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)是國民經濟的支柱產業(yè),在汽車、機械、電子、航空航天等行業(yè)的50%以上產品依賴于模具的生產。模具作為工業(yè)產品生產的基礎工藝裝備,其設計周期、生產效率和質量直接影響著產品生產的進度、成本和質量。因此,提高模具和工裝的設計質量和生產效率對于企業(yè)的經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)產品中所占的比例越來越大,提高非金屬復合材料產品的質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)據庫和專家系統(tǒng)知識等技術,是集產品設計、分析和制造一體化的CAD/CAE/CAM軟件平臺。它使產品CAD/CAE/CAM各單元系統(tǒng)之間實現(xiàn)了數(shù)據的自動傳遞與無縫轉換和集成,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)據庫基礎上同步更新。同時,它保證產品設計、模具設計、產品及模具的數(shù)控加工的刀具軌跡及NC加工代碼數(shù)據自動更新,避免了重復產品設計建模和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。它極大地提高了產品設計與生產的效率,保證產品生產進度和質量的同時解放了產品設計及工藝人員的勞動生產力。系統(tǒng)還提供各種數(shù)據接口,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用等相關內容,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入生產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,提高了產品、模具、工藝設計及數(shù)控編程的效率。

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