注塑模具CAD技术
风扇叶片注塑模CAD／CAM／CAE一体化技术的应用
零 件壁 厚 ０５ ｍｍ
然 而 采 用 ＣＡＤ ＣＡＭ／ ／ ＣＡＥ 体 化 技 术 流 程 ， － 始 终 以 塑料 件 的 ３ 模 型 为 中心 ，模 具 设 计 、ＣＡＥ Ｄ
警
幽 １
模拟分析 、模具ＣＮＣＪＩ ，以及模具Ｃ Ｊ Ｉ ＭＭ （ 三坐
标 ）检 测 、塑 料 件 Ｃ Ｍ检 测 都 完 全 基 于 这 些 塑 料 Ｍ 件３ Ｄ模 型 的 传 递 ，从 而 消 除 了 二 维 图传 递 几 何 信 息 的不 准 确 性 ，使最 终 生 产 的 塑料 件 和 设计 者 的意 图 保持 高 度 一 致 。还 使 得 整 个生 产 流 程 易 于 实现 自 动化 生 产 ，从 而 大幅 度 降 低 了技 术 工 人 的 工作 量 ，
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图２ 注 塑模生产流程
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齿轮磨削加工快换夹具的广泛应用
德 国柯尼 格有 限公 司 费 永新
对 于 现 代 化 的 机 床 来 说 ，加 工 任 务 变 得 越 来 越 复 杂 ，加 工的 产 品 也 变得 越 来 越 多样 化 ， 因此 相
ｄ
风扇叶片注塑模Ｃ Ｄ Ｃ Ｍ Ｃ Ｅ Ａ ／Ａ ／Ａ 体化技术的应用
一
湖北省 十堰市 技师学 院 （４ ０ ０ 何 ４ ２０ ）
军
冯方根
赵道 明
李
图 １ 示 为 一 电 风 扇 图形 ，零 件 厚 度 ０５ 所 ． ｍｍ， 材料 ＡＢ ，年产 １万 件 。需 对 其 进行 注 塑 模具 设 计 Ｓ ５
性运行的前提条件 。
Ｉ 问题 的提 出 ．
有 别于 大 规 模 的 汽车 齿 轮 加 工 ，我 们所 面 对 的 越 来越 多 的 齿 轮加 工 厂 ，都是 针 对 不 同 行业 所 需 而 生 产相 应 规 格 的 齿轮 ， 因此 势 必要 求 生 产 厂 家必 须 面 临一 个 小 批 量 ，多 品种加 工 的现 实 问题 ，如 果 加 工 主 要 是 依 靠 一些 高 效 率 的进 口磨 齿 机 床 的话 ，在 保 证 加 工 高 质 高效 的 前 提 下 ，厂 家 就 必 须要 在 工 装 （ ）ＣＡＤ 数 化 技 术 便 于 建 立 基 于 注 塑 模 具 ５ 参 的统 一 数 据 库 ，提 供 了模 具 开 发平 台 。 （ ）利 用ＣＡ ６ Ｍ软 件 进 行Ｃ 高 速加 工技 术 ， ＮＣ 与传 统 放 电加 工相 比 ，省 去 电极 制 造 一 环 ，缩 短 了 模 具 加 工 周期 ，提 高模 具 加 工精 度 。
模具CADCAMCAE简介
用于进行工程分析、仿真和优化的专业软件，如ANSYS、ABAQUS、 SolidWorks Simulation等。
03
作用
通过模拟和分析，预测产品的性能、可靠性、安全性等方面，优化设计
方案，提高产品质量和可靠性。
CAE技术在模具分析中的应用
模具设计优化
利用CAE技术对模具设计方案进行模拟和分析，优化模具 结构、材料、工艺等方面，提高模具的可靠性和使用寿命 。
05
模具CAD/CAM/CAE应用案例
应用案例一：注塑模具设计
总结词
提高设计效率
详细描述
注塑模具CAD软件能够快速创建三 维模型，进行模具结构设计，减少 设计时间，提高设计效率。
总结词
优化设计方案
详细描述
通过CAE模拟分析，预测模具在注塑 过程中的缺陷和问题，优化设计方案 ，减少试模次数和成本。
模具CAD/CAM/CAE简 介
• 模具CAD简介 • 模具CAM简介 • 模具CAE简介 • 模具CAD/CAM/CAE集成 • 模具CAD/CAM/CAE应用案例
01
模具CAD简介
CAD技术定义
01
CAD技术是指利用计算机和图形设备进行设计、绘 图、分析和优化的过程。
