本站原创本文是一篇模具设计论文范文,模具设计方面毕业论文开题报告,关于基于Pro/E的模具CAD/CAM的设计与制造相关专科毕业论文范文。适合模具设计及模具及凹凸方面的的大学硕士和本科毕业论文以及模具设计相关开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
【摘 要】Pro/E是功能强大的三维建模软件,在现代工业制造中有广泛的应用,因而在模具CAD/CAM的设计与制造中占有显而易见的优势.本文介绍的是基于Pro/E的模具CAD/CAM的设计与制造技术.以水杯模具的设计与制造为例,应用Pro/MOLDESING和Pro/MANUFACTURING模块进行模具设计与数控加工.论述了Pro/E模具设计与数控加工的过程和方法.实践证明运用Pro/E的模具CAD/CAM的设计与制造具有十分显著的优越性.
【关 键 词】凹凸模具；CAD＼CAM三维设计；收缩参数
1.引言
模具设计是工业生产的基础工艺装备,随着我国逐步成为全球制造业的的基地,模具行业得到了迅速的发展,在模具设计过程中,传统的二维设计正逐步被基于产品三维数字化设计方式所取代,为了适应新形势下的新任务,人们可以借助于计算机中的设计软件的Pro/E技术的卓越功能来实现模具的辅助设计与辅助制造功能,从而大大缩短模具的生产周期和降低生产的生产成本.Pro/E是全方位的面向3D产品开发的集成化软件,自1988年问世以来凭借着其强大的3D功能,已成为当今最普及的CAD/CAM软件之一.
Pro/E软件集零件设计、产品装配、模具设计、NC加工、钣金件设计、铸造件设计、自动测量、机构仿真、应力分析和产品数据库管理等功能于一体,在机械、电子、汽车、航天、模具、工业设计等行业得到了广泛应用.
2.基于Pro/E的CAD/CAM的凹凸模具三维造型
要利用Pro/E软件实现凹凸模具设计与制造,首先要对凹凸模具进行三维造型.Pro/E软件具有较强的计算机辅助设计CAD/CAM功能,它可以实现二维平面草图以及三维实体造型的功能.通过Pro/E软件中的文件/新建/零件命令,再利用基本绘图工具绘制出凹凸模具草图,然后拉伸出模具的三维造型.由凹凸模具的三维造型可知,凹凸模具主要有上下两部分组成,所以其凹凸模具也分别由上盖凸模和凹模及下盖凸模和凹模组成,在Pro/E软件下分别对凸模和凹模进行设计与数控加工.
3.凹凸模具的CAD设计
3.1凹凸模具的设计
凹凸模具的设计主要包括凹模和凸模的设计,其关键是型芯、型腔的设计[1].在Pro/E软件下,先利用凹凸模的整体造型,采用去除材料等命令将凹凸模拆分为上模和下模,在利用Pro/E软件生成型芯和型腔.
3.2分型面的选择
使用合理的分型面对模具进行分模处理[1],拆分出模型的型腔部分和型芯部分；根据分型面的选择原则,选择在产品的最大截面处作为分型面.
3.3利用反求法设计模具和数据处理
通过分模处理,得到单个的模具,取出凹模进行反求法处理,反求设计是对已有的产品或技术进行分析研究,掌控其功能原理、零部件的参数、结构、尺寸、材料、关键技术等指标,再根据现代设计的理论与方法,对原产品进行模具设计、改进、仿造或者创新设计[2].分析得出凹模的数据,在Pro/E中画出凹模,再进行镜像,得到凸模的数据,根据数据设计出凹凸模具.
3.4凹凸模具材料性能以及缩放参数
由于模具在生产过程中收到温度、压力等作用下会改变产品的尺寸,因此我们加入模具的缩放参数,使确定模具的具体尺寸.例如：选用材料为ABS,确定其收缩参数0.006[3],ABS具有优良的综合性能,有极好的定向拉伸后弯曲疲劳强度,尺寸稳定性好,耐磨性好；ABS有良好的耐化学腐蚀及表面硬度,具有良好的加工性和染色性能,密度1.02～1.05g/cm^3[4].
3.5模具成型及数控程序的生成
利用Pro/E软件,绘出凹凸模的3D模型,再在Pro/E软件中查找NC转换,根据NC转换方式把模具的3D图纸转换成电脑能够识别的C语言形式,这样就确定了型腔数控程序[5],在数控机床中输入程序进行试生产,试生产成功后用于实际加工生产.
4.模具设计流程
凹凸模具设计→反求法设计模具,以及数据处理→加入缩放参数→模具成型→根据NC转换生成模具型腔的数控程序→生成加工.
5.结论
现在的机械制造行业,随着电子信息技术的不断发展,CAD/CAM技术得到广泛应用,尤其在数控加工中更显其优势.许多大型企业从事三维设计的软件以工作站上运行大型软件为主,比如3DAX、MAYA、Sumatra、LightWe3D、Rhino等.广泛的采用计算机辅助技术、人工智能技术等进行设计决策、模拟分析和优化设计,增强企业的技术创新能力,注重产品结构的调整和定位,进一步提升模具的制造技术水平,占领结构复杂、精密度高、技术含量高的高档模具市场.这些软件系统结构庞大复杂,使用非常不便,加上软硬件价格昂贵,一般从业人员很难在短时间内掌握并难以开发出适应市场的模具,增加了企业的成本,只有大型企业才能配备的起这种设备.而且这种设计与制造分开,使中小型企业在模具制造上过程复杂,成本增高,约束了企业的发展,使得产品价格高昂、普及型降低[6].
市场上急需一种软件来实现模具设计制造的一体化,本项目旨在开发一种系统,该系统利用反拷法实现模具设计制造一体化,适应模具品种多批量小的生产方式.既可准确地复制已在生产中使用的模具,又可快速设计和制造出新的模具,大大降低了设备的成本,从而使商品价格降低,满足大多数人的需要.还可以根据不同用户的需要,提供各种立体元素及曲面的相贯计算及显示,准确地复制已在生产中使用的模具,可快速设计和制造出新的模具,有利于中小企业的发展及创业者的发展,适合于科技创业,提供更多的工作岗位,使科学技术更好的服务于人们,从而推动国民经济向前发展.