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1、论现代模具产品设计与制造的信息化应用的论文 摘要:随着经济全球化及市场竞争的日益激烈,模具产品设计正面临严峻考验。模具企业必须利用最新的技术,在最短的时间内开发出高质量、低成本、高附加值的产品,以最快的速度响应和投放市场。这就需要改变传统模具产品设计方式,从而做出正确的决策与设计方案。 关键词:现代模具;设计;制造;信息化 现代模具产品制造是典型的单件小批量、离散型生产。传统模具产品开发从设计、试制到产品上市周期太长,设计过程中难以与用户进行交流,难以及时听取用户的意见,难以考虑可制造性和可装配性,很难全面考虑安全、维护等方面的要求,不能综合考虑生产、
2、时间以及费用等相互制约条件的限制,更谈不上考虑整个模具产品寿命周期的诸多问题。笔者就现代模具产品设计与制造的高科技信息化及其应用谈点浅见。 1现代模具设计与制造已步入信息化时代 改革开放30多年来, 2现代模具设计的cad/cae技术的应用 模具设计是随工业产品零件的形状、尺寸与尺寸精度、表面质量要求以及其成型工艺条件的变化而变化的,所以每副模具都必须进行创造性的设计。模具设计的内容包括产品零件(常称为制件)成型工艺优化设计与力学计算和尺寸与尺寸精度确定与设计等,因此模具设计常分为制件工艺分析与设计、模具总体方案设计、总体结构设计、施工图设计
3、四个阶段。.cad/cae,计算机辅助设计和辅助工程,它包括概念设计、优化设计、有限元分析、计算机仿真、计算机辅助绘图和计算机辅助设计过程管理等。应用cad技术可以设计出产品的大体结构,再通过cae技术进行结构分析、可行性评估和优化设计。采用模具cad/cae集成技术后,制件一般不需要再进行原型试验,采用几何造型技术,制件的形状能精确、逼真地显示在计算机屏幕上,有限元分析程序可以对其力学性能进行检测。借助于计算机,自动绘图代替了人工绘图,自动检索代替了手册查阅,快速分析代替了手工计算,使模具设计师能从繁琐的绘图和计算中解放出来,集中精力从事诸如方案构思和结构优化
4、等创造性的工作。在模具投产之前,cae软件可以预测模具结构有关参数的正确性。 当今的概念设计已不仅仅是停留在对外观和结构的设计上,它已经扩展到对模具结构分析的领域。对于运用cad技术设计出的模具,可运用先进的cae软件(尤其是有限元软件)对其进行强度、刚度、抗冲击实验模拟、跌落实验模拟、散热能力、疲劳和蠕变等分析。通过这些分析,可以检验前面的概念性结构设计是否合理,分析出结构不合理的原因和部位,然后再在cad软件中进行相应的修改。修改后再在cae中进行各种性能的检测,最终确定满足要求的模具结构。 当今cad技术的发展使得概念设计思想体现在相应的模块中。概念设
5、计不再只是设计师的思维,系统模块也融合了一般的概念设计理念和方法。目前,世界上大型的cad/cae软件系统,如pro/engineer、ug、solid技术应用 现代经济的飞速发展,推动了我国模具工业的前进。cad/cae/cam技术的日臻完善和在模具制造上的应用,使其在现代模具的制造中发挥越来越重要的作用,cad/cae/cam技术已成为现代模具的制造的必然趋势。 (1)cad/cae/cam计算机辅助设计、模拟与制造一体化,cad/cae/cam一体化集成技术是现代模具制造中最先进、最合理的生产方式。使用计算机辅助设计、辅助工程与制造系统,按设计好的
6、模具零件分别编制该零件的数控加工程序是从设计到制造的一个必然过程。在具有现代模具设计制造能力的工厂内,该过程都是在cad/cae/cam系统内进行的,其加工程序直接由联机电缆输入加工机台,在编制程序时可利用系统中的加工模拟功能进行细致的模拟,将零件,刀具、刀柄、夹具,平台及刀具移动速度、路径等显示出来,以便观察整个模具零件的切削过程和前后的形状,进而检查程序编制的正确性,这对于复杂的多曲面的模具零件尤为重要。 (2)模具的零部件除了有高精度的几何要求外,其形位精度要求也较高,一般的量具是很难达到理想的目的的,这时就要依赖精密零件测量系统。这种精密零件测量系统简
7、称cmm,即coordinatemeasuringmaching,是数控加工中心的一种变形。它的测量精度可达0.25μm,其测量工件的方式如下:将经由cad/cam系统或cmm专用软件所产生的零件数据选送至cmm的计算机系统,经过适当的设置后,即按照所给出的数据去测量工件,将所得结果与原始数据比较,得出工件加工后的误差。如果原始数据是从设计图纸得来的,则可直接将设计数据送入cmm专用软件,然后进行测量,将取得的加工误差数据进行质量分析,以判断工件的加工质量。如果检测的不是单个零件而是若干个零件的组件,则由各零件的误差积累而导致总偏差被显示出来。 (3)现代模具
8、制造的必然趋势,就是用机