02
它通过数字化的方式，将传统的设计和绘图过程转 移到计算机上，提高了设计效率和精度。
作。
流程自动化
通过自动化工具和流程管理软件，实现 CAD、CAM和CAE之间的流程自动化和协 同工作。
定制化开发
根据企业实际需求，定制开发符合企业流 程和规范的CAD、CAM和CAE集成系统。
集成的发展趋势
集成化
未来CAD/CAM/CAE集成将更加 紧密，形成一个完整的、一体化 的设计、分析和制造系统。
《模具CAD、CAM》教学大纲
《模具CAD/CAM》教学大纲学分：4学时：112适用专业：计算机辅助设计与制造（机械）一、课程目的与任务课程目的：训练和提高学生综合运用注塑模具设计、模具制造基础、数控机床加工与编程等已修课程知识，并使用现代流行的三维CAD/CAM/CAE软件进行产品三维建模、产品注塑流动分析、注塑模具设计、数控自动编程的能力，以及训练学生操作加工中心、数控铳床、电加工机床加工模具型腔零件的能力。
课程任务：使用三维CΛD∕CΛM∕CAE软件设计二套注塑模具，使用各种数控机床加工二个型腔零件。
二、课程基本要求1.知识与能力要求（1）进一步熟悉注塑模具设计、数控机床、模具制造基础、机械制图等知识；（2）熟练使用三维CAD/CAM软件设计三维注塑模具；（3）掌握对一般注塑产品进行流动分析的技术；（4）能够按照要求，绘制标准的二维注塑模具装配图和零件图；（5）能使用三维CAD/CAM软件进行数控自动编程并操作数控机床加工中等复杂模具型腔零件。
2.过程要求（1）按照上课时间进行，不得迟到、早退、旷课。
每天考勤，出勤率作为平时成绩参考。
（2）要求严格遵守数控机床安全操作规程和文明生产要求。
（3）严格遵守机房的上机规定要求。
（4）其他要求参照企业“5S”管理规范。
三、课程主要内容内容说明：本课程共包含五个项目，每个项目均以模具设计与加工的过程为导向。
在各个过程当中，涉及到若干的任务。
通过逐步完成各个任务，从而达到最终完成整个项目的目的。
每个学生必须选择至少两个项目。
放大镜项目包含的内容最全面，并且难度适中，训练效果较好，所以作为每个学生的必选项目。
为了让学生复习、熟悉以前学过的相关知识和技能，在放大镜项目里安排了三个基础训练课（红色字体部分），以便帮助学生将以前的知识技能融合到课程中。
本课程一共有五个实训项目，学生必须选择其中的两个。
其中第一个项目为基础项目,包含比较全面的内容，是学生必选项目，其余四个项目各有特点，学生可以根据自己的水平和特点选择其中之一。
注塑模CAD系统开发的理论研究
的模架 ； 提出了一种三维参数化装配 的方法——装配哑图技
术， 将参数化建模 思想从简单 零件推 广到 了零件 的装 配 ， 实
现了模架三维装配模 型的参数化绘制 ，大大提高 了模具 的
ｌ ｊ 篓ｊ 雾ｊＪ藿Ｊ 『Ｊ暴 ｊ ｌ ｊ ｊ至 Ｊ Ｊ Ｊ ｊ篓 ｊ 辇 Ｊ 垂
多． 通过对系统的功能分析 ， 本文将 其划分 为八 个模 块 ， 系 其 统结构如下图设计模块 ． 模架设计是根据注塑件 的形状结构和 尺寸来确定模具 的整体结构和尺寸 ， 注塑件的结构形状 和大 小直接影响到整个系统 的大小和结构． 该模块建立 了标准模
架的数据库 ， 根据注塑件的结构 和尺寸在模架库中选择合适
３ 系统模块的功能 ．
（） １初始设计模块 ． 该模块是为后续模块设计计算提供参 数而建立的． 在注塑模产品模型创建之前 ， 确定塑料品种和注
口、 浇 口、 侧 隧道浇 口等 ， 选定这些浇 口类 型 ， 给定参数 ， 就可 获得浇 口的模型．）流道系统校核包含流动距离 比和流道平 ２ 衡校核 －） ３ 流道系统标 准件 设计 ： 利用 Ｕ ＲＰ的编程能 ＧＩ Ｇ Ｉ Ｉ
（ ） 型零件设计模块 ． ２成 注塑件是 由熔化的塑料 ， 在压力
设 计及制造而开 发的软件 ， Ｃ ＴＡ， ＧＩ ＰｏＥ等 ， 些 如 Ａ Ｉ Ｕ ｒ— Ｉ， 这 软件在 开发之初是为通用机械设计 和制造而构思的 ， 并不 是
