cad模具分析

cad模具分析（精选8篇）

cad模具分析 篇1

模具生产过程：定单-概念和工艺设计-（CAE分析优化）-结构设计-生产准备与毛坯制造-模具零件加工-装配调试-交付

模具项目管理模式：1模具大师傅负责制(模具工期与质量主要依赖模具大师傅的手艺和水平，生产效率很低，模具工期和质量无法得到有效保证)；2专业化分工协作（依靠规范设计流程和详细设计文档保证模具质量和工期，设计部门不但要设计模具总体结构，还要提供车间每个零件详细零件图，车间完全按图纸加工）

模具产品的开发特点：1面向订单的单件生产：生产计划动态变化，每一副模具都需开发；2设计的经验依赖性强：成形过程复杂，模具结构与成形零件形状及材料密切相关；3制造周期长：零件多、制造精度要求高，表面质量要求高，试模

模具行业标准化技术: 典型结构标准化；构件标准化；模具材料标准化 企业内部标准化技术: 设计知识的积累与规范化；设计流程的规范化；模具结构及零件设计规范化；模具材料选用规范化；加工工艺规范；

先进模具设计技术: 基于仿真的优化设计(设计和分析共享一体化模型,基于知识的数据挖掘,分析自动响应设计变更)基于知识的关联设计技术(通过特征的参数关联、几何关联和对象关联，将产品零件模型、成形工艺模型、模具结构模型集成在一起,频繁变更借助关联单元自动传播更新)2D CAD的特点：和传统的手工设计技术相比，质量好，工作更轻松；实现了精确设计，即以实际尺寸画出模具零件的二维工程图；对已有设计资料的利用更方便；对于数控线切割，设计数据可以直接用于编程，使得２D CAD在冲模设计得到比较广泛应用；可以方便从已有设计结果上进行再设计；不能解决成形类零件的数控加工问题，需要在编程软件中重新进行三维建模；纠错能力差，易出错

2D 冲模设计：冲模结构比较简单，基本没有复杂的曲面造型，模具的加工涉及简单的数控线切割，而对于数控线切割，2D CAD设计数据可以直接用于编程，使得2D CAD在冲模设计得到比较广泛应用

2D工程图的必要性：零、部件形状；尺寸；相对位置关系（可以用３D模型表示）；公差与配合，加工的依据；技术要求；零件材料热处理等信息（３D模型无法表示）

2D/3D结合设计模式的特点：解决了成形类零件的数控加工问题，３D模型可以直接用NC编程；设计结果更加直观，纠错能力好，出错少；即要３D建模，还要画２D工程图，工作量大；２D与３D没有关联，更改比较困难，系统不包含任何关于模具的设计知识，对设计人员要求较高；可进行备料统计；作为与其他厂家开展工作的数据依据；图纸主要用在车间指导生产和装配，是质量检验依据，并最终提交客户，将来模具调整时也是重要资料

塑料模具2D/3D设计：国内注塑模具生产厂家还未能实现全数控加工，而传统非数控加工机床需要设计者提供二维工程图作为加工依据，对于企业来说，一些老设备充分利用也能节约成本，数控设备加工简单的零件导致加工成本高，基于以上原因，注塑模企业大多还采用2D/3D相结合的设计方式。

全３D CAD：不画2D工程图，设计无图化；加工无图化；装配无图化；生产管理无图化 精细化模具设计：设计模型要尽量完善，与实际模具实物一致是最终目标

向导式设计：3D 模具专用CAD技术，在通用CAD系统之上，根据模具设计过程及模具设计相关知识开发的专门用于模具设计的CAD软件

3D设计模式：模式一，3D、2D、CAM使用不同的软件，各系统之间采用中性文件进行数据交换。无能是三维还是二维，采用一个文件来表达全套模具，无装配，串行设计（1CAD/CAM采用不同的系统，通过中性文件进行数据交换，数据一致性维护困难，更新不方便2未采用装配技术，模具设计的所有工作均由一人承担，无法支持并行设计。3设计知识的重用和共享困难）；模式二，3D/2D/CAM使用统一的平台，采用主模型和装配技术，并注重知识积累（大量使用标准件），采用团队设计一套模具，支持并行设计 典型塑料模结构：定位圈；主流道衬套；定模座板；定模板；动模板；动模垫板；动模座板；推出固定板；推板；拉料杆；推杆；导柱；型芯；凹模；冷却水通道 塑料模组成部分：成形部件，直接构成塑件形状及尺寸的各种零件，由型芯、型腔、成形杆、镶块等组成；浇注系统，将塑料由注射机喷嘴引向型腔的通道称浇注系统，由主流道、分流道、浇口、冷料井等结构组成；导向部件，保证模具的动、定模在模具闭合时的准确定位，也用来保证脱模机构的运动灵活平稳，通常由导柱和导套组成；推出机构，实现塑件脱模的装置。结构形式很多，常用的有推杆、推管和推板等脱模结构；分型抽芯机构，对于有侧孔和侧凸凹的塑件，在塑件被推出之前，模具必须先进行侧向抽芯或分型，方能顺利脱模；温度调节系统，为了满足塑料成形工艺对模具温度的要求，需要温度调节系统对模具温度进行调节；排气系统，通常在模具的分型面上设置排气槽；其它零部件，包括支承、固定，定位和限位零件等 用自定义特征UDF建立用户图形库：三维造型系统都提供了基于特征进行零件建模的功能，但系统提供的特征有限，或者说是系统设计好的；对于特定应用领域，有些常用图形不在系统定义中，自定义特征建模技术能解决这一问题。

部件家族：UDF没有管理系列参数的能力；不能处理多零件组成的装配；部件家族可以通过一个模板文件创建一组零件 属性的应用－部件清单（BOM表）：非几何信息如毛坯尺寸、材料、供应商、加工要求等无法用几何信息来表达，CAD/CAM系统提供了在几何信息上附加属性的方法；生成BOM表时，遍历属性，然后按照一定的格式输出即可。

图模板：模板的组成不仅包括图框和标题块，而且预定的工程图中的视图也已加到模板上。这些图格式然后可以被拖入图形窗口中，方便图的建立过程

显示颜色的设定与应用：对设计来说，在后续的检验与查错时，能直观地理解与查看设计的内容，方便查错；在后续的确定制造工艺时，能正确地理解设计内容，得出正确的制造工艺；对于某些需要二次开发设计过程，可以自动提取所需的设计元素 显示控制技术：图层控制，装配浏览器控制

模型文件命名规范化问题：根据文件名可知零件的类型，便于自动生成BOM表 并行设计：是一种对产品及其相关过程(包括设计制造过程和相关的支持过程)进行并行和集成设计的系统化工作模式。

