覃輝祥

珠海格力精密模具有限公司 廣東 珠海 519000

引言

目前我國(guó)的經(jīng)濟(jì)在不斷的發(fā)展,社會(huì)在不斷的進(jìn)步,我國(guó)的科學(xué)技術(shù)也隨之得到了迅速的發(fā)展?？茖W(xué)產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度也越來越快。我們都知道,不管是家電產(chǎn)品還是工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)都離不開模具成型。所以,想要生產(chǎn)出精密的產(chǎn)品,就必須不斷的提高模具的精確度。在技術(shù)密集型產(chǎn)品中,模具作為最典型的代表,如果想要清楚的表達(dá)出設(shè)計(jì)的意圖,對(duì)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)的要求就非常高,需要花費(fèi)很多的時(shí)間來進(jìn)行繪制結(jié)構(gòu)相對(duì)固定的零部件,這些零部件包含有模架,頂桿,滑塊等?，F(xiàn)在有了CAD 技術(shù)的不斷發(fā)展,給模具設(shè)計(jì)人員帶來了越來越多的便利。尤其是CAD 技術(shù)在這幾年里有了迅速的發(fā)展,日常生活中的運(yùn)用也越來越廣泛,并且已經(jīng)取得了比較理想的經(jīng)濟(jì)效益。

一、模具運(yùn)用中的CAD 概念簡(jiǎn)述

首先,CAD 是一項(xiàng)綜合性技術(shù),它運(yùn)用了其他的一些技術(shù)來達(dá)到自身的操作目的。在運(yùn)用中它利用了計(jì)算機(jī)的軟件和硬件系統(tǒng)。在人們進(jìn)行產(chǎn)品或者是工程的設(shè)計(jì)的過程中取著輔助的作用,比如對(duì)產(chǎn)品或者工程進(jìn)行總體設(shè)計(jì),繪圖,工程分析和技術(shù)文檔等工作的時(shí)候都需要運(yùn)用CAD 來輔助完成。這些設(shè)計(jì)的總稱就叫做CAD 技術(shù)。

二、CAD 技術(shù)的發(fā)展歷程

首先,在1950年到1970年,這段時(shí)期是CAD 技術(shù)的初級(jí)階段,在這個(gè)階段是線框造型技術(shù)。

其次,在1970年到1980年這十年左右的時(shí)間里,展開了CAD 技術(shù)的第一次技術(shù)革命,這次革命的內(nèi)容就是把原來的技術(shù)改造成了曲面或者說表面造型技術(shù)。這是CAD 技術(shù)的一次飛躍。

最后就是1980年左右到1990年,開展了CAD 技術(shù)的第三次技術(shù)革命,把原來的技術(shù)轉(zhuǎn)變成為參數(shù)化技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)對(duì)產(chǎn)品的模型的形狀特征進(jìn)行定義的方法是運(yùn)用幾何約束,工程方程以及他們的關(guān)系,這樣一來,就給不同零件上的特征加上了各類約束形式,這樣使得設(shè)計(jì)一組能夠找到形狀或者是功能上能夠具有相似性的設(shè)計(jì)方案。另外,參數(shù)化技術(shù)又還叫做尺寸驅(qū)動(dòng)技術(shù)。

三、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中CAD 技術(shù)的運(yùn)用

現(xiàn)在,CAD 技術(shù)已經(jīng)被廣泛的運(yùn)用在了模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。我們首先要在知道需要設(shè)計(jì)的功能,結(jié)構(gòu)和外觀的基礎(chǔ)上,能夠把草圖先設(shè)計(jì)好,在通過一定的手段得到相應(yīng)的實(shí)體,接著要進(jìn)行子裝配和總體裝配,能夠通過模仿模具的開模過程,找到干涉情況,這樣能夠很好的對(duì)現(xiàn)實(shí)情況進(jìn)行分析了解。每個(gè)過程都是可以進(jìn)行不斷的探索修改的,并且也可以改變參數(shù),參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)性也可以自行設(shè)定。

1.草圖的重建技術(shù)。整個(gè)模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)就是草圖設(shè)計(jì)過程。目前我國(guó)已經(jīng)擁有了很成熟的草圖重建技術(shù),模具設(shè)計(jì)人員對(duì)會(huì)使用二維和三維來設(shè)計(jì)草圖并且進(jìn)行三維建模,這其中的關(guān)鍵技術(shù)就是草圖重建技術(shù)。這種技術(shù)能夠?qū)Σ粷M意的尺寸大小和相關(guān)的約束進(jìn)行修改重建。這項(xiàng)技術(shù)在CAD 技術(shù)中已經(jīng)非常成熟,大部分都已經(jīng)有草圖設(shè)計(jì)模塊。