针对注射模具而设计 的， 这些软件被用于设计注射模具 时效
设计包括结构设计 、 流道系统校核和流道 系统标准件设计几 个部分．）结构设计及型腔布置 ：多型腔 的布置设计为直线 １
型、 Ｈ型和圆形等形式 ， 也可 以组合演变成其他 类型． 确定分 流道 的截面形状 ： 分流道 的截面形状设计 为圆形 、 半圆形 、 正 方形 、 梯形和矩形等几种． 口的种类设 计为直接浇 口、 浇 点浇
注塑模具数字化设计与智能制造技术分析
注塑模具数字化设计与智能制造技术分析摘要：随着科技的不断发展，注塑模具数字化设计与智能制造技术成为了制造业的热点研究领域。
本文通过对注塑模具数字化设计与智能制造技术的分析，探讨了数字化设计与智能制造技术在注塑模具领域中的应用现状与发展趋势。
本文介绍了注塑模具的基本概念和发展历程，然后深入探讨了数字化设计技术在注塑模具设计中的应用，包括计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工艺设计（CAPP）等。
分析了智能制造技术在注塑模具制造过程中的应用，如计算机数控加工技术（CNC）、模具智能监控与优化技术等。
还总结了注塑模具数字化设计与智能制造技术的优势与挑战关键词：注塑模具、数字化设计、智能制造、计算机辅助设计一、引言注塑模具作为现代制造业中不可或缺的工具，其设计和制造过程对于产品质量和生产效率至关重要。
随着信息技术和制造技术的融合发展，数字化设计与智能制造技术在注塑模具领域的应用日益受到重视。
本文旨在对注塑模具数字化设计与智能制造技术进行深入分析，探讨其在提升模具设计制造效率、降低成本、改善产品质量等方面的作用。
二、注塑模具基本概念与发展历程2.1 注塑模具基本概念注塑模具是一种用于塑料注射成型的工具。
它由模具座、进料系统、型腔、冷却系统和顶出系统等部分组成。
在注塑成型过程中，塑料原料经加热熔化后被注入模具型腔，随后通过冷却使其凝固成型，最后打开模具获取成品。
模具的设计质量和制造工艺直接影响着注塑成型的效率和产品质量。
因此，注塑模具设计需要考虑塑料流动、收缩率、模具结构强度等因素，以保证产品尺寸准确和表面质量良好。
注塑模具的发展经历了手工制作到数控加工技术的演进，数字化设计与智能制造技术的引入将进一步提升注塑模具的设计与制造水平。
2.2 注塑模具发展历程注塑模具作为制造业的重要工具，其发展历程与制造技术的进步密不可分。
早期的注塑模具制造主要依靠传统的手工技艺，制作周期长，精度难以保证。
随着数控技术的引入，注塑模具制造迎来了飞速的发展。
在塑料模具设计中CAD／CAM／CAE的应用
在塑料模具设计中ＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＥ的应用本文论述了Pro／E在模具设计中的应用标签：塑料CAD／CAE／CAM模具设计一、前言塑料产品从设计到成型生产是一个十分复杂的过程，它包括塑料制品设计、模具结构设计、模具加工制造和模塑生产等几个主要方面，它需要产品设计师、模具设计师、模具加工工艺师及熟练操作工人协同努力来完成，它是一个设计、修改、再设计的反复迭代、不断优化的过程。
传统的手工设计、制造已越来越难以满足市场激烈竞争的需要。
计算机技术的运用，正在各方面取代传统的手工设计方式，并取得了显著的经济效益。
塑料模具CAD集成技术是一项先进的模具制造技术，它的制造包括塑料产品的造型设计、模具的结构设计及分析、模具的数控加工、抛光和配试模以及快速成形制造等，各个环节所涉及的CAD单元技术又包括产品外形的快速反求、结构分析与优化设计、辅助制造、加工过程虚拟仿真、产品及模具的快速成形、辅助工艺过程和产品数据管理技术等。
塑料模具CAD集成技术，就是把塑料模具在制造过程中所涉及的各项单元技术集成起来，统一数据库和文件传输格式，实现信息集成和数据资源共享，从而大大缩短模具设计的制造周期，提高制模质量。