并行设计如何处理设计冲突:在网络上，并分配权限。或采用PDM系统管理；合理规划模具装配表达结构；先做方案设计，再分解设计任务先进行概念设计，开腔在最后完成。并行设计原因：短时间里完成设计、制造、试模、改模等工作，任务复杂艰巨，如果无法快速完成设计，制造时间不够，无法按期完成，并行设计是加快设计速度的有效方法之一 并行设计优势：可以多人设计同一套模具，提升设计速度；用装配表达设计，可针对性加载设计数据，系统运行速度快；设计数据的传递方便，修改、更新自动化；人力资源优化 实现并行设计的条件：使用统一的CAD设计软件；文件命名规范；文件网络存储、权限分配；采用主模型、装配技术、WAVE技术；设计过程的重组与人力优化 注塑模具并行设计方法：初级并行设计，3D/2D并行；中级并行设计，上模/下模/滑块并行；高级并行设计，分模/冷却/顶出/浇注/紧固/镶件并行 优点：显著加快设计速度；设计细分，专人负责，设计质量高；设计人员按高、中、低层次匹配，省成本、易管理 关联设计目的就是要实现设计对象的联动更新。关键就是要解决相关约束在零件间、部件间以及零件与部件间的定义、传播与求解 参数关联技术：关联后可联动修改；关联参数的引用最好从其上一层零件引用或直接在零件间引用。过程复杂，每个关联都需要交互设置，但造型全部采用UG特征造型，数据量比较小，内部管理比较容易

几何关联技术：建立两个参数关联的实体；一个为True实体（参考集），一个为False实体（参考集）；True实体作为显示用，False实体作为开孔的工具 特点：标准件的参数与相应的安装孔的形状与参数都在一个模型文件中定义；这种方法比较适合建立标准件库；标准件的参数与安装孔的参数可以直接从标准数据文件中读取并自动赋值；另外开孔操作也可以实现自动化处理

冲模的设计步骤与方法：设计依据、设计数据的准备；装配树建立及应用；模具总体尺寸；工作零件的设计与造型方法；模板零件设计与造型方法；标准件设计及标准件装配；装配模型建模方法；

注塑模具设计过程:基本结构设计、浇注系统的设计、成形零部件的设计、导向与推出机构的设计、侧向分型与抽芯机构的设计、温度调节系统的设计。二次开发的重要性：通过在通用软件上针对企业特点进行二次开发，整合企业的设计流程和设计规范，形成企业专用的模具设计软件，是提升模具CAD/CAM系统效率(更快)和质量(更好)的必要手段。可以通过用程序自动完成重复有规律的工作，提高设计效率；可以通过检测功能的应用，降低出错率，提高设计质量；计算机代替人的重复操作，降低工作强度；强化企业标准的应用 开发模式（内容来分）：工具型模具CAD系统（对设计过程的改变较大，提高设计效率较多，关联设计，质量有保证，较难的零件可能不能设计）；过程型模具CAD系统（不改变设计过程，能有效地提高设计效率，质量保证需要开发专门工具，适用于所有零件）UG二次开发所涉及的技术：参数化建模技术；关联技术（参数、几何、UDO）；装配开孔技术；属性的应用；设计向导技术；数据库应用技术 二次开发过程：

1）系统分析：主要完成需求调研，包括需求文档、用户测试案例等。

2）系统设计：系统的实现方案。开发方法，关键技术，开发平台，核心算法的原型等。3）程序开发：根据系统设计说明书进行程序设计，将功能模块用某种语言实现。系统结构图中的各个模块都有模块说明，内容包括模块名称、输入数据、输出数据和转换过程等，程序员根据模块说明的要求进行程序设计。

4）系统调试：主要包括测试和纠错两方面的工作内容。（以上为开发期）5）系统维护：主要的是改正性维护、适应性维护和完善性维护。（维护期）模具设计数据类型：数表或列表函数、线图。

处理方法：表格的处理；数据的公式化（函数插值，数据拟合）；线图的程序化

标准件库系统要素:标准件的描述、造型时的变量规划、标准件的定位、标准件数据文件、标准件库管理。

2D CAD设计工具的主要内容：二维工程图尺寸自动标注工具；尺寸检查工具；替代尺寸标注的工具；轮廓图的生成工具；轮廓图的检查工具

常用的快速制模技术：软模技术；过渡模具技术；直接硬模技术（将传统的制模方法与快速成形技术相结合，缩短模具制造周期，降低成本，并在精度和使用寿命方面能满足要求；实现随型水道布置，提高塑料制品质量）

CAD技术的优势：标准图框的定制；图层的定制；建立用户图形库；尺寸比例 按冲压工艺类型分类：冲裁模、拉深模、弯曲模、成形模和挤压模等 工序组合方式分：单冲模，复合模，连续模(多工位，多工序)模具总体结构设计：确定基本结构形式和模架。基本结构形式主要是确定条料送进方式、定位方式、卸料方式、正倒装结构。

定位原则：避免X、Y方向的移动和绕Z轴的转动。1）一般选工序件外形和内形作为定位基准； 2）采用定位板或定位销； 3）间隙配合，便于工件的取放

模架的作用：安装模具其它零件，并固定在冲床上。

刚性卸料：料厚>0.5mm,零件平正度要求不高，卸料力较大

弹性卸料：薄料,零件平正度要求高，卸料力不大，同时可起压料作用。多型腔的排布要保证塑料熔体能同时均匀地充填每一个型腔1平衡式：均匀进料、各型腔同时充满2非平衡式：流道长度短，节约原材料

整体式：直接在整块金属模板上加工出凹模或凸模；特点是牢固、不易变形、不会使塑件产生拼接线痕迹；加工困难，热处理不方便，消耗模具钢多，浪费材料；常用于单型腔、小型模具或工艺试验模具 整体嵌入式：小型塑件采用多型腔模具成形时，各个型芯和型腔单独加工，然后压入模板中；这种结构加工效率高，装拆方便，容易保证形状和尺寸精度

局部镶嵌式：为了加工方便或由于型腔中的某一部分容易损坏，需要经常更换，可将这一部分单独加工，然后镶嵌入模具中

四壁拼合式：大型和形状复杂的凹模，可以把它的四壁和底板分别进行加工，经研磨后压入模套中

导向机构的作用：定位作用，保证模具闭合后型腔形状和尺寸的精度；导向作用，引导动定模正确闭合，避免成形零件先接触而可能造成的损坏；承受一定的侧压力，在注射成形过程中，导向机构难免会承受一定的侧向压力，当该压力很大时，不能仅靠导柱来承担，还需加设锥面定位装置；常用的导向机构是导柱导向机构 建立模具装配树的作用：1在设计初始阶段定义模具的总体规划2是参数关联和几何关联实现的基础3在设计中可方便地控制零部件的显示。这是一种典型的“自顶向下”设计方法 模具的总体尺寸作用：1计算板件在装配坐标系中Z坐标值，并在装配位置生成板件2计算凸模的长度。并通过参数关联，使凸模长度与模板厚度一致。

