长江大学模具CAD∕CAM软件实践报告

1、模具模具 cad/camcad/cam 软件实践软件实践报报 告告班 级： 姓 名： 班级序号： 指导教师： 时 间： 2011.12.19-2010.12.23第 2 页 共 14 页目录一、模具 cad/cam/cae 软件的现状与发展.31 、模具 cad/cam 发展概况.32 、模具 cad/cam 技术在模典行业的应用现状.33、我国模具 cad/cam 软件自主开发和二次开发情况 .44 、我国模具 cad/cam 软件应用与开发中存在的主要不足.5二、模具 cad/cam/cae 软件实践.6（一） 模具 cad .6（二）模具 cae（ansys 模具结构分析） .7（三）模

2、具 cam（mastercam模具制造） .10三、小结.14一、一、 模具模具 cad/cam/cae 软件的现状与发展软件的现状与发展 模具 cad/cam 是在模具 cad 和模具 cam 分别发展的基础上发展起来的，它是计算机技术在模具生产中综合应用的一个新的飞跃。模具 cad/cam 是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工种。它以计算机软件的形式，为用户提供一种有效的辅助工具，使工种技术人员能借助于计算机对产品、模具结构、成形工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。模具cad/cae 在技术的迅猛发展，软件，硬件水平的进一步完善，为模具工业提供了强有力的技术支持

3、，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，已经成为现代企业信息化，集成化、网络化的最优选择。 1 、模具 cad/cam 发展概况 模具 cad/cam 的发展状况符合通用 cad/cam 软件的发展进程。目前通用cad/cam 软件的发展现状如下:cad 技术经历了二维平面图形设计，交互式图形设计、三维线框模型设计、三维实体造型设计、自由曲面造型设计、参数化设计、特征造型设计等发展过程。近年来又出现了许多先进技术，如变量化技术、虚拟产品建模技术等。随着互联网的普及，智能化(intelligent)、协同化(collaborative )、集成化(integrated)成为技术新

4、的发展特点，使 cad 技术得以更广泛的应用，发展成为支持协同设计、异地设计和信息共享的网络 cad。 2 、模具 cad/cam 技术在模典行业的应用现状 模具 cad/cam 技术发展很快。应用范围日益扩大。在冲模、锻模、挤压模、注射模和压铸模等方面都有比较成功的 cad/cam 系统。采用 cad/cam 技术是模具技术、生产革新化的措施，是模具技术发展的一个显著特点。 目前我国模具行业应用的模具 cad/cam 软件可以分为两大类:一是机械行业内通用的的 cad/cam，如前面介绍的 unigraphics(ug)、solidedge、autocad、solidworks 、pro/e

5、ngneer 等。二是专门针对模具行业开发的模具 cad/cam 系统，如:上海交大模具 cad 国家工程中心开发的冷冲模 cad 系统等。 (1) 国外模具 cad/cam 技术的应用现状 工业发达国家较大的模具生产厂家在 cad/cam 上进行了较大的投资，正大力开发这一技术。目前，应用 cad/cam 技术较普遍的为美、日、德等国。例第 4 页 共 14 页如，日本丰田汽车公司于 1965 年将数控用于模具加工。20 世纪 80 年代初期开始采用覆盖件冲模 cad/cam 系统。该系统包括设计覆盖件的 ntdfb 和cadeit 软件和加工凸、凹模的 tinca 软件。利用三坐标测量仪测

6、量粘土模型，并将数据送人计算机。将所得图形经平滑处理后，再把这些数据用于覆盖件设计、冲模的设计与制造。该系统有较强的三维图形功能，可在屏幕上反复修改曲面形状，使工件在冲压成形时不致产生工艺缺陷，从而保证了模具和工件的质量。模具型面的模型保存在数据库中，tinca 软件可利用这些数据，进行模具型面的数控加工。 (2) 国内模具 cad/cam 技术的应用现状 经过近几十年的发展，在国内的模具生产中，cad/cam 技术已经得到广泛的应用。模具行业已引进相当数量的国外 cad/cae 系统， 如: unigraphics(ug)、solidedge、autocad、solidworks、pro/e

7、ngineer 等。并配置了运行速度快、性能高的计算机。 但是对于国内一些大型模具企业，它们的 cad/cam 应用状况多停留在从国外购买先进的 cad/cam 系统和设备，但在其上进行的二次开发较少，资源利用率低;对于国内一些中小型模具企业，它们的 cad/cam 应用很少，有些仅停留在以计算机代替画板绘图。所以有必要改善国内模具企业的 cad/cam 应用状况，使它们真正做到快速、准确地对市场做出反应，并使制造的模具产品质量高、成本低，即达到敏捷制造的目的。 3、我国模具 cad/cam 软件自主开发和二次开发情况 我国模具 cad/cae 的开发开始于 20 世纪 70 年代末，发展也很

8、迅速。在微机平台上开发 cad/cam 软件方面我国与国外起点差不多，都是使用visual c+，opengl 等工具进行软件开发，国内许多高校、软件公司和企业在此基础上开发出了先进的，有自己特色，符合中国用户习惯的 cad/cae 软件或模块，其中有一些成果已经得到了推广和使用。国内开发适合模具行业的 cad/cam软件，主要采用两种途径在现有 cad/cam 平台上进行二次开发和开发拥有自主版权的 cad/cam 系统。 (1) 基于现有模具 cad/cam 平台二次开发成果 华中科技大学 1997 推出了 hsc2.0 注射模 cad/cae/cam 集成系统，第 5 页 共 14 页h

