CAD 技术在现代塑料模设计制造中的应用

CAD 技术在现代塑料模设计制造中的应用

塑料工业近20 年来发展十分迅速, 早在十多年前塑料的年产量按体积计算已经超过钢铁和有色金属年产量的总和, 塑料制品在汽车、机电、仪表、航天航空等国家支柱产业及与人民日常生活相关的各个领域中得到了广泛地应用。相应地, 塑料模具在整个模具行业占有很重要的地位。根据国内外模具市场的发展状况, 有关专家预测, 未来我国的模具业经过行业调整后, 塑料模具的比例将不断增大。

近年来, 塑料模具的设计与制造技术得到很快发展, 特别是计算机技术的飞速发展及其在塑料模设计与制造中的应用, 彻底改变了传统的模具设计与制造方式,使塑料模技术得到了飞跃性的发展。在现代塑料模具设计与制造中, CAD 是利用计算机对模具进行几何设计、实体建模、绘图等; CAE 是利用计算机进行数值模拟分析计算进而评估和分析模型, 从而对模具模型进行优化; CAM指设计的模具模型在经过CAE 评估分析及优化后, 最终进行加工刀具轨迹生成与仿真,产生数控加工代码,从而控制数控机床进行加工。现代塑料模具设计的思路是设计者在电脑上直接建立产品的三维模型, 并根据模型进行模具结构设计、分析及优化,再根据模具结构设计三维模型进行NC 编程, 从而加工出模具。这种方法使产品模型设计、模具结构设计、模具结构分析、工艺设计及加工编程都以3D 数据为基础, 实现数据共享, 不仅能大幅度提高设计效率, 且能保证质量,降低成本。下面主要介绍CAD/ CAE/CAM技术在现代塑料模中的应用及发展, 并简要介绍并行工程、逆向工程和知识工程在塑料模中的应用。

Pro/ E 是一参数化的、基于特征的实体模型设计软件, 其强大和独特的

07材成（1）班 岳晓妮 200710340132

功能主要表现在参数方法和基于特征的功能, 其独特的数据结构提供了从产品设计到制造过程的全相关性, 任何一处的修改都会引起其他有关地方的自动修改。Pro/ E 具有零件模块、装配模块、制造模块、模具设计模块等80 个专用模块,其中Pro/ MOLDESIGN模块的出现使PTC 彻底完成了塑料模的设计自动化, 大大提高了模具设计的效率。

Pro/ MOLDESIGN是Pro/ E 系统中的一个选择性模块, 提供了方便实用的三维环境下模具设计与分析工具。利用这些工具, 可以由制品的三维实体模型建立起模具装配模型, 设计分型面、浇注系统及冷却系统, 生成模具模型零件的三维实体模型,从而方便、正确地完成模具核心部分的设计工作。 利用Pro/ E 系统的布局及装配模块, 还可以进行模具的顶出系统和三维总装配设计, 并最终利用工程模块生成二维工程图。Pro/ MOLDESIGN模块还提供了一些模具设计过程中非常实用的分析检测功能,其中包括脱模检测、厚度检测、分型面检测、投影面积计算、充模仿真、开模仿真等。在模具设计过程中适当地利用这些分析检测功能, 可以使模具设计更合理、准确,且能避免设计中不必要的重复劳动。

随着塑料模具在模具行业中的比例不断增大,塑料模具的发展步伐日益加快, 但我国模具设计制造水平和标准化程度与发达国家相比还存在相当大的差距。为了缩小技术差距, 我国的塑料模具应继续朝着信息化、数字化、精细化、高速化、自动化方向发展。塑料模具行业应不断开发和推广应用CAD/CAE/ CAM技术,并大力研究并行工程、逆向工程、知识工程等在塑料模设计与制造中的应用, 从而推动我国塑料模具技术快速发展。