冲裁工序的凸、凹模轮廓线生成方法：1等距法，用于精度要求不高的情况；2不等距法，用于精确度要求高的情况直接用草图画出

成形(拉深)类凸模轮廓线：1筒形件拉深，与冲裁类相似2小件，放大的规则形状（方形、圆形）3大型异形件，取凹模口圆角尖顶线，凹模随形

装配坐标系:产品，零件，装配坐标系 装配方法：1零件以自己的坐标系造型，再装配在一起，一般以第一个加入到装配中的零件为准，如以下模座为基准件2所有零件在装配位置设计建模以产品坐标为基准(工作零件，因为是零件坐标系中生成，直接加入到(0,0,0)即可；模板，可以直接生成在装配位置，同上3其他标准件，用装配关系定位

注意：按以上步骤，为自顶向下的设计，先定义了装配树，且所有的零件都在装配位置生成，设计结果就是一个装配。)修改板厚：直接定义装配关系的方法，删除板厚会打断约束定义链，只要在根文件中将板厚设置为零件，并删除板相应节点。

二次开发：就是在现有的软件上进行定制修改，功能的扩展，然后达到自己想要的功，一般来说都不会改变原有系统的内核。从开发环境分类：在高级程序设计平台上运用多种开发工具进行自主版权的模具CAD系统开发；在已有的通用CAD系统软件下，进行模具CAD系统的二次开发

采用第二种方法的原因：1)第一种拥有所开发系统的所有技术、自主版权，因而可根据需要在实际使用中不断予以完善和提高。但一个完善的模具CAD系统涉及到很多的技术，需要投入大量的人力和物力2)成熟的商品化CAD/CAM软件都经过的几十年的发展，功能强大，都有较好的市场占有率3)模具企业一般都选用了一种商品化软件，作为模具设计的软件。一些新的需求是和具体的应用软件有关的

软件开发模式－瀑布式，快速原型模式，螺旋模式，过程开发模式 工具型软件(后面两讲将要介绍)1)调研确定功能需求---采用瀑布式(需求文档、实现方法、任务完成时间等－－合同)2)快速开发一个原型系统－－类似快速原型模式 3)企业试用并对原型系统修改(类似螺旋式)过程型软件(PDW)采用的是一种基于版本的软件开发管理，即对每一个版本采用瀑布式，即对于每一个版本严格按照功能定义系统设计程序开发调试维护阶段管理开发工作 利用文件系统管理数据存在的问题

1)不同的应用程序有各自的数据文件，数据冗余，修改困难，很容易造成数据和不一致性，降低了数据的正确性。

2）数据和应用程序相互依赖，不能将数据用于新的应用，一旦数据的结构修改，应用程序也必须进行修改。

3）文件系统缺乏对数据进行控制的统一方法，应用程序的编制相当繁琐，4）对数据的正确性和保密性缺乏有效的控制手段。5）数据不共享，难以适应多用户环境。数据库系统及应用优点：

1)可实现数据共享，大大减少了数据的冗余。

2）数据独立于应用程序，应用程序的改变不会影响数据结构，数据结构的改变也不会影响程序。

3）应用程序员可以不考虑存储管理和访问的效率问题。

4）数据库系统实现了对数据的统一控制，保证了数据的正确性和保密性。

孔表的内容：孔的编号；孔的X，Y坐标；孔的直径(可多孔)；孔的加工精度。手工写孔表时，工作量大，易出错

孔表自动生成工具：孔识别及相同孔归类；孔中心坐标，直径提取；孔的排序；写孔表程序 新的功能：孔表的识别；孔表与孔的匹配；孔表写功能，删除一行，增加一行

1.建立装配树

1）New零件assembly.prt，增加新零件shangmo.prt xiamo.prt mobantu.prt workparttu.prt 2）Shangmo为工作零件，增加新零件P3P4P5 3）Xiamo为工作零件，增加新零件，p1p2p6装配树如下：

Assembly----Shangmo---p3p4p5p7----xiamo---p1p2p6 mobantu workparttu 2.总体尺寸：在assembly零件中建立表达式，包括L B La Ba Ls Bs H1~H5 D1 D H6 3.刃口画图：workparttu为工作零件，用草图中画出零件二维轮廓，等距放大的方法生成凸凹模轮廓线

4.模板孔图：mobantu为工作零件，用草图画出模板的外轮廓，以及螺钉的安装孔位置及大小，用对称标注使得xy的原心与坐标轴重合

5.工作零件—凸模：p7工作零件，关联copy轮廓到p7，计算凸模轮廓拉伸位置，将凸模轮廓拉伸从down到top 6.工作零件—凹模版：p2为工作零件，关联copy轮廓图和模板孔图，计算凹模版拉伸位置，将凹模版外轮廓从down拉伸至top 工作部分：将凹模轮廓线从down拉伸至top，并与上述拉伸体布尔减运算

漏料孔：将凹模轮廓线放大1mm，用放大的轮廓线从down拉伸至6，并与上述拉伸体布尔减运算 螺钉安装孔：将mobantu的螺钉轮廓线从down拉伸到top，并与上述拉伸体布尔减运算 7.下模板：p1为工作零件，关联copy轮廓图和模板孔图，计算下模座拉伸位置，将下模座外轮廓从down拉伸至top 漏料孔：将凹模轮廓线线放大2mm，用放大的轮廓线从down拉伸至top，并与上述拉伸体布尔减运算 螺钉安装孔：将mobantu的通孔轮廓线从down拉伸到top，并与上述拉伸体布尔减运算，将mobantu的沉头孔的轮廓线，从down+D拉伸到down并与上述拉伸体布尔减运算 8.上模板：p5为工作零件，关联copy轮廓图，计算上模座拉伸位置，将上模座外轮廓从down拉伸至top 9.凸模固定板：p4为工作零件，关联copy模板轮廓图，计算凸模固定板拉伸位置，将凸模固定板外轮廓从down拉伸至top 凸模安装孔：将凸模轮廓线从down拉伸至top，并减运算 10.卸料板

P3为工作零件，关联copy模板轮廓图，计算凸模固定板拉伸位置，将卸料板外轮廓从down拉伸至top 凸模安装过孔：将凸模轮廓线从down放大0.2~0.5mm，放大轮廓线从down拉伸至top，并减运算

