模具CADCAM应用技术基础知识.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,模具,CAD/CAM,技术,1,主要内容,第一节,CAD/CAM,基本概念、发展历程及组成,第二节 模具,CAD/CAM,技术的应用,第三节 模具,CAD/CAM,技术发展的趋势,第四节 模具,CAD/CAM,的常用软件,第五节 逆向工程,2,CAD/CAM,基本概念、发展历程及组成,第一节,CAD/CAM,基本概念、发展历程及组成,一、,CAD/CAM,的基本概念,二、,CAD/CAM,的发展历程,三、,CAD/CAM,系统的组成,3,CAD/CAM,基本概念、发展历程及组成,一,CAD/CAM,的,基本概念,CAD(,Computer Aided Design),计算机辅助设计,1972,年,10,月，国际信息处理联合会,(IFIP),在荷兰召开的“关于,CAD,原理的工作会议”上给出如下定义：,CAD,是一种技术，其中人与计算机结合为一个问题求解，紧密配合，发挥各自所长，从而使其工作优于每一方，并为应用多学科方法的综合性协作提供了可能。,CAD,是工程技术人员以计算机为工具，对产品和工程进行设计、绘图、分析和编写技术文档等设计活动的总称。,主要功能：几何建模、动态模拟和自动绘图,4,CAD/CAM,基本概念、发展历程及组成,CAM,(Computer Aided Manufacturing ),计算机辅助制造,CAM,有狭义和广义的两个概念。,CAM,的狭义概念指的是从产品设计到加工制造之间的一切生产准备活动，它包括,CAPP,、,NC,编程、工时定额的计算、生产计划的制订、资源需求计划的制订等。如今，,CAM,的狭义概念甚至更进一步缩小为,NC,编程的同义词。,CAM,的广义概念包括的内容则很多，除了上述,CAM,狭义定义所包含的所有内容外，它还包括制造活动中与物流有关的所有过程（加工、装配、检验、存贮、输送）的监视、控制和管理。,主要功能：工艺设计、数控编程和加工仿真,5,CAD/CAM,基本概念、发展历程及组成,二,CAD/CAM,的发展历程,CAD,、,CAM,技术的发展经历了五个阶段：,孕育形成阶段（,20,世纪,50,年代）,快速发展阶段（,20,世纪,60,年代）,成熟推广阶段（,20,世纪,70,年代）,广泛应用阶段（20,世纪,80,年代）,标准化、智能化、集成化阶段（,20,世纪,80,年代后期）,6,CAD/CAM,基本概念、发展历程及组成,7,CAD/CAM,基本概念、发展历程及组成,三、,CAD/CAM,系统组成：,硬件系统和软件系统,8,CAD/CAM,基本概念、发展历程及组成,CAD/CAM,软件系统组成：,系统软件、应用软件和专业软件,系统软件：操作系统、汇编系统、编译系统、诊断系统；,应用软件：如,AutoCAD,、,I-DEAS,、,Pro/E,、,CATIA,、,Unigraphics,等。,专业软件：如模具软件,VISI-Series,9,模具,CAD/CAM,技术的应用,第二节 模具,CAD/CAM,技术的应用,一、模具的定义及其成形技术的特点,二、,CAD/CAM,技术在现代模具技术中的应用,三、模具,CAD/CAM,技术的优越性,10,模具,CAD/CAM,技术的应用,一、模具的定义及其成形技术的特点,模具的定义：,用以限定生产对象的形状和尺寸的装置。简而言之，模具是用来成型物品的工具，这种工具有各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。,11,模具,CAD/CAM,技术的应用,模具成形技术具有如下特点：,生产率高,制造质量好，产品一致性好,材料利用率高,成本低,12,模具,CAD/CAM,技术的应用,二、,CAD/CAM,技术在现代模具技术中的应用,1,、,CAD/CAM,技术在冷冲模中的应用,2,、,CAD/CAM,技术在注射模中的应用,13,模具,CAD/CAM,技术的应用,1,、,CAD/CAM,技术在冷冲模中的应用,20,世纪,50,年代末期，开始研究开发冷冲模,CAD/CAM,系统。,1971,年开发出级进模计算机辅助设计系统,PDDC,。,1977,年研制成功,AKT,系统（简单、连续、复合模）。