帮你在维普找了几篇，够不够？不够发我信息！~~给我你邮箱 和需要搜索的关键字！~~在塑料模具设计中CAD／CAM／CAE的应用吴静(湖南岳阳职业技术学院)摘要：本文论述了Pro／E在模具设计中的应用关键词：塑料CAD／CAE／CAM 模具设计一、前言塑料产品从设计到成型生产是一个十分复杂的过程，它包括塑料制品设计、模具结构设计、模具)j0-r-~J造和模塑生产等几个主要方面，它需要产品设计师、模具设计师、模具加工工艺师及熟练操作工人协同努力来完成，它是一个设计、修改、再设计的反复迭代、不断优化的过程。传统的手工设计、制造已越来越难以满足市场激烈竞争的需要。计算机技术的运用，正在各方面取代传统的手工设计方式，并取得了显著的经济效益。塑料模具CAD集成技术是一项先进的模具制造技术，它的制造包括塑料产品的造型设计、模具的结构设计及分析、模具的数控加工、抛光和配试模以及快速成形制造等，各个环节所涉及的CAD单元技术又包括产品外形的快速反求、结构分析与优化设计、辅助制造、)JO T过程虚拟仿真、产品及模具的快速成形、辅助工艺过程和产品数据管理技术等。塑料模具CAD集成技术，就是把塑料模具在制造过程中所涉及的各项单元技术集成起来，统一数据库和文件传输格式，实现信息集成和数据资源共享，从而大大缩短模具设计的制造周期，提高制模质量。二、塑料制品及模具结构设计进行塑料模具设计制造的第一步是塑料产品的设计。现代设计方法是设计者在电脑上直接建立产品的三维模型，根据产品的三维模型进行模具结构设计及优化设计，再根据模具结构设计三维模型进行／JOT编程及编制工艺计划。而商品化三维CAD造型软件如Pra／Engineer、UG、CATIA等为设计师提供了方便的设计平台，其强大的曲面造型和编辑修改功能以及逼真的显示效果使设计者可以运用自如地表现自己的设计意图，真正做到所想即所得，而且制品的质量、体积等各种物理参数一并计算保存，为后续的模具设计和分析打下良好的基础。同时，这些软件都有专门的注塑模具设计模块，提供方便的模具分型面定义工具，使得复杂的成型琴件都能自动生成，而且标准模架库、典型结构及标准零件库品种齐全，调用简单，添加方便，这些功能大大缩短了模具设计时间。这种方法使产品模型、模具结构、加工编程及工艺设计都以3D数据为基础，实现数据共享，不仅能快速提高设计效率，还能保 E质量，降低成本。同时，还提供模具开合窝亩力仿真功能，这样就保证了模具结构设计的合理性。三维造型设计是对数字化产品的真实形状设计它完全表达了产品能够进一步为模具设计、分析和加工提供数学模型：空间自由造型设计是产品外形的艺术设计，使产品不仅是功能产品，也是艺术品：产品的外观渲染是产品的效果设计，使产品更加美观、颜色更能迎合人们的需求：产品的动态广告设计是将产品设计的结果直接制作成宜传广告，进行市场推广。利用实物测量进行快速反求建模是目前研究的热点之一，它是在产品仿型基础上进行产品修改设计的重要技术，它通过三坐标测量机和激光测量机对实物进行扫描，把测量所获得的数字化的大量数据点送人高级CAD软件的反求模块或专用的反求软件中，反求软件可直接读取点数据群，并对点数据实用技能 盘群进行编辑、过滤、整理、求精、排序、局部修改与重组，然后自动生成曲面，最终获得同实物一致的或经改造的电脑塑件模型。三、模具的设计与分析CAD对模具的设计与分析，包括根据产品模型进行模具分型面的设计、确定型腔和型芯、模具结构的详细设计、塑料充填过程分析等几个方面。利用先进的特征造型软件，如，PRO―E和UG等很容易地确定分型面，生成上下模腔和模芯，再进行流道、浇口以及冷却水管的布置等。确定了这些设计数据以后，再利用M0LDFLOW 和MOULDEX一3D软件进行塑料的成形过程分析。根据MOLDFOLM软件和它的丰富材料、工艺数据库，通过输人成形工艺参数，模拟塑料熔体在模具模腔中的流动、保压、冷却过程，可动态仿真地分析塑料在注塑模腔内的注射过程、分析温度压力变化情况、分析注塑件残余应力等，并根据分析情况来检查模具结构的合理性、流动状态的合理性、产品的质量问题等。