11.螺钉造型及装配

P6为工作零件，螺钉的造型，再用装配

cad模具分析 篇2

1 模具CAD/CAM的优势

对于一个稳定的生产系统来说,首先,它应该具备一些必然的条件。要有能够描述几何形状的基本能力,在模具产品的设计当中,模具的工作部分是根据零件的形状来进行设计的,所以所有的模具必须在生产之前提供零件的形状。所以CAD/CAM必须要具有描述几何造型的能力,要不然就不能够在程序当中输入几何形状的信息,程序也就不能够进行工作。在编制NC的过程当中,也是需要几何模型的,这也是软件所要完成的工作,由此可见,描述几何造型的功能是一个重要的内容。在CAD当中,设计准则也是一个很重要的内容,在进行计算机程序编制的时候,需要对手绘的图表进行处理,要能够在电脑屏幕当中体现出来。在软件当中,程序和公式是处理图表的准则,一些定性的结构,如果计算机不能采用,就需要通过研究得到能够使用的设计准则,发挥好人机交互的作用。标准化也是重要内容,同一个零件,不同的设计人员有不同的设计,为了能够减少数据的存储量,就要解决标准化的问题,模具的结构有了一个可以遵循的标准,就可以选择典型的组合,降低工作的繁琐性。模具的结构是根据客户的需求而不断变化的,模具的几乎形状很多,当前模具的设计还停留在经验设计方面,模具生产都是小批量的,所以,CAD/CAM软件系统需要有柔性,能够方便设计者进行修改。

模具CAD/CAM所具有的优势让他发展很迅速,它可以提高生产效率、降低成本、提高产品质量、降低人工劳动的强度,这是传统的生产方式所不能比的。设计、计算和绘制的工作内容是自动的,这节约了设计的时间,缩短了制造前设计的周期,大大提高了效率,缩减了交货时间。计算机的自动化节省了原材料,使用CAM可以克服传统加工方法的弊端,加工很复杂的模具模型,减少加工的时间,有效降低生产的成本。使用这种软件技术可以减少准备的时间,而且产品更新的速度很快,企业的市场竞争力明显提高。计算机有各种模具的技术,为模具设计和生产提供了很多根据。人机交互能够发挥计算机的优势,让模具的设计和生产过程更加简易,更加合理,产品的质量也能够得到有效提高。技术人员从繁琐的绘图和计算当中解放,可以做其他的工作,提高工作效率,提高经济效益。

2 模具CAD/CAM技术使用现状

CAD/CAM技术发展迅速,使用的范围也越来越广泛,模具生产使用CAD/CAM技术是模具生产的特点。工业发达的国家在CAD/CAM方面进行了很大的投资来开发这项技术。法国FO模具企业买了大型的CAD/CAM系统,瑞士一家名叫法因图尔的企业使用CAD/CAM进行模具生产占据了总量的十分之三。美国、日本和德国等发达国家已经开始普遍使用CAD/CAM技术。上个世纪八十年代初就开始使用覆盖件冲模的技术,这个系统包括NTDFB和CADEIT来设计覆盖件的软件以及TINCA来加工凹凸模的软件。有很强大的设计三维立体图像的功能,而且还可以通过电脑的操作来修改形状,增加了模具设计的准确性,保证了治疗。我国的模具CAD/CAM也有了很大的进步,这种技术也开始在我国广泛使用,比如Auto CAD、SOLIDEDGE、、Pro/Engineer等。这些系统都配备了高速运行的计算机。我国一些大型的模具企业直接购买国外的先进设备,很少去进行二次开发,而中小型的模具企业使用这种技术的还比较少,所以要改变我国企业的CAD/CAM的使用情况,要认识到它的优势,并且应用到实践当中。

3 我国模具CAD/CAM软件开发的现状

我国的模具CAD/CAM是从上个世纪七十年代末开始使用并且发展的,与国外的开始使用时间几乎是相同的,而且都是使用VC++和Open GL等开发工具来开发的,当前一些高校和企业已经开发出了适合我国居民使用的软件,也得到了推广,但是,很多系统都没有应用到生产活动当中,比如锻模和锤模等CAD/CAM系统。当前对现有的系统进行二次开发在我国是很常见的。合肥工业大学开发出了三维参数化注射模系统,武汉企业工业大学研发了三维标准件库3DPARTLIB。我国也开发出了有版权的3DPARTLIB软件系统,三维电子图板以及所开发的CAXA-ME制造工程师2000,能够进行三维立体零件的设计好加工,实现了实体、曲面以及NC加工合为一体的模式。上海交通大学中模企业所研发的金属塑性成型三维有限元仿真系统的动态边界处理技术已经达到了国际先进水平。广州红地技术公司研发的基于STEP标准的模具系统金银花系统让模具CAD/CAM系统上升了一个台阶。这些先进的技术都已经应用到模具生产当中,并且已经被广泛推广,大大提高了我国模具CAD/CAM系统的使用面积,提高了企业的经济效益。

4 我国模具CAD/CAM使用中的问题

我国的模具CAD/CAM开发和使用都取得了很大的进步,但是,此项技术的水平、开发那你过来以及产品质量方面还不能够达到国际的水平,还存在不少问题。一些企业使用CAD主要是用来绘图,没有设计方法的研究,没有充分发挥CAD的巨大作用。软件使用人员的综合素质不够高,没有提高软件的使用效率。很多企业没有把本企业的具体情况与CAD/CAM软件的情况结合起来,造成了很大的盲目性,所购买的软件系统不能与本企业的设计开发工作接轨。没有进行软件系统的二次开发,不能发挥软件的作用。我国自主开发的系统在功能以及稳定方面远远达不到国际水平,仿制多,开发少,没有开发出具有竞争力的产品。我国的CAD开发缺少算法的研究,由于CAD技术属于一种高科技,技术更新很快,给企业带来了很大的调整,建模技术会有很多算法,把算法应用到系统当中,就会有新的软件被开发出来,我国的研究人员缺乏这方面的意识。信息技术的集成的基础就是产品数据以及过程管理,在并行的过程当中产品数据管理也是基础。我国在产品数据管理方面的研究还很少,没有成熟的数据库管理系统,所以说,CAD中的数据交换格式以及标准化也是比较落后的,我国对CAD技术的投入资金不足,没有很重视此项技术,所以还没有提出有关这项技术的标准,都是使用国际上的标准,有些国家已经把国际的标准作为本国的标准,但是国际的标准不是都适合本国的国情,会出现不少问题。

5 结语

我国模具CAD/CAM已经取得了发展,在模具CAD/CAM的人才培养方面,已经培养了很多应用人才,但是当前模具行业还是有不少问题,CAD/CAM软件开发正在逐渐迈向集成化和商品化,技术水平远远落后于发达国家。软件的稳定以及可靠性都赶不上发达国家的水平,当然,虽然有很多弊端,但是也要能够看到优势,我国的技术支持更加方便,而且价格也比较实惠,所以我国的CAD/CAM技术要结合我国的国情,开发出适合我国人民使用的软件,走可持续发展的道路。

参考文献

[1]项辉宇,李德军,刘延俊,刘和山.基于UG的数控加工的图形化编程技术[J].济南大学学报,1999,(05):55-57.

[2]何光武,王枫,梁素清,张利国.CIMS环境下的模具CAD/CAPP/CAM技术[J].沈阳航空工业学院学报,2000,(04):84-86.

