CAD技术在塑性加工中的应用.ppt

模具 C A D
主要内容
模具CAD的基本概念
冲模CAD应用系统介绍
模具CAD的基础理论
冲模CAD/CAM系统的开发方法
第一章模具CAD的基本概念
计算机技术在金属塑性加工中的应用
CAD的特点和优越性
模具CAD系统的基本功能
模具CAD技术的发展趋势
模具CAD系统的组成

金属塑性加工与模具
计算机辅助设计(CAD)
计算机辅助制造(CAM)
计算机辅助工艺过程设计(CAPP)
计算机辅助工程(CAE)
1 金属塑性加工与模具
采用模具对简单几何形状的毛坯进行压力加工,坯料在模腔中合理流动,获得所需的零件。
塑性加工的原理建立在材料塑性变形的基础上,塑性变形过程是在高压,甚至高温、高速下进行,成为制品。
塑性加工的优点:制件组织性能好,有良好的使用性能;
生产效率高;材料利用率高。
模具是塑性加工的工艺装备,模具设计和制造能力直接影响着产品的开发和更新换代,关系着产品质量和经济效益的提高,是国民经济的重要基础之一。模具基本为单件生产,技术密集,更新快,标准化较好,采用CAD技术有明显优势,是模具生产发展的必然趋势,
金属塑性加工分类:
1)体积成形(锻造、轧制、挤压、拉拔等)
对金属的块料、棒料进行成形加工,坯料形状和断面变形大,变形后回弹可忽略不计。
2)板料成形(冲压加工)
对板料进行成形加工,工件形状变化大,断面变形小。工件变形卸载后,回弹大,不能忽略。
冲压加工可分为:
①分离工序:冲裁(落料、冲孔、切边等)
简单模:落料或冲孔的单工序模具
级进模:压力机一次冲程中,同时完成多道冲压工序。
冲压工序依此分布在条料送进的方向上。
复合模:压力机一次冲程中,在模具的同一位置完成几个工序
②成形工序:弯曲、拉深、成形等
采用弯曲模,拉深模、成形模具。
计算机技术
模具CAD
模具技术
CAD 以计算机为主要技术手段,处理各种数字信息与图形信息,辅助完成设计。
硬件技术
软件技术
塑性成形理论
模具设计准则、方法和标准
2. 计算机辅助设计(CAD)
CAD 是计算机科学与工程科学相结合的产物,是一
门综合性的计算机应用技术。
CAD系统的分类
1)按功能范围可分为通用系统和专用系统
通用CAD系统在设计领域中应用广泛,适应性强,如Pro/E、
UGⅡ、AUTOCAD 等商品化的CAD系统。这类系统的几何造型、
图形处理、结构装配、真实感显示等功能都很强,多数系统
还配备有限元分析、模拟和NC加工模块,数据交换和传输模
块,可进行软件的二次开发。
专用CAD系统是为特定的应用而开发的,通常是为某些专
业产品设计而开发的软件,如模具CAD,更具体的有冲裁模
CAD、拉深模CAD等。专用CAD系统的产品结构形式、设计理
论、方法和流程都比较固定,可实现全过程、高效率的设计。
2)按运行方式可分为交互式系统和自动化系统
自动化设计是追求的目标,研究以人工智能方法为基
础的CAD系统是一个途径,但目前的技术水平尚难以实现。
绝大多数CAD系统都属于交互式系统。
交互设计:计算机检索数据,分析计算,以图形或数据
的形式把运算的结果显示在屏幕上,由人来评价设计结
果,输入参数,选择方案,控制系统运行的进程。
3)按计算机是否联网,可分为集中式系统和分布式系统。
分布式系统可以利用局域网技术,可以将多个独立的
模具CAD工作站组织在局域网中,共享软件和硬件资源。
4)按软件的开放性,可分为交钥匙系统和可编程系统。
3. 计算机辅助制造(CAM)
利用计算机对零件的制造过程进行设计、管理和控制。
工艺设计:确定零件加工方案、加工顺序和所用设备。
近年来已形成一门独立的技术分支(CAPP)。
数控编程:计算机辅助编制NC程序。
(CAPP)
借助计算机和相应的软件系统,对零件的加工方案
作出计划,完成工艺过程设计。
输入设计信息(零件形状、材料与技术要求);选
择工艺路线、决定加工方法、加工工序与工艺参数;估
算工时与成本;输出工艺文件(如工艺卡)。
CAD/CAM一体化:
CAD与CAM开始是两个独立发展的分支,由于相互关系密切,逐渐联系为一个整体,即CAD/CAM一体化。
CAD生成零件的几何定义信息,可以图纸格式输出。这些结果通过数据转换,即可产生NC指令。CAM利用CAD的结果,不需重新输入零件信息,提高效率。
CAPP是联系设计与加工的桥梁,是实现CAD与CAM有效集成的条件。CAD/CAM集成实际上是设计与制造过程中三个主要环节的集成,即CAD/CAPP/CAM集成。
CAD/CAM集成可实现系统各模块间的信息提取、交换和处理。由公共数据库提供完备、统一、符合某种标准的产品信息