比如，是否存在浇注系统不合理，出现流道和浇口位置尺寸不当，无法平衡充满型腔：是否存在产品结构不合理或模具结构不合理，出现产品充不满(即短射现象)：是否冷却不均匀，影响生产效率和产品质量：是否存在注塑工艺不对，出现产品的翘曲变形等。模具通过CAD的分析，就可以将错误消除在设计阶段，提高一次试模成功率。在塑料模具设计和分析这一阶段应用了许多新的电脑辅助技术，如参数化技术、特征造型技术和数据库技术等。塑料模具中有许多标准件，如，标准模架、项出机构、浇注系统和冷却系统等都可以采用基于数据库管理的参数化特征造型设计方法进行设计或建立标准件库，这样既可以实现数据共享，又可以满足用户对设计的随时修改，使模具的设计分析快速、准确和高效。参数化特征造型不仅可以完整地描述产品的几何图形信息，也可以获得产品的精度、材料及装配等信息，其所建立的产品模型是一种易于处理、能反映设计意图和／JO T特征的模型。因此，参数化特征造型技术是模具制造过程中最重要的技术之一。四、结束语目前，塑料模具的设计和制造一般采用通用机械的CAD或CAM软件与专用塑料模CAE软件相结合。现在，面临的～个课题是开发与推广专用模具CAD软件。CAE软件只能在设定条件下对塑料成型过程进行模拟分析，还不能对分析结果进行优化，更不能对设计过程做指导。总之，集成专用的塑料模具CAD或CAE软件，提高其智能化程度，是塑料模CAD或CAE技术发展的趋势。随着市场的国际化，竞争将愈演愈烈，短周期、高质量、长寿命的模具是模具行业和用户的追求，这必将使模具CAD／CAE／CAM技术全面深入地应用于模具行业中，同时与并行工程、精益生产、敏捷制造等多种生产模式的结合日益密切，最终使模具行业发生重大变革。参考文献1、余卫东，陈建，MoldFIow软件在注塑成型过程中的应用，(广东塑料)，No．7，20012、田地 MasterCAM在型腔傍}没计与制造 任湘清华大；黜敝往．20013、邓，J、瑜Pro／MOLDESIGN Wildfire 2O桴咎 设计电子工业出 j Ooo(上接142页)行一段时间，以防损坏。8、做好维修前期的准备工作(1)技术准备：维修人员应在平时充分了解系统的性能。(2)工具准备：作为最终用户，维修工具只需准备一些常规的仪器设备，如交流电压表，直流电压表，可能用指针式的也可以是数字式的，测量误差在±2％范围内即可。万用表也是一种常用的仪表。(3)备件准备：一旦由于数控系统的部件或元器件损坏，使系统发生故障。为能及时排除故障，用户应准备一些常用的备件。五、结束语以上只是笔者对数控机床使用和维护的一些粗浅认识，如何能最大限度地发挥数控机床的优点、提高加工的效率，还需要在应用实践中不断地进一步积累和摸索。参考文献1、数控机床的使用与维护，蒋勇敏、续永刚著，科学出版社，2007．82、数控机床原理及应用，何伟著，机械工业出版社，2o07．53、实用数控技术丛书，张超英、罗学科著，化学工业出版社，2003．6143维普资讯 专题报道传动与控制蜗轮蜗杆传动箱体CAD／CAM工艺探讨袁名伟， 王力强， 谭积明(天津工程师范学院，天津300222)摘要：异形箱体在机械加工中属难加工零件。因其需要完成6个方向上的表面及各孑L的加工 且各加工表面在空间位置上有很高的位置精度，加工中需要多次装夹找正。综合运用了机械CAD／CAM、数控高速切 参数优化等切肖0加工技术加工异形箱体，效果良好。关箨 旭‘艿舡 j 奢 噗零 加j工 i I || | |中图分类号：TH162 文献标识码：A 文章编号：i002#2333(2008)1囝鼍∞24一O2Study of Processing M ethod of W orm Gear Box Based on CAD／CAMYUAN M ing-wei， W ANG LI-qiang， TAN Ji-ming(Tianjin University of Technology and Education，Tianjin 300222，China)Abstract：It is difi cult for the almormity box t()cut in the machine process．