[3]周卫东,钟振龙,粟亮.模具CAD/CAM的发展现状及技术展望[J].机械制造与自动化,2006,(03):95-98.

[4]葛庆,汪崟.CAD/CAM技术在产品模型制作中的应用[J].艺术与设计(理论),2011,(02):43-46.

模具CAD/CAM技术综述 篇3

[关键词]模具CAD／CAM；发展概况；发展趋势；集成化

1.模具CAD／CAM技术产生的背景及意义

模具工业是国民经济的重要基础工业之一。模具是工业生产中的基础工艺装备，是一种高附加值的高精密型产品，也是高新技术产业化的重要领域，其技术水平的高低已经成为衡量一个国家制造业水平的重要标志。随着工业的发展，特别是CAD／CAM／CAE技术的飞速发展，极大地推动了模具的发展。模具CAD(计算机辅助设计CAD-Computer Aided Designl／CAM f计算机辅助制造computer Aided Manufacturing)可以显著缩短从设计到制造的周期，节省时间，提高生产效率并大幅度降低成本，将技术人员从繁冗的计算、绘图和NC编者编程工作解放出来，使其可以从事更多创造劳动。同时模具CAD／CAM技术为模具工业提供了强有力的技术支持，满足了目前用户提出的“短交货期”、“高精度”、“低成本”的迫切要求。为企业的产品设计、制造和生产水平的发展带来了质的飞跃。

2.国内外模具CAD／CAM技术发展概况

2.1国外模具CAD／CAM技术的发展概况

国外发达国家模具CAD／CAM技术的研究始于20世纪50年代末，60-7 0年代，出现了面向中小企业的CAD／CAM的商品软件，80年代，CAD／CAM系统开始出现，进入90年代后，国外CAD／CAM技术向着更高的阶梯迈进。

2.2国内模具CAD／CAM技术的发展概况

我国模具CAD／CAM的研究与开发始于20世纪70年代末，但发展也相当迅速。到目前为止，通过国家有关部门鉴定的有普通冲裁模、辊锻模、锤模和注塑模等CAD／CAM系统，它们在生产中发挥着重要的示范作用并产生巨大的经济效益。80年代中、后期，我国的冲模CAD研制工作进入了全面发展阶段，不少企业、科研院所大专院校都开发了面向中国制造的CAD软件，强调软件产品的专业化和本地化。近年来，相关的科研机构采用不同的方法相继开发了行业内适用的标准件系统，减轻了重复劳动，提高了工作效率。

3.模具CAD／CAM技术关键

3.1设计过程的“规范化”

在此，“规范化”应理解为软件的适应性、排错及查错能力。

人工进行模具设计时，虽然也按照一定的流程进行，例如先分析工件，再作工艺设计，最后进行模具结构(总装及零件)设计，但具体进行时灵活性很大。CAD则要求必须按照一定的步骤进行，以保证内部“数据流”的连续性。在每个步骤内部要求更为严格。在编制软件前，必须考虑到所有可能遇到的问题，并提出解决的方案，否则，软件运行遇到“意外”问题时就会出错，中断运行。但要事先把一切问题都考虑到也是难以做到的，因此这就是造成CAD软件实用性和适应性差的主要原因。如何解决好这一问题也是模具CAD／CAM的研究方向之一。

3.2设计过程的“规范化”

在计算机科学里，算法指用计算机解题的精确描述。

3.2.1如何将每个设计问题抽象为数学模型，如何将设计准则以及数表、线图转化为计算机能够处理的表达形式，即如何设计出这些算法是模具CAD／CAM的技术关键之一。

3.2.2由于计算机完全没有“形象思维”的能力，因此无法进行图形处理。为了使其具备这一能力，必须把图形处理数模化，即如何将工件或模具零件用数学方式加以描述，如何对工件或模具零件进行显示、投影、剖切、移动、旋转、绘制等，图形处理是模具CAD／CAM中难度最大、工作量最多的一部分。

3.2.3在模具设计过程中会遇到各种方案、结构、参数等的逻辑决策问题，一般情况下它们大多是由经验决定的。这些都将影响到软件的可靠性。

3.3数据结构

软件的基本组成可认为是算法和数据结构两大部分。在模具CAD／CAM中从初始的加工工件到最后的模具零件，所有的对象和问题都是用数据来表示和传递的，整个CAD／CAM过程也就是数据的流动和加工过程。因此，如何把数据很好地组织起来，以确切、方便、精练的方式表示出各个对象和问题是至关重要的。

4.模具CAD／CAM技术的发展趋势

随着电子、信息等高新技术的迅猛发展，模具CAD／CAM技术的发展趋势主要表现在以下几个方面：

4.1模具CAD／CAM系统专用化程度不断提高

随着模具工业的飞速发展以及CAD／CAM技术的重要性被模具界广泛认可，近几年来CAD／CAM开发商投入了很大的人力和物力，将通用CAD／CAM系统改造为模具行业专用的CAD／CAM系统，针对各类模具的特点，推出了宜人化、集成化和智能化的专用系统，受到了广大模具工作者的好评。

4.2模具CAD／CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化发展

随着模具工业的科技进步和国际竞争的日益激烈，模具界对CAD／CAM系统的要求也从单纯的建模工具变为要求支持从设计、分析、管理和加工全过程的产品信息管理集成化系统。模具设计、分析、制造的三维化、无纸化要求新一代模具软件以立体的、直观的感觉来设计模具，所采用的三维数字化模型能方便地用于产品结构的CAE分析、模具可制造性评价和数控加工、成形过程模拟及信息的管理与共享。面向制造、基于知识的智能化功能成为衡量模具软件先进性和实用性的重要标志之一。因此，模具CAD／CAM技术的集成化、三维化、智能化和网络化是目前的一个重要发展方向。

4.3基于知识工程的设计技术

产品设计制造开发系统是以设计制造过程的建模为核心内容的，在产品零部件的设计过程中，同时要进行影响产品和零部件性能的成形过程的建模及仿真。它不仅提供产品零部件的可制造性评估，还可提供产品零部件的性能预測，注塑成形过程模拟、板料冲压成形模拟系统的应用充分说明了这一优势。

在现有的研究中，基于CAE(计算机辅助工程ComputerAided Engineering)，的成形工艺优化主要是采用数值分析的方法。但是由于成形工艺本身的特点，很难给出连续和规则的优化求解空间。并且，数值分析方法还存在计算量大、效率低、优化目标单一等缺点，这在很大程度上影响了CAE技术的普及。知识工程的方法和技术是解决数值分析固有不足的有效途径。20世纪90年代以来，知识工程的研究异常活跃，相关的方法与技术层出不穷，随着知识工程研究的深入与扩展，通过建立包括产生式规则、实例、样本等集成多知识表达方式的知识库和规则推理(RBR)、实例推理(CBR)、人工神经网络(ANN)等集成多处理方式的多智能主体，建立全面支持CAE应用过程的智能化系统，应用人工智能与专家系统技术在数值分析结果的基础上自动对成形方案进行分析和评价，并提出方案的优化建议，是当前材料科学与制造科学的前沿领域和研究热点。

模具CAD／CAM技术的发展能够提高产品的设计和制造效率，缩短生产周期，提高产品合格率，对于增强我国的科技、经济实力都起到巨大作用。我们有理由相信，随着计算机技术、网络技术等各种通用、专用技术的日益发展，模具cAD／cAM技术的应用前景会更加广阔。

[参考文献]

[1]李德群，陈兴，模具CAD／CAM系统的开发与应用(第一讲)——模具CAD／CAM[J]，系统的开发，电加工41-45.

