,它可以用于简单、复合和连续冲裁模的设计和制造。20世纪70年代末期,日本机械工程实验室额日本旭光学工业公司分别开发了连续模设计系统MEL和冲孔弯模系统PENTAX.1982年日立公司研制了冲裁模CAD系统。使用这些系统进行世纪制造,大大缩短了卖家开发周期门将蒂了生产成本,提高了生产效率。
CAD/CAM/CAE在冲压模具设计与制造中的应用,主要可归纳为以下6个方面:
1.利用几何造型技术完成复杂模具几何设计;
2.完成工艺分析计算,辅助成型工艺的设计;
3.建立标准模具零件和结构的图形库,提高模具结构和模具零件设计效率;
4.辅助完成绘图工作,输出模具零件图和装配图;
5.利用计算机完成有限元分析和优化设计等数值计算工作;
6.辅助完成模具加工工艺设计和NC编程。
二 在注塑模具总工的应用
注塑模 CAD/CAM/CAE技术主要从两个方面对技术人员提供强有利的帮助:一是应用CAE技术对模具进行有限原结构学分析、流动分析模拟和冷却分析模拟等;二是完成注塑模结构CAD,包括塑料产品的建模、模具总图结构方案设计和零部件设计,数据仿真和数控程序生产,模具模拟装配,零件图和装配图的生成与绘制等。这些技术大大提高了模具制造的精度、缩短了新产品的试制周期,甚至可以一次试模成功。
20世纪60 年代中期,英国、美国和加拿大等国学者完成注塑过程一维流动与冷却分析;70年代完成二维分析程序;80年代开始对三维流动与冷却分析进行研究;进入90年代,对流动、保压、冷却和应力分析注塑成型全过程进行集成化研究,这些研究为开发使用的注塑模CAE软件奠定了坚实的基础。注塑模具 CAD/CAM/CAE的主要包括以下10项内容:
1.塑料制品的几何造型;
2.模腔分型面的生产;
3.模具结构方案设计;
4.模架的设计和选择;
5.模具相关图纸(装配图、零件图)的生成;
6.注塑工艺条件及注塑模具材料的优选;
7.注塑流动及保压过程模拟;
8.冷却过程分析;
9.力学分析;
10.数控加工。