二、塑料制品及模具结构设计进行塑料模具设计制造的第一步是塑料产品的设计。
现代设计方法是设计者在电脑上直接建立产品的三维模型，根据产品的三维模型进行模具结构设计及优化设计，再根据模具结构设计三维模型进行加工编程及编制工艺计划。
而商品化三维CAD造型软件如Pro／Engineer、UG、CATlA等为设计师提供了方便的设计平台，其强大的曲面造型和编辑修改功能以及逼真的显示效果使设计者可以运用自如地表现自己的设计意图，真正做到所想即所得，而且制品的质量、体积等各种物理参数一并计算保存，为后续的模具设计和分析打下良好的基础。
同时，这些软件都有专门的注塑模具设计模块，提供方便的模具分型面定义工具，使得复杂的成型零件都能自动生成，而且标准模架库、典型结构及标准零件库品种齐全，调用简单，添加方便，这此功能大大缩短了模具设计时间。
模具CAD、CAM
1-1模具CAD/CAM的基本概念模具CAD/CAM现阶段应该指广义的计算机技术在模具设计与制造中的应用，一般包括计算机辅助设计[CAD]、计算机辅助工程分析[CAE]、计算机辅助制造[CAM]、计算机辅助工艺过程设计[CAPP]、产品数据管理系统[PDM]等内容。
计算机辅助工程分析是以现代计算力学为基础，以计算机仿真为手段的工程分析技术，对未来模具的工作状态和运行行为进行模拟，从而及早发现设计缺陷，是实现模具优化的主要支持模块。
计算机辅助工艺过程设计是指根据产品设计阶段给出的信息，人机交互或自动地完成产品加工方法的选择和工艺过程的设计。
产品数据管理系统是以软件、计算机网络、数据库、分布式计算等技术为基础，以产品为核心，实现对产品相关的数据、过程、资源的一体化集成管理的技术。
1-2模具CAD/CAM系统的组成一个完善的CAD/CAM系统应具有的7大功能：快速数字计算及图形处理功能、几何建模功能、处理数控加工信息功能、大量数据和知识的存储及快速检索与操作功能、人机交互通信功能、输入和输出信息及图形功能、工程分析功能等。
模具CAD/CAM系统的运行环境由硬件、软件和人三大部分组成。
硬件主要包括计算机及其外围设备，广义上讲硬件还包括用于数控加工的机械设备和机床等。
硬件是CAD/CAM系统运行的基础。
软件是CAD/CAM系统的核心，包括系统软件、支撑软件和应用软件等。
模具CAD/CAM系统的硬件主要由计算机主机、外存储器、输入设备、输出设备、网络设备和自动化生产装备等组成。
由专门的输入及输出设备来处理图形的交互输入与输出问题，是CAD/CAM系统与一般计算机系统的明显区别。
根据CAD/CAM系统的运行环境，所用计算机的类型、规模和性能等级，可归纳为主机系统、小型成套系统、分布式工程工作站系统和微型机系统四种配置形式。
主机是CAD/CAM系统的硬件核心，主要由中央处理器[CPU]和内存储器[简称内存]组成。
注塑模标准件CAD系统
《装备制造技术》２０１２年第１１期模具的标准化工作是模具工业建设的基础，也是模具设计与制造的基础及现代模具生产技术的基础。
针对注塑模具由大量相似结构和不同尺寸的零部件组成的实际，本论文提出了基于Ｐｒｏ／Ｅ平台面向实体零件对象的思想，采用了基于ＡＣＣＥＳＳ的数据库，并由Ｐｒｏ／Ｅ开发的应用程序管理，开发出适合塑料模具设计人员的标准零件生成系统。
１总体设计本系统以Ｐｒｏ／Ｅ为软件平台，在面向对象的开发环境ＶｉｓｕａｌＣ＋＋中，利用ＶｉｓｕａｌＣ＋＋设计友好的界面，通过界面，用户可以进行塑料模标准件的参数化设计，在这个过程中，实现设计参数从数据库传递到Ｐｒｏ／Ｅ，在Ｐｒｏ／Ｅ中执行Ｐｒｏ／ＴＯＯＬＫＩＴ应用程序，实现塑料模具标准件通过改变零件模型参数能生成新的三维实体模型的参数化设计。
其中，用Ａｃｃｅｓｓ建立数据管理库，通过ＯＤＢＣ方式与ＶｉｓｕａｌＣ＋＋连接，把数据导入Ｐｒｏ／ＴＯＯＬＫＩＴ应用程序中，然后调用在本系统中作为图形浏览工具的Ｐｒｏ／Ｅ。