[2]成基华，范玉青，衰国平，逢淑荣CAD／CAM开发平台及其发展趋势[J].计算机辅助设计与图形学学报.2000.12(2)：154-159.

cad模具分析 篇4

例如：我们要经常使用一块板件，那么我们就可以把这块板件进行入库处理。

1、绘制好我们所需要的板件（如图1）。

图1

2、点击进入浩辰CAD燕秀模具软件的零件库，选择自定零件库，进入自定义零件库对话框（如图2）。

图2

3、然后，按照下图设置板件路径（如图3）

图3

4、找到浩辰CAD燕秀模具软件安装文件夹中的STD文件夹，在此文件夹中新建一个文件名为“ban”的文件夹，

再次进入“ban”文件夹内，并在文件夹里新建一个文件名为“ban.ini”的文件，在“ban.ini”文件中输入“stdbanban”。

图4

5、把刚绘制的图形保存到“ban”文件夹里面，文件名也必须命名为之前定义的文件夹名称一样。保存好以后，我们再次打开零件库就会发现定义的“ban”零件库出现了，在库中也会发现我们定义的图形。

6、但是，此时我们定义的图形还没有预览图片，无法分别我们定义的图形是哪个，这个时候我们就需要做一个定义图的幻灯片作为自定义零件的预览图。

若要制作预览图，可以依次点击【环境设置】―【创建幻灯文件】（改零件库用），这样我们自定义的零件就有了预览图片了（如图5）。

图5

这样，我们就完成了本次自定义图库的过程，再次打开浩辰CAD燕秀模具软件时，就可以在零件库就看到我们自定义的板件了（如图6）。

cad模具分析 篇5

浩辰CAD燕秀模具是模具设计师使用的最广泛的模具软件之一，其提供了丰富的模具词库，包含了符号、数字、材料、模具专业术语等词组，而且支持文字样式的设置，支持对词库的自定义，方便我们对于图纸的说明注释。下面我们就以浩辰CAD燕秀模具2011为例，讲一下其词库的自定义方法。

首先，我们来看一下浩辰CAD燕秀模具2011的词库界面(如图1)。

图1

词库中词语的添加很方便操作，选择相应词库下的词语后点击确认根据提示即可快速在图纸中添加词语，而且可以设置文字高度等参数，

对词库的自定义相信是很多设计师关心的重点，我们看词库窗口自定义命令(如图2)。

图2

点击相应词库下【自定义】按钮，系统会弹出相应词库下的自定义文档(如图3)。

图3

在“yx_ck3”文档中，我们可以添加企业在图纸中常用的词语，保存文档并退出。然后关闭词库窗口，重新打开词库，即可在预览位置看到新添加的词组。

cad模具分析 篇6

1 机械模具技术的现状

1.1 设计与制造技术实现一体化

在机械模具的设计与制造中, 计算机作为辅助设备得到了广泛的应用。机械模具从最初的设计, 再到制造实现了一体化。这种生产方式不仅优化了模具的设计过程, 还实现了生产方式自动化。在对机械模具进行建模和数控加工过程中, 三维设计的优点得到充分体现, 不仅提高了机械模具的制造效率, 而且提高了机械模具的质量。机械模具在设计时不仅要体现科学性, 而且还要体现设计的合理性。因此, 在对机械零件进行形态仿真设计时, 就要采用数值模拟方式, 从而找出合理的模具机构和制造方案。在进行大型的机械模具的锻造定型和塑件成型时, 其大小、精密度、复杂性等因素都对模拟成型不再有大的影响。

1.2 出现了针对大型的、复杂的机械模具的新技术

为了满足汽车制造行业的飞速发展, 针对大型的、复杂的机械模具的新技术不断涌现, 缩短了大型机械模具的研发时间, 其技术水平和制造精确度也在逐步上升。在进行设计时, 模拟仿真手段成为重要的应用技术。利用模拟分析技术, 可以预知覆盖件在塑型过程中可能出现的种种问题, 通过分析实现对工艺进行改进, 对各种参数进行调整, 以实现解决问题的目的。三维模具设计作为新技术在大型的机械模具制造中得到应用, 这种实体设计方式能够从不同的角度对模具结构进行监察, 为模具机构的合理性提供保证。

1.3 高速铣削工艺得到广泛应用

作为重要的机械模具技术, 高速铣削工艺得到了广泛应用。高速铣的特点是在进行高速加工时, 材料温度上升慢, 刀具的切削力较小, 由于热能产生的变形几率小, 模具表面材料的残留应力低等。这些优点使得高速铣削工艺成为加工机械模具的首先加工技术。

1.4 注射模中新技术得到应用

在注射模中, 新技术不断被采用。热流道技术在注塑行业被推广, 其工作原理是利用元器件为模具加热, 以保证塑料的熔融形态, 这样就可以完成高品质的成型塑件, 不仅降低原材料的损耗, 而且能节约能源。另外, 还在注射成型中采用了气体辅助注射新技术, 其工作原理是使用氮气作为辅助注射对象, 其优点是注射时造成较小的压力, 保持熔体良好的流动性能, 所制造的产品不容易变形, 并且翘曲率很低, 塑件的外形质量较高。

1.5 微细成型工艺得到了技术支持

纳米技术在微细成型中得到应用, 其原理是控制物质反应的大小、传输的快慢和转变程度, 从而达到技术创新的目的, 同时还能充分发挥其独特的性能。纳米工艺最基本的应用体现在纳米模具成为进行生产的工具。

1.6 反求工程技术

反求工程通常被成为逆向工程。在新产品的研发、模具设计、模具制造过程中, 逆向工程发挥了重要作用。逆向工程的设计方式和工作理念和传统的设计理念和方式有很大的区别。逆向工程首先要对加工对象进行数据的收集处理, 利用CAD造型取得加工对象的几何模型, 然后在经过对几何模型的分析数据, 根据需求进行数据调整, 最后完成对加工对象的外形设计, 再利用CAM编程, 最终完成加工对象的成型模加工。