Because each surfaces and holes of sixdirections are[(】be machined moreovel’ eaCh prnc,ess sH~ace has very high accuracy Oil the space position and manytimes ad．iustmcnt anti fix are needed in the working procedure．It is synthetically applied of CAD／CAM，the high speed( lltting ol’C NC and the parameter optimization．Key words：hot‘izontal machining cente~：box kind parts；cutting processing肆形减速机结构复杂，传动精度高，是特殊的蜗轮蜗l卡f传动。蜗杆作为手动轮，同时带动两个住空间上相：互 垂直的两个蜗轮，达到分离传动目的，轴与轴之间的相互化置精度与垂直精度要求较高，传动要平稳尤噪音、这样要求轴承孔的孔径和孔的位置精度要求较高，而且其中一个轴承孔为肓孔，孔为 1 10nllIl，一般刀具无法加T此深孔，因此对加] 用的刀具和加T。l：艺安排要求严格。根据加 L产品的要求，确定使用日本牧野公司生产的A55卧式高速加：[中心机床，刀具采用高强度高硬度的整体式硬质合金刀具，在加工时选择切削用量为：主轴转速8000r／rain，进给速度2000mm／min，使单件加T整个箱体的时间控制在1h 1人J，以满足高速、高效、高精度的加T 目的，有效地减少加T成本和提高产品竞争力。1 箱体工件分析如冈1所示lI 件为六而立方体箱体，外形尺寸为171nunx170mmx144ram，材料为精铸铝合金，主要加 ：而3个相互雨直的传动轴孔组成，其中孔系2、孔系3和个传动轴孑L为通孔，孔1为盲孔，尺寸深度为l10mm，这给加_r带来了不便，在选择刀具J-及工件装夹上需要特殊嘤求。其它加工部分还包括各端面、辅助孑L及各种紧同螺钉孔等。其中M25螺纹的底孔为精加工基准的定位孔．它 夹具支承库 的销钉配合定位。¨I 件的尺寸公差肢主要技术指标为：工件传动轴孔尺寸精度IT7级；位置度≤0．0ltllm；同轴度≤0．Olfilm；表面粗糙度<~RaO．8。2 加工设备选择囚T件的6个面都要加工，要求保证3个传动轴孔的垂直度与同轴度要求，所以采用日本牧野公司生产的24 机械工程师2008年第1o期A55型高速卧式加工中心机床进行加工。此机床有2个交换式工作台，_T作台B轴自身可以360。旋转，最小转角为5。。一次装夹后可以通过1 作台旋转分别对1-件的4个面进行一次性加工，保证了面与面之间的相对位置要求，减少多次装夹带来的定位误差，以提高产品的相互精度。3 夹具设计与制造夹具的设计合理性直接影响产品的加ll：精度，央具精度要稳定可靠，便于装卸，要充分考虑T序集中以减少装夹次数。通过分析此箱体加T的技术要求，采用3次装夹加工。根据工件的批量生产要求设计了专用夹其及装夹方法，如图2、图3所示。第一次装夹：用通用夹具压板及螺栓将夹具支座紧固在工作台上。-[件以 152内孔为粗定位基准，孑L端面与支座端面贴合，在垂直方向进行准确定位，基准面用百分表找正后用螺杆螺母紧固丁件。可同时加工_丁件4个面及为第二次装夹定位用的基准孔2-M25底径。