系统开发方案如图１所示。
２系统开发关键技术２．１Ｐｒｏ／Ｅ二次开发工具Ｐｒｏ／ＴＯＯＬＫＩＴ是美国ＰＴＣ公司为Ｐｒｏ／Ｅ提供的扩展编程能力的用户第三方接口。
通过Ｐｒｏ／ＴＯＯＬＫＩＴ可以实现Ｃ语言与Ｐｒｏ／Ｅ的无缝集成。
Ｐｒｏ／ＴＯＯＬＫＩＴ提供了一个很大的Ｃ语言函数库，允许外部应用程序在一个受控制但安全的模式下访问Ｐｒｏ／Ｅ数据库和自定义用户界面。
通过ＪＡＶＡ插件，我们可以获得这个Ｃ语言函数库的ＡＰＩＷｉｚａｒｄ［１］，如图２所示。
２．２菜单技术在Ｐｒｏ／Ｅ的二次开发中，添加用户菜单是最基本、最常用的技术。
菜单主要包括菜单栏菜单和菜单管理器菜单。
这两种菜单在Ｐｒｏ／ＴＯＯＬＫＩＴ里采用了不同的实现方式，用户可以在Ｐｒｏ／Ｅ界面上现有的菜单条菜单中添加用户菜单，也可以在Ｐｒｏ／Ｅ界面上添加用户菜单条菜单［２］。
本系统设计的菜单为菜单条菜单，下面为自定义菜单条菜单用户界面的实现。
模具CADCAMCAE简介
1．模具CAE在模具设计中的应用
（1）良好的充填形式 （2）最佳浇口位置与浇口数量 （3）流道系统的优化设计 （4）冷却系统的优化设计 （5）减小反修成本
2．模具CAE在塑件设计的应用
模具CAE可以解决以下几个问题： （1）制品能否全部注满 （2）制件实际最小壁厚 （3）浇口位置是否合适
3．模具CAE在注塑成型的应用
第7章 模具CAD/CAM/CAE简介
7.1
概述
压缩成型模具概述
7.2
7.3
模具CAD/CAM/CAE 技术的特点 CAE技术在塑料模具中 的应用
7.4
7.1 概述
自20世纪70年代以来，随着计算机技术的日 益发展，数控加工技术的广泛应用，出现了CAD ／CAM／CAE的全新技术。 模具CAD／CAM／CAE技术从根本上改变 了设计模具、制造模具时用手工绘图，凭图组织 整个生产的技术管理方式，将它变为在图形工作 站上交叉设计，用数据文件发展产品，在统一的 数字化产品模型下进行产品的设计打样、分析计 算、工艺设计、工艺装备、数控加工、质量控制、 编印产品维护手册等。
7.2.3 模具CAE 1．熔体充模的流动模拟
熔体在经流道、浇口，进入型腔时，其路径 虽不长，但充模流动的过程却十分复杂。通过流 动模拟，可帮助设计人员优化注塑成型工艺参数， 确定合理的浇口流道数目和位置，预测所需的注 射压力及锁模力，并发现可能出现的注射不足热 降解，不合理的熔接痕位置等缺陷。
2．保压过程模拟
设计者可以在制件成本、质量和可加 工性等方面得到CAE技术的帮助： （1）设定最佳的模具方案 （2）减小塑件应力和翘曲 （3）节省材料和减少过量充模 （4）最小的流道尺寸和回收料成本
保压模拟的目的是帮助设计人员确定合理的 保压压力和保压时间，改进浇口设计，以减少型 腔内熔体体积收缩的变化。
模具CADCAM技术
02
数控编程需要熟练掌握各种编 程语言和指令，如G代码、M 代码等，以确保加工程序的准 确性和高效性。
03
数控编程过程中，需要考虑刀 具、切削参数、加工顺序等因 素，以优化加工效率和保证加 工质量。
五轴加工技术
五轴加工技术是一种先进的加工技术，它可以在一次装夹中完成多面加工，提高加 工效率和加工精度。
标准化
参数化设计有利于实现标准化，降低生产成 本。
快速修改
通过修改参数即可快速实现产品模型的修改， 提高设计效率。
模块化设计
通过参数化设计实现模块化设计，便于产品 的维护和升级。
逆向工程技术
01
数据采集
通过测量设备获取产品表面数据。
模型重构
基于处理后的数据重构产品模型。
03
02
数据处理
对采集的数据进行去噪、拼接、重 构等处理。
优化改进
对重构的产品模型进行优化改进， 提高产品质量和性能。
04
有限元分析技术
离散化
将连续的产品模型离散化为有限个单元。
建立方程
为每个单元建立数学方程。
求解分析
对建立的方程进行求解和分析。
结果评估
根据求解和分析的结果评估产品性能和优化设计方案。