,20,世纪,70,年代末期，连续模设计系统,MEL,和冲孔弯曲模系统,PENTAX,；,1982,年日立公司使用研制的冲裁模,CAD,系统进行模具设计制造。,14,模具,CAD/CAM,技术的应用,CAD/CAM,在冷冲模具中的应用归纳为以下几个方面：,1),利用几何造型技术完成复杂模具几何设计。,2),完成工艺分析计算，辅助成形工艺的设计。,3),建立标准图形库，提高设计效率。,4),辅助完成绘图工作，输出模具零件图和装配图。,5),利用计算机完成有限元分析和优化设计等数值计算。,6),辅助完成模具加工工艺设计和,NC,编程。,15,模具,CAD/CAM,技术的应用,2,、,CAD/CAM,技术在注射模中的应用,完成注射模结构,CAD,，包括塑料产品的建模、模具总体结构方案设计和零部件设计，数控仿真和数控程序生成，模具模拟装配、零件图和装配图的生成与绘制等。,16,模具,CAD/CAM,技术的应用,20,世纪,60,年代中期，英国、美国、加拿大等国学者完成注射过程一维流动与冷却分析；,70,年代完成二维分析程序；,80,年代开始对三维流动与冷却分析进行研究；,进入,90,年代，对流动、保压、冷却、应力分析注射成型全过程进行集成化研究，这些研究为开发实用的注射模,CAE,软件奠定了坚实的基础。,注射模的研究发展：,17,模具,CAD/CAM,技术的应用,（）注射模具,CAD/CAM,系统的特点,）模具成型部分的几何造型需要功能强大的三维图形系统支持。,）模具自由曲面一般采用数控加工。,）计算分析比较复杂。,）具有模拟分析功能。,18,模具,CAD/CAM,技术的应用2,）注射模,CAD/CAE/CAM,主要工作内容,1),塑料制品的几何造型。,2),模腔表面形状的生成。,3),模具结构方案设计。,4),标准模架的选择。,5),部装图和总装图的生成。,模具零件图的生成。,注射工艺条件及注射模材料的优选。,注射流动及保压过程模拟。,冷却过程分析。,力学分析。,11),数控加工。,19,模具,CAD/CAM,技术的应用,三、,模具,CAD/CAM,技术的优越性,1,、,CAD/CAM,可以提高模具设计和制造水平，从而提高模具质量。,2,、,CAD/CAM,可以节省时间，提高效率。,3,、,CAD/CAM,可以较大幅度降低成本。,4,、,CAD/CAM,技术将技术人员从繁杂的计算、绘图和,NC,编程中解放出来，使其可以从事更多的创造性劳动。,5,、随着材料成形过程计算机模拟技术的发展、完善和模具,CAD/CAE/CAM,技术的应用，可大大提高模具的可靠性，缩短甚至不需要试模修模过程，提高模具设计制造的一次性成功率。,20,模具,CAD/CAM,技术发展的趋势,第三节 模具,CAD/CAM,技术发展的趋势,一、标准化,二、智能化,三、集成化,四、网络化,21,模具,CAD/CAM,技术发展的趋势,标准化,CAD/CAM,可建立标准零件数据库，非标准零件数据库，模具参数数据库。标准件可随时调用，非标准件可利用系统自身建模技术进行修改，从而加快设计过程。典型模具结构库是在参数化设计的基础上实现的，按要求对相似模具结构进行修改，即可生产所需结构。,22,模具,CAD/CAM,技术发展的趋势,智能化：,人工智能技术是通向设计制造自动化的重要途径。其应用主要集中在引入知识工程，发展专家系统。专家系统可解决知识表示，推理方法，概念设计等问题，具有逻辑推理和决策判断能力，自动产生设计方案，对方案进行评估和选择，并对模具设计制造提高全方位的过程响应和处理。,23,模具,CAD/CAM,技术发展的趋势,集成化：,广义来说，要将整个产品的设计、制造、流程等各个环节进行集成。将,CAD/CAM,技术,CE,（,Concurrent Engineering,CAE,（,Computer Aided Engineering,）、,CAPP,（,Computer Aided Process Planning,）等技术密切相连，组成一个有机整体，减少多余环节，降低内耗，充分发挥企业各项资源的作用。,24,模具,CAD/CAM,技术发展的趋势,网络化：,随着模具工业规模的扩大，要做到资源信息共享、交换等，网络化设计的发展是必然之势。网络的应用，可实现异地操作与数据交换，系统结构灵活，功能更强大，由此发展出了基于网络的,CAD/CAM,技术。