2.曲面特征設(shè)計(jì)。隨著人們生活水平的不斷提高,人們對(duì)視覺要求也越來越高。曲面設(shè)計(jì)已經(jīng)在外形上有很多的優(yōu)點(diǎn),它已經(jīng)成為了模具設(shè)計(jì)的重要組成部分。目前一些優(yōu)秀的CAD 軟件的三維實(shí)體建模,參數(shù)建模和復(fù)合建模技術(shù),已經(jīng)能夠使得實(shí)體和曲面進(jìn)行結(jié)合,還具有自由形式特征技術(shù),能夠?yàn)槟＞叩脑O(shè)計(jì)提供了更有效的工具。

3.變量裝配設(shè)計(jì)技術(shù)。裝配設(shè)計(jì)建模具有三種不同的方法,分別是自底向上,概念設(shè)計(jì)以及自頂向下。首先就設(shè)計(jì)出了詳細(xì)的零件,在進(jìn)行產(chǎn)品的拼裝的方法就是自底向上。如果是先有產(chǎn)品整個(gè)外形以及功能設(shè)計(jì),在劃分出各個(gè)部件的方法就是自頂向下。在設(shè)計(jì)的過程中,我們要根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行選擇使用哪種方法,變量裝配設(shè)計(jì)才支持自頂向下的設(shè)計(jì)。

四、模具設(shè)計(jì)中CAD 技術(shù)的發(fā)展方向有哪些

在模具設(shè)計(jì)中CAD 的運(yùn)用隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)CAD 技術(shù)的運(yùn)用要求也越來越高,CAD 技術(shù)正面臨著新的發(fā)展和挑戰(zhàn),為了能夠跟上模具設(shè)計(jì)的發(fā)展不斷的進(jìn)行研究和發(fā)展。

1.CAD 技術(shù)系統(tǒng)的智能化程度要不斷提高。計(jì)算機(jī)有很多的功能,其中幾大功能之一就包括了人工智能,我們應(yīng)該把人工智能融入到CAD 系統(tǒng)中,使得它能夠具有專家經(jīng)驗(yàn)和知識(shí),并且同時(shí)還具有判斷,聯(lián)想和學(xué)習(xí)推理能力,這樣可以讓整個(gè)設(shè)計(jì)達(dá)到自動(dòng)化的目的?，F(xiàn)在有兩種方法能夠提高其智能化,第一就是專家系統(tǒng)技術(shù)的運(yùn)用要繼續(xù)研究下去,不能中斷。第二就是基本知識(shí)工程技術(shù)的研究要開展起來。這樣能夠更加有效的提高智能化程度。

2.模具的運(yùn)動(dòng)仿真技術(shù)要展開研究。我們要開展研究沖模的沖壓過程和注射模的運(yùn)動(dòng)的仿真技術(shù),因?yàn)檫@兩個(gè)過程的結(jié)構(gòu)是比較復(fù)雜的,在這個(gè)過程中難免會(huì)受到模具的一些零件的運(yùn)動(dòng)的影響,這些影響在設(shè)計(jì)中是比較難被發(fā)現(xiàn)的,如果能夠通過仿真技術(shù),這樣就可以在計(jì)算機(jī)中顯示它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這樣就可以發(fā)展因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)而帶來的影響,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù)錯(cuò)誤,并且能夠及時(shí)改正補(bǔ)救,提高模具設(shè)計(jì)的精確度。

3.模具設(shè)計(jì)的主要方向就是協(xié)同創(chuàng)新設(shè)計(jì)。目前,世界的制造業(yè)模式是一種垂直模式,這就使得產(chǎn)品的銷售,設(shè)計(jì),生產(chǎn)和模具制造分工已經(jīng)比之前更加的明確。通過互聯(lián)網(wǎng)模具企業(yè)間會(huì)進(jìn)行異地協(xié)同設(shè)計(jì)和制造。因?yàn)槠髽I(yè)的信息化程度和企業(yè)間的合作層次是各不相同的,所以他們所采取的技術(shù)手段以及方案也有很大不同。

五、結(jié)束語

科學(xué)技術(shù)在不斷的發(fā)展和進(jìn)步,數(shù)字化,網(wǎng)絡(luò)化和全球化已經(jīng)逐漸成為了制造業(yè)的發(fā)展方向,這就使得產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度越來越快。制造業(yè)的基本工藝就是模具設(shè)計(jì),它對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)精確性取著決定性的作用。在模具設(shè)計(jì)中,充分的發(fā)揮CAD 技術(shù)的作用,能夠提高設(shè)計(jì)的效率,同時(shí)也可以提高模具設(shè)計(jì)的精確性,可以減少后期的修改,很大程度的節(jié)約成本,為我國(guó)的模具制造業(yè)提供更加有力的保障。