1.7 模具制造实现了信息化、智能化、网络化

在模具制造行业正在实现信息化、智能化和网络化。信息化管理可以提高企业的的经济效益。智能化管理平台的建立为机械模具企业提升了竞争能力。因此, 很多机械模具制造企业通过信息化平台建设提高自身的管理能力。信息网络化建设可以对项目的进程进行监控, 实现对模具制造技术的实时管理。其主要监控对象包括模具的制造进度、调控模具的生产资金, 提升模具制造的工作效率。

2 机械模具技术的发展方向

(1) 针对机械模具的设计, 要有针对性的提高信息化和智能化水平, 提高模具设计的标准化程度。提高三维设计、数控技术、塑型模拟技术等先进科技在机械模具中的应用, 提高机械模具制造企业的信息化平台的建设, 促进其现代化管理水平的提高。

(2) 以CAM和CAPP技术为基础条件, 继续加强模具加工的先进技术和实际制造技术之间的融合, 加强模具制造的智能化水平, 实现加工的自动化程度的提升。

(3) 信息化网络平台有利于机械模具制造企业之间进行信息和技术交流, 因此要在机械模具制造企业中进行信息网络平台的建设与完善工作, 并使其充分发挥应有的作用。

(4) 深入研究超高速和超高精确度机械模具制造技术, 争取实现机械模具加工的精确值保持在0.001毫米左右, 确实达到镜面加工的水平。

(5) 积极研制和开发拥有知识产权的加工软件, 采用先进的管理系统, 提高机械模具制造企业在国际模具行业中的竞争力。推进低碳节能的机械模具制造技术的发展, 实现模具表面镜面加工的技术的创新。

3 结语

随着我国机械模具技术的发展, 其设计和制造能力正在不断提高。机械模具技术的科技含量高, 技术创新是促进行业发展的唯一出路。在我国“十二五”的经济发展战略目标中, 模具行业的发展得到了充分重视, 在宏观经济发展背景下, 机械模具制造会注入更多的科技成分, 从而促进整个机械模具行业的技术创新。

摘要：本文详细介绍了我国机械模具技术的现状, 并对其特点进行了阐述, 针对我国的机械模具制造行业发展的战略目标, 指出了现阶段机械模具制造技术发展的方向。

关键词：机械模具技术,现状,发展方向

参考文献

[1]中国模具工业协会.模具行业“十二五”发展规划[J].模具工业, 2011, 37 (9) :1-9.

[2]张曙.数控加工技术的现状和发展趋势[J].金属加工 (冷加工) , 2010 (20) .

cad模具分析 篇7

在继承中谋求创新，在创新中获得发展。这是课程改革建设的共同特点与规律。随着现代计算机技术的飞速发展，计算机辅助设计技术（CAD技术）也已成为现代模具设计的重要组成模块。在内容上，传统的模具设计完成了与全新的计算机辅助设计的融合；在教学方式和手段上，先进的计算机多媒体与网络技术给予模具设计教学全新的方式。高等院校也敏锐地觉察到了机械CAD技术对模具设计课程教学改革的重要作用，并进行了积极探索。桂林电子科技大学信息科技学院机电工程系材料成型与控制工程教研室在研究现代模具设计及其发展趋势的基础上，对模具设计课程的内涵和外延、课程定位、教学体系、教学内容、教学手段、考试方式、教学质量评价体系等方面，进行了创新研究与大胆的改革实践，构建了基于机械CAD软件平台的模具设计课程教学模式，使课程有利于学生综合素质的培养，且具有广泛性、交叉性和时代特征性。

一、教学环境的创建

根据实际条件和教学要求，创建先进的机械CAD模具设计教学环境是本项教学改革的前提。

根据现代模具行业的发展及区域特点，合理选用机械CAD软件。机械CAD软件应用广泛，种类繁多。常见的机械CAD软件如Pro/Engineer、UG、Catia、Solidworks等，都具有强大的三维建模能力及模具设计功能模块。这种基于参数化设计的三维数字模型有助于改变传统的实物模型教学模式，不仅节省了购置实物模型的成本，而且大大提高了教学效率。直观、方便是利用这一平台教学的最大优势。高等院校在教学过程中应根据本地区企业的实际情况和学校预算对软件进行合理选用。

构建校园多媒体环境下的CAD三维模型库（模具标准零件库）作为材料成型与控制工程专业的重要网络资源。为专业教学及课外练习提供大量的教学模型，以增加学生的感性认识，最终达到培养专业能力的目的。传统的实物教学模型制作成本高，易损坏，不易携带和存放，且不能修改，很难满足现代模具设计教学需要。而选择合适的机械CAD软件，结合计算机多媒体技术创建学校的网络模具标准件（CAD三维模型）库，可以有效解决上述问题。随着高等院校硬件条件的发展，多媒体教室、机房、校园网已经具备了支撑CAD三维模型库的实际能力。师生可以随时利用校内任意一台连网计算机下载相应的CAD三维数字模型，从而优化教育资源，提高教学效率，最大限度激发学生的学习兴趣，并为后续专业课程的开展奠定坚实的资源基础。

二、教学思路革新

（一）加强机械CAD软件教学

随着现代模具制造技术迅猛的发展，特别是在国家科技部倡导制造业信息化以来，大部分模具制造企业都已引入三维CAD/CAM软件。二维图形在机械加工生产中的地位已经大大下降。模具制造业已经不需要图纸来交流，用二维图样去解决三维空间问题的作用已经不是必要途径。即使需要二维图形，也不需要再用手工绘制，可直接从三维CAD软件中直接绘制。为此，三维机械CAD软件教学应设置为模具专业课程学习的前期必备基础课程。

（二）培养现代设计的理念

利用机械CAD软件设计三维产品及模具模型，通过局域网分组组建模具CAD三维零件库、标准件库，并进行虚拟预装配。让学生在体验协同设计、并行设计、异地设计等先进设计思想的过程中逐步理解现代工程设计的特点，树立整体协同设计意识，培养学生的现代模具设计理念。

（三）从整体出发优化专业课程教学

机械CAD软件不仅涉及到模具专业课程一个领域，还涉及到机械设计、机械制造、传热学及金属材料学等诸多学科。机械CAD软件的学习有助于设计意识的培养。在进行机械CAD软件课程学习的过程中，应从现代模具设计与产品开发的全局统筹考虑。重在讲解原理，要增加造型分析、特征分析、结构分析、参数化设计等内容，重点培养学生现代模具设计与制造的全局观念。即构思模具工程设计时，将其分解为多个零件，搞清各零件之间的联系及其功能，最后在机械CAD软件中建立零件的三维模型。在建立模具零件三维模型的过程中，让同学们讨论其结构和功能，将模具零件的结构和工程实际加工结合起来，拓宽他们的思路，丰富他们的视野，培养他们的现代模具设计意识。学生也可根据机械CAD软件课程实践活动所掌握的技能，大胆构思、想象并设计创新模具零件结构。因为用计算机进行工程設计省去了大量的手工绘图工作，学生可马上着到自己的设计成果，这无疑将大大激发学生对模具专业课程的学习兴趣和创新意识。这不仅加深了他们对模具实物结构的了解，提高构图能力。关键是培养了学生利用现代化工具进行工程设计的思维方式，加强学生创新能力的提升。

