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CADCAE技术在模具设计中运用 　　摘要 本文介绍了计算机辅助技术CAD/CAE在模具设计和制造中的应用。设计人员和工艺人员通过CAD/CAE技术，对制品结构、流道设计，浇口位置、工艺参数等进行有限元分析和运算，有效的节约了资源，同时缩短了研发的周期，对企业产品竞争力的提升做出积极的贡献。 　　关键词 CAD；CAE；Moldflow；模具设计 　　中图分类号TG7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）80-0134-02 　　0 引言 　　由于产品制造业的高速发展，商品朝着多元化和功能化方向发展，为了适应市场竞争，企业对产品的研发和生产提出了更高的要求。现代企业运用目前较为成熟的CAD/CAE技术来研发产品，不仅能够缩短研发周期，而且能够实现产品和加工工艺的最优配置。CAD/CAE工程技术诞生于上世纪80年代末期，是集成计算机辅助设计CAD（Computer Aided Design）和计算机辅助工程CAE（Computer Aided Engineering）“设计+评估”于一体的必威体育精装版产品研发技术[1]。该技术在工业上的运用有效的利用和整合资源，同时也保证了产品的质量。按照传统的模具设计和加工方法，这个过程主要依靠设计人员积累的经验和工艺人员的技巧，缺乏相应的数据做支撑，产品设计合理性只有在模具投入生产之后才能进行论证，从而提高了研发成本，造成资源的浪费[2]。 　　本文从CAD/CAE技术、CAD/CAE软件、模具设计基本流程三个方面对CAD/CAE技术应用的发展现状进行综合性介绍。 　　1 CAD/CAE技术简介 　　在注塑成型中，许多因素会影响最终成型制品的各项性能指标。这些因素主要包括：产品结构设计、模具设计、熔体流动、工艺参数，注塑机的性能等。CAD/CAE在工业生产中的投入，设计人员便可以直接通过计算机辅助工程（CAE）来预测制品力学性能、熔接痕位置、浇口位置等。通常情况下，在注塑成型中，型腔里的聚合物的状态和变化过程直接影响最后一部分的性能和质量。模拟聚合物加工，预测熔体的状态和变化来设计模具和制定参数是一种聚合物加工领域中的重要方法。 　　目前国内企业中使用的CAE软件主要包括：Ansys、Fluent、DYNA、Nastran、AutoForm等[3]。在注塑模中moldflow软件应用较为广泛。Moldflow软件是根据塑料加工流变学和传热学的基本???理，在有限元分析的基础之上，利用计算机建立塑料熔体在模具型腔中填充、流动、冷却的数学模型。 　　2 CAD/CAE软件简介 　　2.1 Pro/Engineer软件 　　Pro/Engineer软件是美国参数技术公司（PTC）所开发的三维造型软件。Pro/Engineer突出的特点是参数化设计，在国内制品设计和注塑模具设计领域广泛运用。Pro/Engineer包含有强大的3D建模功能，设计人员可以通过在该平台上完成三维设计工作。此外，Pro/Engineer在修模过程中提供更加强有力的支持，参数设置的修改软件将自动的对配合和干涉的部件进行自动的修模。同时，Pro/Engineer系统自带的标准件库，其包含螺钉、螺母、螺栓、螺柱、垫圈、销、键、轴承、弹簧、油缸等常用零部件，模型数据可被直接调用[4]。 　　2.2 UG软件 　　UG（Unigraphics NX）是由Siemens PLM Software公司出品的三维造型软件。UG的参数化设计与Pro/Engineer相比较弱，但是在操作方面与Pro/Engineer相比显得简单。龙计模架和国标零件库都能在UG直接寻找到。20世纪90年代，UG在PC上的应用取得了迅猛的增长，目前已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。 　　2.3 Moldflow软件 　　Autodesk Moldflow是我国企业在模具设计过程中最为常用的仿真软件。Moldflow具有注塑成型过程的仿真工具，能够帮助设计人员验证和优化塑料零件、注塑模具和注塑成型流程。该软件能够为设计人员、模具制作人员、工程师提供指导，通过仿真设置和结果阐明来展示壁厚、浇口位置、材料、几何形状变化如何影响可制造性。从薄壁零件到厚壁、坚固的零件，Autodesk Moldflow的几何图形支持可以帮助用户在最终设计决策前试验假定方案[5]。 　　3 利用CAD/CAE技术开模过程 　　3.1 制品设计 　　制品的结构设计包括：塑料制品的形状、尺寸、精度、表面光洁度、壁厚、斜度、加强筋、支撑面、孔、圆角、螺纹及嵌件等结构设计[6]。制品设计是所有设计和开模工作的第一步。通过Pro/Engineer、UG、CATIA等众多的三维造型软件，逐次调用各种基本模型元素，如、长方体、圆柱、球、螺纹等，在基本的布尔运算如求和、求差下，完成制品