第二次装夹：以工件上加工的2一M25孔为定位基准孔与夹具支座上的2个定位销配合作为精定位，限制工件的2个移动自由度和1个旋转自由度，使工件完全定位。然后用固定在支承座两侧T作台上的夹紧螺杆4和v型块5压紧丁件，拧紧螺母9使压板11和V型块5压紧工件在支撑座上，加_T二90。面及270。面上的两个孔系。第三次装夹：工件及V型块5位置不动，将2个夹紧螺杆4和12及压板11换向90。，准确定位后用螺母夹紧箱体，加工0。面及180。面七的另一个孔系见图4、图5。4 工件坐标系位置的设定加工此异形箱体工件需要设定多个坐标系，程序编写都应以相应坐标系作为基准，图4、图5分别表示相应两次装夹坐标系。5 刀具选择、加工工艺及加工参数加工工艺顺序原则为“先粗后精，基面先行，先主后次，先面后孔”。端面加T 序采用粗铣一精铣，轴承孔采用高速粗铣一精铣(精镗)步骤。切削刀具采用了镶片式硬质合金铣刀用于高速粗加工，采用整体式硬质合金铣刀用于精加工，以便保证轴承孑L径0～0．015ram的误差要求。在进行深轴承孔系1粗加工时，采用螺旋人刀高速进给切削方式，既提高效率又减少了加工工序。铝合金材料专题报道传动与控制 瀚切削性能好、排屑顺畅，对刀具磨损较小，有利于提高产品质量， 因此粗加工采用高速加工技术，切削速度为500mm／min，主轴转速8000fmin，进给速度为2000mm／min，每层切削深度2mm，利于排屑及提高加工效率。工艺路线和．[序编写要点如下：第一次装夹：B轴工作台旋转至0。位，粗加工、精加工轴承孔系2端面。B轴工作台旋转至180。位，粗加丁、精加工A基准面。B轴工作台旋转至90。位，粗加工、精加工B基准面及M25底孔。B轴工作台旋转至270。位，粗加_[、精加工B基准面对称端面。第二次装夹：B轴工作台旋转至90。位，粗加工、精加工轴承孔系1及轴承孔系2一侧端面及_-一侧轴承孔以及端面上其它螺纹孔。B轴工作台旋转至270。位，粗加工、精加工轴承孔系1及轴承孔系2另一侧端面及另一侧轴承孔以及端面上螺纹孔。第三次装夹：B轴工作台旋转至0。位，粗加工、精加工轴承孔系3一侧端面及一侧轴承孔以及面上其它螺纹孔。B轴工作台旋转至180。位，粗加工、精加工轴承孔系3另一侧端面及另一侧轴承孔以及面螺纹孔。6 计算机辅助设计与辅助制造CAD／CAM采用计算机CAD／CAM软件进行三维造型如图6所示。利用软件进行T艺分析和加工轨迹仿真，以便准确编写加工程序，也可对加T过程中进行受力和刀具磨损分析，以精确保证产品的质量。7 结论数控设备的引进和应用，对精确加工高精度产品提供了强有力的保障。同样，先进制造技术及：r艺应用在生产实际中，也是非常重要的，只有两者都具备，才能加丁出合格的高精度产品。上述探讨的加工方法，夹持安全可靠、刀具选择合理、精加工与粗精加丁分工明显，使之用最短的加工轨迹和切削时间，快速精确地加工出产品，同时，也为卧式加工中心切削类似箱体提供一个工艺参考。 ‘[参考文献]l 1 J Fernandes K J，Raja V H．Incorporated tool selection using objecttechnoh)gy[J Jl Internationanl Journal ofMachine Tools＆Manufacture，2000，40：1547～l555．[2] 侯亮，徐燕申，唐任仲．面向，“义模块化设计的产品族规划方法研究[J]．中国机械工程，2003，14(7)：596―599．[3] 汪定伟，等，敏捷制造的EPR及其决策化[M]．北京：机械工业出版社，2003．[41 方沂．数控机床操作与编程[M]．北京：国防工业出版社，1999．(编辑黄荻)作者简介：袁名伟(1972一)，男，硕士，高级实验师。收稿日期：2008―06―27机械工程师2008年第10期 25
这个怎么说好呢?!在模具制造业中，现在模具CAD/CAE使用的比较多。但是机械工程材料设计及其强化是机械制造业的基础专业技术知识，只要是机械加工都是要用得上的啊。