,25,模具,CAD/CAM,技术的专用软件,AutoCAD,Pro/E,UG,CAXA,SolidworksCatia,26,模具,CAD/CAM,技术的专用软件,AutoCAD,（,Auto Computer Aided Design,）,是美国,Autodesk,公司首次于,1982,年生产的自动计算机辅助设计软件，用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计。现已经成为国际上广为流行的绘图工具。,.dwg,文件格式成为二维绘图的事实标准格式。,27,模具,CAD/CAM,技术的专用软件,Pro/E,是美国参数技术公司（,PTC),旗下的,CAD/CAM/CAE,一体化的三维软件。,Pro/Engineer,软件以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位Pro/Engineer,作为当今世界机械,CAD/CAE/CAM,领域的新标准而得到业界的认可和推广。是现今主流的,CAD/CAM/CAE,软件之一，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。,28,模具,CAD/CAM,技术的专用软件,UG,（,Unigraphics NX,）,是,Siemens PLM Software,公司出品的一个产品工程解决方案，它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手。,Unigraphics NX,针对用户的虚拟产品设计和工艺设计的需求，提供了经过实践验证的解决方案。它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。它在诞生之初主要基于工作站，但随着,PC,硬件的发展和个人用户的迅速增长，在,PC,上的应用取得了迅猛的增长，目前已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。,29,模具,CAD/CAM,技术的专用软件,CAXA,依托北京航空航天大学的科研实力，北航海尔开发出了中国第一款完全自主研发的,CAD,产品,CAXA,，,CAXA,四个字母，读作,“,卡萨,”,，是由,C-Computer,（计算机），,A-Aided,（辅助的），,X,（任意的），,A-Alliance,、,Ahead,（联盟、领先）四个字母组成的，其涵义是,领先一步的计算机辅助技术和服务,（,Computer Aided X Alliance-Always a step Ahead,）。如今广泛应用于装备制造、电子电器、汽车、国防军工、航空航天、工程建设、教育等各个行业。,30,模具,CAD/CAM,技术的专用软件,是世界上第一个基于,Windows,开发的三维,CAD,系统，由于使用了,Windows OLE,技术、直观式设计技术、先进的,parasolid,内核（由剑桥提供）以及良好的与第三方软件的集成技术，,SolidWorks,成为全球装机量最大、最好用的软件。功能强大、易学易用和技术创新是,SolidWorks,的三大特点，使得,SolidWorks,成为领先的、主流的三维,CAD,解决方案。,SolidWorks,能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。,SolidWorks,不仅提供如此强大的功能，同时对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。,SolidWorks,31,模具,CAD/CAM,技术的专用软件,是法国达索公司的产品开发旗舰解决方案。作为,PLM,协同解决方案的一个重要组成部分，它可以帮助制造厂商设计他们未来的产品，并支持从项目前阶段、具体的设计、分析、模拟、组装到维护在内的全部工业设计流程。模块化的,CATIA,系列产品旨在满足客户在产品开发活动中的需要，包括风格和外型设计、机械设计、设备与系统工程、管理数字样机、机械加工、分析和模拟。,CATIA,产品基于开放式可扩展的,V5,架构。,CATIA,系列产品已经在七大领域里成为首要的,3D,设计和模拟解决方案：汽车、航空航天、船舶制造、厂房设计、电力与电子、消费品和通用机械制造。,CATIA,32,