03
模具CAM技术
数控编程
01
数控编程是模具CAM技术中的 基础环节，它涉及到将模具的 设计图纸转换为数控机床可执 行的加工程序。
目前常用的加工仿真软件有Mastercam、Fusion 360等，它们具有强大的仿真功能和优化算法，能够为 模具加工提供可靠的保障。
04
模具CAD/CAM技术的应用
汽车制造业
01
汽车覆盖件模具
02
CAD-CAE技术在现代注塑模具设计论文
CAD/CAE技术在现代注塑模具设计中的应用摘要：现代产品对模具的精度要求越来越高，本文探讨介绍了基于ug软件的注塑模具设计，利用moldflow软件进行注塑分析模拟，并且运用cad技术对开模、合模及制品被推出的过程进行仿真，以减少修模时间，为注塑模具设计制造提供有效的途径，如果检查出模具结构设计的不合理处，应及时地予以更正。
abstract： in this paper， injection mould design based on the ug software was discussed， injection molding simulation analysis was carried out using moldflow software，and die sinking， die assembly as well as the process of production were simulated with cad technology， so as to reduce time for repairing mould， and provide effective way for injection mould design and manufacture. we should corrected unreasonable aspect of the mold structure design timely.关键词： cad/cae；注塑模具；moldflowkey words： cad/cae；injection mould；moldflow中图分类号：tp39；th16 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2012）33-0036-020 引言随着科学技术的不断进步和社会的高速发展，设计人员必须花费大量的时间来绘制模架、顶杆、滑块等部件，为了表达清楚设计意图，设计人员必须随时紧跟产品更新换代的速度。
第一章 模具CAD／CAM系统概述
2.模具CAD/CAM的应用
第一节 模具CAD/CAM的技术及发展 趋势
(1) CAD/CAM技术在模具行业中的应用 模具行业是最早 采用CAD/CAM技术的行业。 (2)模具CAM技术的应用、加工仿真及制造 模具的计算 机辅助制造(CAM)技术主要应用在数控铣削加工、线切割 加工、电火花加工等方面。 1) 粗、精加工刀具轨迹的优化规划和NC指令的产生。 2) 刀具种类、特性和材料库的建立。 3) 切削加工工艺参数的确定。 4) 普通切削和高速切削加工的特性控制。
第二节 模具CAD/CAM的系统组成
环形网络的优点在于网络数据传输不会出现冲突和堵塞情 况，但同时也存在物理链路资源浪费多，而且环路构架脆 弱，环路中任何一台主机发生故障即造成整个环路崩溃的 缺点。 ③星形网络结构。星形网络结构(图1-4)是最古老的一种连 接方式，大家每天都使用的电话就属于这种结构。处于星 形网络结构中心位臵的网络设备称为集线器(Hub)。这种 结构便于集中控制，因为端用户之间的通信必须经过中心 站。由于这一特点，也带来了易于维护和安全等优点。
第一节 模具CAD/CAM的技术及发展 趋势
