1、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？,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,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
2、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
3、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。,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
4、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。,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、
5、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。,5,模具企业的设计组织模式,AutoCAD概念图,UG、Pro/E三维结构设计,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。,模式一：,标准件库,DXF,STEP、IGES,客户确认,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。
6、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。,7,模具企业的设计模式,UG三维概念图,UG三维结构设计,UG零件2D图,UG数控编程,模式二：,标准件库,客户确认,主模型,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。,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
7、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。,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。,10,并行设计方法：主模型和装配的使用,通常， 非主模型的pa
8、rt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）,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？,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
9、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。,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）通过定制开发，集成企业的设计知识和设计流程，提升设计效率和设计质量。,14,CAD/CAE/CAM技术的应用层次,模具设计技术，逐步由经验走向科学,15,注塑模CAD/CAM系统,成倍提高设计效率 减少差错，提高设计质量 减轻校验、审核工作量,采用专用设计工具的优势：,系统强调完整全面地完成某个
10、设计功能。一旦3D使用系统提供的功能设计，2D则可以全自动生成。完全符合企业的规范和要求，以及工程师的设计习惯。可以在装配环境、非装配环境、有参数、无参数等各种情况下使用。可彻底解决孔系的设计与2D标注问题，有效提升设计效率30%以上！,16,注塑模CAD/CAM系统的主要功能,1）标准模架库和标准零件库含国内常用标准，接口开放，用户可增减。 2）冷却系统设计：含水孔（水井）和水道设计，干涉检查。 3）顶出系统设计：含顶针/司筒，干涉检查。 4）紧固（螺钉）系统设计：含公制和英制标准。 5）孔表和BOM表生成：水孔、顶针孔、螺钉孔等孔表的标注、列表，BOM表及其与物料或ERP系统接口。 6）电
11、极设计：各种常见电极的快速设计工具。 7）电极自动编程和后置处理：利用工艺模板，50%以上的电极可实现全自动编程。 8）电极数控加工工艺图纸：生成车间用工艺文件，含刀具、刀长、转速、进给量等各种信息。,17,注塑模CAD/CAM,典型应用,标准模架/标准件库系统,18,注塑模CAD/CAM,冷却系统设计,19,注塑模CAD/CAM,顶出系统设计,20,注塑模CAD/CAM系统,各种孔表的生成,21,注塑模CAD/CAM系统,二维图纸自动生成(部分规则零件),22,注塑模CAD/CAM系统,BOM表自动生成,23,电极设计与出图,各种电极类型的快速设计工具,24,电极自动出2D图(含碰数图、下料
12、图、分布图等),25,电极分布图,26,电极自动编程、后置处理与出图,基于模板的思想，采用图形自动识别技术，自动设置加工坐标，加工几何，以及每个加工操作的参数，自动生成加工程序。自动完成后置处理和工程图，自动输出数控加工工艺单。,27,电极自动编程,28,自动生成加工程序,29,能够处理各种类型的电极,组合电极,需要二次开粗的电极,筋条电极,台阶电极,简单电极,30,电极自动后置处理、出图,31,自动输出数控加工工艺单,32,应用效果,33,应用效果,34,应用效果,35,应用效果,36,应用效果,37,注塑模CAD/CAM系统及其定制化开发,谢谢！联系人：王华昌，13971383192E-mail：华中科技大学模具技术国家重点实验室地址：武汉珞喻路1037#邮编：430074,
