模具CAD基础王义林课件--第一篇模具cad第一章课件教学.pptVIP

普通高等教育“十一五”国家级规划教材模具CAD基础 华中科技大学 王义林 主编 第1章 模具CAD概述 1.1 模具CAD的基本概念 1.2 模具CAD技术的发展历程 1.3 模具CAD系统的特点与关键技术 1.4 模具CAD系统的组成结构 1.5 模具CAD技术的发展趋势 1.1 模具CAD的基本概念 CAD（Computer Aided Design）是利用计算机硬、软件系统辅助人们对产品或工程进行设计、绘图、工程分析与技术文档编制等设计活动的总称。 模具CAD是利用现代计算机技术、CAD技术解决模具设计问题一项高新技术。它以计算机软件的形式，为模具设计人员提供一种有效的辅助工具，使他们能够针对待加工产品零件的制造要求，借助于计算机进行成形工艺、模具结构、数控加工及成本的设计和优化。 模具CAD技术 一类是采用通用的CAD系统进行模具的设计，如CATIA、UGNX、PRO/E、Cimtron、SolidWorks、AUTOCAD等，这类技术主要解决了模具设计过程中形状设计问题。设计人员需要根据模具设计特点，通过利用这些系统提供的建模命令，如特征建模、装配建模等进行模具结构的设计，从某种程度而言它仅是应用这些系统的技巧，而非技术。至于模具设计过程中的计算、分析、优化等还依赖于设计人员，对设计人员要求很高。 另一类则是在通用CAD系统基础之上，通过二次开发，为模具设计人员提供专业的设计软件，它可辅助设计人员完成分析、计算、优化等工作，而且还可极大地简化成形工艺及模具结构的设计过程，较通用CAD系统，可大幅度地提高模具设计效率和设计质量，减少甚至避免出错。 1.2 模具CAD技术的发展历程 1.2.1 级进模CAD技术 国外级进模CAD的研究始于上世纪60年代末, 70年代便有初步应用, 但仅限于二维图形的简单冲裁级进模。 弯曲级进模CAD/CAM系统出现在80年代, 如日本日立公司和富士通公司的弯曲级进模系统等。 应用三维几何造型技术的级进模系统始于80年代末, 如美国Auto-trol公司的Die-Design系统 进入90年代,一些商品化三维CAD/CAM系统, 如美国的Pro/E、UGII、CADD5、Solidworks、MDT等均陆续在模具界得到应用。 2000年以来,级进模CAD技术的研究与开发进入了成熟应用阶段。 美国UGS公司与我国华中科技大学合作在UGII(现为NX) 软件平台上开发出基于三维几何模型的级进模软件NX/ PDW PTC公司也推出了与UGS竞争的基于Pro/E软件的级进模设计系统PDX 基于TopSolid软件平台开发的级进模设计解决方案TopSolid Progress也是一个全3D的级进模设计系统 Cimatron作为全球工模具CAD/CAM一体化软件，在新版本E8当中，推出了全新的Die design（级进模设计）功能 其它的类似软件还有在SolidWorks平台上开发的LogoPress3和3D quickPress。 国内的研究从上世纪90年代开始, 华中科技大学、上海交通大学、西安交通大学和北京机电研究院等相继开展了级进模CAD/ CAM系统的研究和开发。 进入本世纪，国内的研究也主要是围绕者级进模的自动化、智能化设计等方面开展。 1.2.2 汽车覆盖件模CAD技术 1965年日本丰田汽车公司已将数控技术用于汽车覆盖件的模具加工 上世纪80年代丰田汽车公司所采用的汽车覆盖件CAD/CAM系统包括了NTDFB和CADETT 2个设计软件及加工凸、凹模的TINCA软件 本世纪之初，丰田汽车公司和美国PTC公司合作，开发了基于Pro/E软件平台的面向拉延模型面设计的专业化软件Pro/Dieface 美国通用汽车公司依托美国UGS公司在UGII软件平台上也开发了用于汽车覆盖件模具设计的专用模块 美国福特汽车公司、英国PSF公司、日本荻原铁工所、富士铁工所等国外生产汽车覆盖件模具的公司也开发了各自公司专用的汽车覆盖件模CAD/CAM系统 各大汽车公司纷纷采用商品化软件作为整个公司的数字化应用平台 UGS公司开发了Die Engineering和Die Design模块，可以完成覆盖件冲压工艺设计和模具结构设计的任务 CADCEUS/PressDesign，专门用于冲压模具结构设计制造领域 国内如华中科技大学、吉林大学和天津大学等高校近几年来对汽车覆盖件模CAD/CAM技术进行了系统而深入的研究 自2002年以来，板料成形数值模拟技术在国内汽车和模具企业也得到了普遍的应用与推广，各大汽车及模具企业均已经购买了AUTOFORM、DYNAFORM、PAM-STAMP等国外商品化软件和部分国内软件如华中科技大学开发的FASTAMP系列