9、sc2.0 系统以 autocad 软件包为图形支撑平台，包括模具结构设计子系统，结构及工艺参数计算较核子系统，塑料流动、冷却等子系统等。合肥工业大学基于 autocad 与 mdt 的三维参数化注射模系统 ipmcadv4.0。 (2) 自行开发的拥有自主版权的模其 cad/cam 系统 由北京北航海尔软件有限公司推出的三维电子图板和 caxame 制造工程师 2000，能进行 3d 零件设计与 nc 加工，其特点是基于 3d 参数化的特征设计，实现了实体、曲面和 nc 加工的协调与统一。上海交通大学中模公司开发的金属塑性成型三维有限元仿真系统，其刚(粘)塑性有限元分析器和动态边界处理技术达

10、到了国际先进水平。吉林金网格模具工程研究中心所开发的冲压模具cad/cae/cam 一体化系统。浙江大天电子信息工程有限公司开发的基于特征的参数化造型系统 gs 一 cad98。金银花(lonicera)系统是由广州红地技术有限公司开发的基于 step 标准的 cad/cam 系统。开目 cad 是华中理工大学机械学院开发的具有自主版权的基于微机平台的 cad 和图纸管理软件。中科院凯思软件集团及北京凯思博宏应用工程公司开发了具有自主版权的 picad 系统及系列软件。这些软件已经在许多模具行业中的企业得到推广和应用。 4 、我国模具 cad/cam 软件应用与开发中存在的主要不足 近几年来，

11、我 国 cad/cam 系统的开发和应用取得了一些成绩，国内已初步形成了 cad/cam 商品化软件市场。在 cad/cam 软件应用与开发存在的不足主要有以下几点: (l) 不少的企业对 cad 的认识还仅仅停留在绘图阶段，缺乏设计方法和设计理论的指导，从而使 cad 产生的效益尚未得到充分发挥。 (2) cad/cam 软件应用人员层次不齐，不能让 cad 软件得到的高效率应用。 (3) 在引进模具 cad/cam 技术时存在着盲目性倾向，许多企业没有充分考虑各种 cad/cam 软件的特点，购买回来的 cad/cam 软件不能完全适用于本企业的产品设计与开发工作。 (4) 引进的模具 c

12、ad/cae 系统的二次开发跟不上，致使引进软件的效率不能完全发挥。 (5) 国内模具 cad/cam 技术水平还处于高技术集成和向产业化、商品化过第 6 页 共 14 页渡的时期，自主开发的模具 cad/cam 系统商品化程度不够高，功能和稳定方面与国外先进软件还有很大差距。 (6) 我国 cad 技术开发创新少、仿制多。没有创新就没有竞争力，只仿制就不能开发出有竞争力的产品。从我国二维 cad 到目前研制的三维 cad 都存在这一问题。 (7) 我国 cad 软件的开发缺乏理论和算法的研究。cad 技术是一项综合性的高新技术，涉及面广而复杂，技术变化快，竞争激烈。 (8) 信息集成技术落后

13、。信息技术的广泛集成是以产品数据管理(pdm)和过程管理(pm)为基础，实现 cad/capp/cam 和 erp 的有机集成，在并行工程中pdm 也是重要的基础。因此，这类基础性软件也被国外的系统占领了市场。而我们的 cad/capp/cam 集成技术又是建立在国外基础系统上。 二、二、 模具模具 cad/cam/cae 软件实践软件实践（1 1）模具模具 cadcad 凹模尺寸计算凹模尺寸计算零件材料：聚丙稀 k=0.02 1 凹模长度 2 凹模宽度 3 凹模圆柱直径 第 7 页 共 14 页4 凹模深度 5 凹模圆角半径 （二）模具（二）模具 caecae（ansysansys 模具结构

14、分析）模具结构分析） 使用 ansys 进行有限元分析1 将 iges 格式的凹模零件导入 ansys2 选择单元类型，设置材料参数，划分单元格第 8 页 共 14 页3约束自由度，加载作用力第 9 页 共 14 页4 计算分析，并进行后处理得出路径图5，后处理得到里的受力图第 10 页 共 14 页（三）模具（三）模具 camcam（mastercammastercam 模具制造）模具制造）1 选择菜单栏中的 file/new 命令新建文件。单击顶部工具栏中的俯视构图面按钮，set planes to top relative to your wcs。 单击顶部工具栏中的俯视图按钮。按照零件

15、图上尺寸，得到图 1： 2、单击顶部工具栏中的俯视构图面按钮，set planes to top relative to your wcs。选择菜单栏中的【toolpaths】/ 外形洗削加工命令。系统提示选择串连外形，点击如图 5所示箭头处，箭头产生，点击确定按钮，结束串连外形选择。刀具选择：从刀具库中选择 10 平铣刀，并设置如图所示的刀具参数。选择如图所示加工参数选项卡【pocketing parameters】设置相关参数。第 11 页 共 14 页3 单击外形参数设置对话框中的确定按钮，结束外形参数设置，产生的刀具路径如图：第 12 页 共 14 页4 进行材料设置第 13 页 共 14 页5 实体切削验证第 14 页 共 14 页三、三、 小结小结一周的 cad/cam 上机实习让我粗略了解了模具设计前期流程，熟悉了设计过程中所用到的