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1、模具CAD/CAM理论基础摘要：随着经济的快速发展,现代工业产品也不断地向着高性能和多样化的方向发展,为了适应现代工业的快速发展,这就对模具设计与制造提出了更加的快速和高效等要求。当今CAD/CAM以及数控加工技术在模具行业的广泛应用,大幅度地缩短了模具设计与制造周期,提高了模具加工质量和高精密复杂模具加工的可能性,同时加速了产品的更新换代。本文以此为背景，介绍了模具CAD/CAM的理论基础，包括模具的设计流程，设计基础，数控加工基础，金属切削加工理论基础。关键词：模具设计，数控加工，CAD/CAM技术
2、，设计流程，切削理论TheoreticalBasisOfMouldCAD/CAMAbstract:Withrapiddevelopmentoneconomy,modernindustryproductionmarcheswithhighlevel-performanceandgreatdiversity.Fortheaccommodationofthemodernindustry,highefficiencywhichappliedtothemoulddesignandmanufacturewaspro
3、posed.Furthermore,havingbeenaccompaniedwithwideapplicationinCAD/CAMandCNCtechnology,thetermofmoulddesignandmanufacturehasbeengreatlyshortened.Ithasmadeboththequalityandhighprecisionpossible,ofwhichhasacceleratedtherenewaloftheproducts.Inthispaper,basedon
4、thisbackground,thetheoreticalbasisofmouldCAD/CAMareintroduced,includingmolddesignprocess,designbasis,CNCmachiningbasis,metalcuttingtheory.Keywords:moulddesign,CNC,CAD/CAM,designprocess,cuttingtheory1注塑模具设计流程随着模具CAD/CAM/CAE技术的广泛的应用与高速发展,很大程度地提高了模具的制造精度、减少
5、了试模的次数以及缩短了设计周期,由此提高了模具的设计和制造效率。并行设计是相对串行设计的设计方法,它是现在应用最为广泛的模具设计方法,模具的并行设计方法是以提高模具设计与制造质量和效益、缩短产品的幵发周期为目标,采用并行设计方法来设计产品的基本思路是将产品开发周期中各阶段和产品的各个部分的设计同时进行。并行设计强调的是过程上和功能上的集成,在产品的设计和优化过程中,实现各阶段和各部分不同任务的协同工作,同时进行。图1注塑模具设计周期如图1所示,注塑模的设计周期一般包括了注塑件的结构设计、模具设计、模具加
6、工制造和产品生产这四个阶段,所有阶段都相互影响、相互关联,每个阶段都对产品成本、质量、开发周期等产生间接或直接的影响。模具设计部分是最重要的一个环节,向上它决定了注塑件的设计可否实现,向下制约了模具制造和产品成型能否成功。根据注塑模并行设计思想,一副完整的注塑模具设计及其加工过程如图2所示。工作流程各阶段说明如下:图2精密注塑模具并行设计与加工制作流程图1注塑件的造型设计,可采用CAD、UG等软件的三维造型功能来设计。2根据产品需求进行模具的概念设计,其包括绕口类型、型腔数目、模架类型、抽芯方式和脱模方
7、式等。3在模具方案初步确定之后,采用CAE相关软件进行流动、冷却、保压以及翅曲等分析,来确定适合的冷却系统、绕注系统等。如果CAE的分析结果不能满足生产要求实现产品的生产,那么可以修改设计方案或者根据用户和产品的使用要求修改产品的结构。通过多次额模拟制造,制定出合理的注塑工艺。4在完成通过CAE分析以及方案评价以后,再进行模具结构的详细设计,这包括冷却系统和饶注系统的尺寸及布置,导向脱模机构的设计、镶块、滑块的设计以及标准件的选择等,然后进行模拟幵模、合模与脱模的过程分析,并进行模具组装和运动过程的干涉
8、检查。这个阶段可以利用CAD等相关软件注塑模具设计模块来进行。5通过CAM相关软件进行模拟数控加工和自动生成型芯、形腔的数控加工代码。最后再进行实际制造与装配,并利用先前得到的工艺参数进行试模与生产。2模具设计基础2.1注塑件的建模注塑件的建模指的是在CAD平台上创建注塑件的完整模型。包括注塑件结构特征和尺寸特征,有时还应包括材料属性特征、物理属性特征和工艺特征等信息。建模的基本过程包括输入塑料种类的选择、塑件的性能要求、产品外形和结构设计