三、课程评价体系的革新

模具设计是一门实践性很强的专业技术课程。既有理论、结构原理讲授又有绘图实践。因此，单纯的理论考试不能全面衡量学生的学习情况，应该在注重学习过程控制的基础上，采用合理的考核方式，综合客观地评价学生的学习质量。

全面评价促使学生的工程素质全面发展。机械CAD技术引入模具设计教学之后，应降低理论考试部分考核的分值比例，增加机械CAD软件模具零件图绘制、虚拟装配和平时作业的考核。

实践性考查中，应注重学生实践能力的培养。采用开放式考查，培养学生的CAD软件技能及创新能力，在考核中允许学生利用机械CAD软件平台，在教师允许的范围内针对某一课题进行创造性发挥。在得到相应的指导和完成课题后考查其创新指数，予以合理评价。

分层次考查不搞一卷制评价，在CAD三维模型库的支撑下，有重点地合理分配考核项目，培养学生的强项，补足学生的短处，充分激发学生的学习兴趣。

四、结束语

cad模具分析 篇8

模具技术水平的高低, 在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。随着经济全球化步伐的加快, 产品更新换代的周期越来越短, 传统的模具设计与制造方法已不能适应产品及时更新换代和提高质量的要求。在这一背景下, 模具CAD/CAE/CAM技术应运而生, 它在提高模具设计效率与加工质量、缩短模具生产周期、降低模具生产成本等方面发挥着重要作用[1]。

本科材料成型及控制工程专业模具方向主要培养掌握系统理论知识的模具设计、制造、加工等方面的设计人员。因此, 《模具CAD》课在材料成型及控制工程专业模具方向知识体系中占有重要的地位, 是高等学校材型专业学生开设的专业平台课。

学校从2010年上半年开始对本科教学培养方案进行新一轮的修订, 本专业也进行了有针对性的课程体系改革, 使专业课程更加系统、完整和合理, 与新的培养方案相适应的就是新的教学大纲的修订, 这其中也包括《模具CAD》课程的全新改版及设置。缘于此, 课程以课题“高等学校模具CAD课程的教学改革与实践”为平台, 对课程改革在教学内容和模式以及人才的培养等方面进行了教学实践。

二、改革思路

传统的《模具CAD》教学模式以厚重的理论教学为基础, 以培养具有深厚理论基础的技术型及研究型人才为目的[2]。但随着近年来高校本科生的扩招, 每年都有大量模具方向的毕业生毕业, 而用人单位对毕业生的要求也越来越高, 既要求掌握专业技术又要具有相关技能, 所以, 对传统《模具CAD》教育模式的改革迫在眉睫。

1. 以市场需求为导向改革模具CAD课程结构;

2. 培养学生模具CAD综合应用技能;

3. 推行“案例教学”模式。

三、课程改革的实施

1. 课程结构的改革

材料成型及控制工程专业培养方案中设置了三大模具中关于冲压模具和注塑模具的课程, 所以将压铸模理论知识设置在了模具CAD课程中, 在整个实际练习环节中均是以压铸模为例子的。

在多媒体教室, 通过PPT演示文稿、模具成型动画演示课件和讨论等方式进行理论教学, 具体内容包括:

(1) 压铸模设计概述———设计原则、结构组成、分型面设计和压铸机的选用; (4学时)

(2) 压铸模结构介绍———成型零件、模架、推出机构、浇注系统和排溢系统、抽芯机构、加热和冷却系统; (14学时)

(3) 压铸模技术要求———公差配合、总装和材料的选择及热处理。 (4学时)

2. CAD软件的应用

《模具CAD》课程选择应用最广泛的CAD软件来给学生讲授。另外, 不能按照传统方式将授课重点放在软件操作界面和命令讲解上, 而应该把重点放在模具结构设计方法、模具成型零件的加工技术上面, 使他们充分掌握模具CAD综合应用技能。

以Pro/Engineer软件作为CAD工具进行教学。包括零件二维草图绘制、三维特征造型、零件特征分析、零件装配、压铸模结构设计、建立和调用模架等。这样通过Pro/E软件逼真的三维造型过程训练, 可使学生在压铸模具理论的学习过程中, 短时间内就可以通过实体造型操作学习到大量实用的模具结构知识。

3.“案例教学”

在掌握了CAD软件的基础上, 案例的设计是整个教学的关键。在设计案例时, 可根据课程不同的知识要点, 将一个综合实例划分为若干个相互独立又相互联系的子项目。以压铸模设计为例, 可以分解成装配模具模型、设计分型面、设计浇注系统、设计冷却系统、生成模具成型零件、合模与开模仿真、模具3D总装配设计等子项目。对于每一个子项目, 都可以将模具基本理论融入到具体的软件操作中去, 使学生将基础理论和软件应用充分结合起来, 达到融会贯通的目的, 零件图如图1所示。

(1) 包括前期的准备工作———绘制零件图, 型腔布局及压铸机的选用;

(2) 项目细化:

项目1———导向与推出机构设计:导向机构是引导动模和定模在开模或合模时, 可靠地按照一定方向运动的机构;推出机构是将压铸件从压铸模上脱出的机构;通过查手册和计算来完成Pro/E图的绘制。

项目2———浇注及排溢系统的设计:浇注系统是沟通模具型腔与压铸机压室的部分, 也是金属液进入型腔的通道;排溢系统一般包括排气槽和溢流槽;浇注系统需要结合“ (1) ”来设计绘制, 排溢系统需要结合金属液在型腔中的填充情况而设计。

项目3———成型零件的设计:主要包括型芯和镶块, 这部分必须通过准确的计算来完成图形的绘制。

项目4和项目5———模架及其他零件的选择:这需要查阅手册, 结合手册中的标准件来完成。

项目6———模具的装配和爆炸图:这是整个“案例教学”的收尾, 是把之前各个项目的图形整合在一起, 利用软件完成最后的总装, 查看最终设计的效果, 如图2所示。

四、实施效果

将此次教学改革初步运用到了一届本科学生身上, 将具体工作任务贯穿于整个教学过程。通过学生毕业设计可以看出, 这种改革是有一定效果的, 学生在毕业设计中表现出了更好的自我学习、独立分析和解决问题的能力。这种一体化的教学模式激发了学生学习的主动性和积极性, 培养了学生通过实践获得探求知识的能力。

参考文献

[1]余世浩, 黄尚宇主编.模具CAD基础.武汉:武汉理工大学出版社, 2009.