proe在模具設計與加工編程中的應用(一)

2013-07-06 by:廣州CAD:proe設計培訓中心來源:仿真在線

1 前言

模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè),在汽車、機械、電子、航空航天等行業(yè)的50%以上產(chǎn)品依賴于模具的生產(chǎn)。模具作為工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的基礎工藝裝備,其設計周期、生產(chǎn)效率和質(zhì)量直接影響著產(chǎn)品生產(chǎn)的進度、成本和質(zhì)量。因此,提高模具和工裝的設計質(zhì)量和生產(chǎn)效率對于企業(yè)的經(jīng)濟效益有著直接重要的現(xiàn)實意義。隨著橡膠、塑料、玻璃鋼等非金屬及復合材料在工業(yè)產(chǎn)品中所占的比例越來越大,提高非金屬復合材料產(chǎn)品的質(zhì)量和應用范圍在很大程度上與模具的設計有著密切的關系。

proeNGINEER作為參數(shù)化CAD/CAM軟件系統(tǒng)的代表,實現(xiàn)了產(chǎn)品零件組件從概念設計到制造全過程的設計制造一體化,提供了以參數(shù)化特征實體造型為基礎、部件間的關聯(lián)設計、共享數(shù)據(jù)庫和專家系統(tǒng)知識等技術,是集產(chǎn)品設計、分析和制造一體化的CAD/CAE/CAM軟件平臺。它使產(chǎn)品CAD/CAE/CAM各單元系統(tǒng)之間實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動傳遞與無縫轉(zhuǎn)換和集成,在CAE、CAM系統(tǒng)順利接受CAD系統(tǒng)建立的三維模型,基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫基礎上同步更新。同時,它保證產(chǎn)品設計、模具設計、產(chǎn)品及模具的數(shù)控加工的刀具軌跡及NC加工代碼數(shù)據(jù)自動更新,避免了重復產(chǎn)品設計建模和NC數(shù)控編程的工作,實現(xiàn)了CAD/CAE/CAM數(shù)據(jù)的全相關性設計。

proeNGINEER提供的基于專家系統(tǒng)的模具設計功能和高效的數(shù)控編程功能,其與產(chǎn)品和制造工藝全相關的模具設計方法克服了傳統(tǒng)模具設計模式的缺點,通過模具檢測、自動分模、模擬開模和數(shù)控加工仿真的三維動態(tài)顯示等設計制造與視頻技術結合等手段,使設計更加生動活潑地展現(xiàn)在人們面前。它極大地提高了產(chǎn)品設計與生產(chǎn)的效率,保證產(chǎn)品生產(chǎn)進度和質(zhì)量的同時解放了產(chǎn)品設計及工藝人員的勞動生產(chǎn)力。系統(tǒng)還提供各種數(shù)據(jù)接口,如IGES、STL、DXF、STEP等,使用戶可直接讀取UG、Catia等CAD/CAM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型。

2 proeNGINEER的模具設計方案

2.1 基于專家系統(tǒng)的模具設計

利用proeNGINEER軟件提供的強大的三維造型功能,設計者可快速完成產(chǎn)品的創(chuàng)建與修改。利用Pro/MoldDesign、Pro/Casting、Pro/Die等基于專家系統(tǒng)模具設計功能可快速完成分模、模具型腔及型芯的自動生成,標準模架零部件和組件的調(diào)用等相關內(nèi)容,最終完成注塑模、鑄造模、沖壓模的設計。其模具設計專家系統(tǒng)建立在產(chǎn)品設計與制造工藝流程相結合的基礎之上,如鑄造、注塑成型中的澆口、流道、凸凹模間隙設計、模具分型面的設計、零件厚度與拔模檢測等制造工藝經(jīng)驗進行了吸收和應用。利用Pro/Plastic Advisor對模具的性能、模具結構、注塑件在成型過程中的溫度場的有限元傳熱分析和流道分析。 Pro/MoldDesign與Pro/Casting模塊在注塑鑄造成型模具設計過程中提供了以下系列功能。

(1)分析設計零件是否可塑,對問題區(qū)域進行檢驗和修復。

(2)零件材料、幾何模型和模具設計相對應的收縮間隙設計。

(3)進行模具凸凹模分型面的設計。

(4)模具凸凹模型芯型腔、澆口流道的設計。

(5)模具開模模擬及厚度、拔模、干涉等檢測。

(6)標準模架零部件組件調(diào)用及脫模機構的設計。

(7)模具的單型腔模和多型腔模設計。

(8)產(chǎn)品、凸凹模型芯、型腔的模具全相關性設計。

(9)注塑模擬流動、傳熱及成型分析。

2.2 模具設計流程

利用proeNGINEER進行模具設計的流程如圖1所示。首先將設計好的產(chǎn)品零件和依標準模架設計的模具毛坯零件進行裝配,設置好正確的拔模方向,進行拔模和厚度檢測,設定產(chǎn)品收縮率與凸凹模間隙;然后,進行模具分型面的設計與凸凹模的分割,再進行開模模擬和干涉檢測;待凸凹模抽取成功后進行澆口流道及脫模機構、標準模架及組件的裝配設計;最后,將所有的設計成品轉(zhuǎn)入生產(chǎn)部門進行零部件的選取與加工制造。由此可知,它將企業(yè)的產(chǎn)品設計、工藝設計、模具設計和數(shù)控加工編程集成在一起,提高了產(chǎn)品、模具、工藝設計及數(shù)控編程的效率。

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