注塑模CADCAM系统及其定制化开发_2009_05_03

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0本课程的教学目的? 1)作为设计主管,如何有效地组织 CAD设计流程和规 范?? 2)作为设计工程师,如何使用CAD系统的一些列高级功 能?? 3)如何把企业的标准化工作融入到CAD系统中,而不是 纸质的规范和标准?? 4)如果企业上模具CAD项目,你如何结合工厂的实际情 况去选型?去评价?? 5)如果你是企业的模具CAD系统负责人,如何配合开发 单位做好你的角色? © HUST//PFSDT 2005. All right reserved. 1上机练习要求三选一: 1) 建立扁推杆的标准件库 2)建立某类型的注塑模架库 3)完成一个简单零件的级进模 设计 © HUST//PFSDT 2005. All right reserved. 2 注塑模CAD/CAM系统及其定制化开发 我国模具企业大都是中小企业,是从作坊式的企业成长起来,甚至目前仍有许多模具企业还是作坊式的管理。在模具交货期、成本、质量的控制方面问题层出不断,面对激烈的市场竞争,落后的设计水平和管理手段,使模具企业中的管理和技术人员只有疲于奔命。在企业成长的过程中,普遍重视硬件设备的投入,对信息化的投入比较薄弱,而信息化技术恰恰是最能有效解决这些问题的主要方法和手段。 CAD/CAM技术是信息化技术中的重要组成部分。很多企业认为已经全面用上了CAD/CAM系统,而且感觉应用的很好,没有必要做进一步的投资。对企业管理上存在一些问题,认识很足;但对设计方面的问题,仅仅停留在能够解决目前的问题方面,对如何更有效地发挥现有软件的效率,缺少一些深层次的思考。 其实,CAD/CAM的应用技术水平的高低,可以反映一个企业的层次,是企业的核心竞争力。同样的软件,采用不同的设计模式和使用方法,其设计效率的差别是相当大的,应该引起企业管理层的足够重视。 针对企业的设计规模和实际水平,采用合理的设计组织模式和CAD/CAM系统的定制化开发技术,可以充分挖据已有系统的潜力,提升设计人员的工作效率和设计质量,有效地避免设计差错,从而提升企业的核心竞争力。 © HUST//PFSDT 2005. All right reserved. 3模具企业的项目(订单)管理模式? 1)模具大师傅负责制(钳工包模) 在这个阶段,设计部门在接到产品图后只负责模 具总体结构的设计,并填写重要物料采购清单交采购。 生产部在接到设计部图纸后将模具分别交给不同的模 具大师傅负责,模具大师傅根据产品图纸和设计部的 模具总装图自行设计小的镶件和相应的电极进行模具 加工。模具的工期与质量主要依赖模具大师傅的手艺 和水平,这种作业模式生产效率很低,模具工期和质 量无法得到有效的保证。 © HUST//PFSDT 2005. All right reserved. 4模具企业的项目(订单)管理模式? 2)专业化分工协作 随着企业规模的扩大和市场竞争压力的加大,客户 的新产品周期越来越短,对模具数量的需求越来越多,对 模具质量的要求也越来越高,原有的生产模式已无法适应 客户的要求,于是需要将以依靠模具大师傅保证模具质量 和工期的方式改变为依靠规范的设计流程和详细的设计文 档来保证。设计部门不但要设计模具的总体结构,还要提 供车间每个零件详细的零件图,车间完全按图纸加工。车 间分为工艺组、编程组、修配组、制模组、研配组、抛光 组、综合组、EDM 组、CNC 组等,各司其职,严格按主 计划完成模具的设计和生产。 © HUST//PFSDT 2005. All right reserved. 5模具企业的设计组织模式 模式一: AutoCAD概念图 客户确认 UG、Pro/E三维结构设计 标准件库 DXF STEP、IGES AutoCAD零件图 Cimatron数控编程 特点: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。 © HUST//PFSDT 2005. All right reserved. 6 模式一存在的主要问题1)CAD/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。 此设计模式决定了模具设计的整体效率低下,无法发挥团队的优势来对复杂模具进行攻关。规模较小的企业常用这种模式,企业发展到一定规模后(设计工程师15人以上),此模式产生的问题会逐步暴露出来,成为整个模具设计与制造环节的瓶颈问题。 © HUST//PFSDT 2005. All right reserved. 7模具企业的设计模式 模式二: UG三维概念图 客户确认主模型 UG三维结构设计 标准件库 UG零件2D UG数控编程 图 特点: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。 © HUST//PFSDT 2005. All right reserved. 8 注塑模具的并行设计方法 典型的注塑模具设计流程: 产品设计?工艺预审?分模?模型处理?模芯设计 ?镶件设计 ?抽芯设计 ?模板设计 ? 总装设计? 电极设计 ?2D工程图 ?小标准件 ?BOM表 模芯设计:1)浇注系统 2)冷却系统 3)顶出系统 4)紧固系统 5)拆分镶件 以上设计过程,在全三维设计环境下,利用主模型和装配的概念,对3D设计、2D工程图和CAM,可以采用并行设计的方法,充分发挥团队的作用,显著提高设计速度,快速满足客户要求。 © HUST//PFSDT 2005. All right reserved. 9 并行设计方法:主模型和装配的使用一般而言,一套模具可分为产品、模架、定模、动模、滑块(斜顶)、2D、数控、总装配、工程文档等,可对应不同的设计小组,分工协作,并行设计。 © HUST//PFSDT 2005. All right reserved. 10 并行设计方法:主模型和装配的使用通常, 非主模型的part文件名多为零件名称的衍生,如***_cam.prt;***_dwg.prt等。二维工程图示例: (1) (2) (3) © HUST//PFSDT 2005. All right reserved. 11 模式二的优点1)CAD/CAM一体化,数据高度一致性,设计变更容易管理。2)设计过程由几个部分组成,各部分由专门的小组负责,分 工明确,各司其职。3)支持并行设计(协同设计)。4)设计经验易于积累,设计知识或模型便于重用和管理。 如何进一步提高? © HUST//PFSDT 2005. All right reserved. 12 模式二的改进措施两个问题: 1)通用CAD/CAM系统,解决的是可以做的问题,如何做的更好? 2)模具设计多数情况下,依赖经验。如何更有效地利用企业的历史设计数据?解决方法: 需要在通用的CAD/CAM系统进行定制化开发,建立适用于处理各类具体情况的专用CAD/CAM设计系统,把模具设计知识和设计流程融入到专用系统中,并提出适合全三维设计模式的工艺设计解决方案,从而真正发挥三维设计系统的优势。 © HUST//PFSDT 2005. All right reserved. 13 模式二的改进措施1)针对企业特点,做好标准化工作。2)针对特定产品,采用常用模板和功能组件进行设计。3)通过定制
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