⑤支持工程数据的长记录存取和文件兼容处理。工程数据 中，有些数据不适合在数据库中直接存储，以文件系统为 基础来设计其存储方式，会更为方便和提高存取效率，如 工程图本身。 ⑥支持分布环境。在CAD/CAM系统中，数据管理往往分 布于工程活动的全过程，应用系统的地理位臵也可能是分 散的，且各地的数据库有的是面向全局的，有的是面向局 部的。在这种分散环境下，分布数据处理自然是工程数据 库管理系统的一个重要功能。
第二节 模具CAD/CAM的系统组成
需要发送信息的源主机首先需要捕捉到这个“令牌”信号， 然后将其状态标示变为“令牌忙”，宣布占用网络传输数 据，然后将“令牌”原有的数据替换其想要传输的数据， 再加上目标主机的网卡地址发送出去。此数据包通过网络 上的一台台主机传送到目的主机，目的主机收到数据后将 “令牌”数据修改表明其已经成功收到数据，当此“令牌” 沿环形网络回传到源主机时，源主机将“令牌”状态恢复 为“令牌空闲”，清除数据，并将“令牌”交给逻辑环路 中的下一台主机。
注塑模具CADCAECAM技术概述
注塑模具CAD/CAE/CAM技术概述B08310110 马建中08机制（1）班1、引言塑料工业近20年来发展十分迅速，早在十多年前塑料的年产量按体积计算已经超过钢铁和有色金属年产量的总和，塑料制品在汽车、机电、仪表、航天航空等国家支柱产业及与人民日常生活相关的各个领域中得到了广泛地应用。
相应地，塑料模具在整个模具行业占有很重要的地位。
根据国内外模具市场的发展状况，有关专家预测，未来我国的模具业经过行业调整后，塑料模具的比例将不断增大。
近年来，塑料模具的设计与制造技术得到很快发展，特别是计算机技术的飞速发展及其在塑料模设计与制造中的应用，彻底改变了传统的模具设计与制造方式，使塑料模技术得到了飞跃性的发展。
在现代塑料模具设计与制造中，CAD是利用计算机对模具进行几何设计、实体建模、绘图等；CAE是利用计算机进行数值模拟分析计算进而评估和分析模型，从而对模具模型进行优化；CAM指设计的模具模型在经过CAE评估分析及优化后，最终进行加工刀具轨迹生成与仿真，产生数控加工代码，从而控制数控机床进行加工。
现代塑料模具设计的思路是设计者在电脑上直接建立产品的三维模型，并根据模型进行模具结构设计、分析及优化，再根据模具结构设计三维模型进行NC编程，从而加工出模具。
这种方法使产品模型设计、模具结构设计、模具结构分析、工艺设计及加工编程都以3D数据为基础，实现数据共享，不仅能大幅度提高设计效率，且能保证质量，降低成本。
下面主要介绍CAD／CAE／CAM技术在现代塑料模中的应用及发展。
2、模具CAD/CAE/CAM技术的发展历程与现状模具CAD/CAE/CAM技术具体就是模具设计人员和组织模具产品制造的工艺设计人员在CAD/CAE/CAM系统的辅助下，根据模具的设计和制造程序进行设计和制造的一项新技术。
目前，模具CAD/CAE/CAM技术发展很快，广泛的应用于模具生产企业。
采用模具CAD/CAE/CAM 技术是模具生产革命化的措施，也是模具技术发展的一个显著特点。
第四章(塑料模CADCAM)
华中理工大学的HSC-1系统；浙江大学的UGⅡ系统；合肥
工业大学的IPMCAD V4.0；郑州工业大学的Z-MOLD等。
第一节 塑料模 CAD/CAM系统结构与功能 二、模块功能
塑料模CAD/CAE/CAM软件系统主要包括以下主要模块及
功能： （1）图形输入模块 （3）批准模架库 （5）流动模拟模块 （7）保压模拟模块 （2）模具结构设计模块 （4）注射工艺参数优化模块 （6）流道平衡模块 （8）冷却分析模块
第二节 塑料制品建模 三、塑件形体构件的分布实施方案
塑件形体图的构造过程分三个独立子过程：外形体构造、内
形体构造、塑件形体生成。 就是先分别构造塑件的外形体和内形
体，并分别存盘；再使用这两种形体生成塑件的形体。
外模型： 即基本模型，是将塑件视为实心体进行造型所得
的实体模型。 内模型： 内模型是对塑件内侧壁为边界的视在物体进行造 型所得的实体模型。 附加的形体用于塑件的外（内）侧壁底部有台阶或卷边等情 况。
关部位，与实体图形一起存储；其它属性特征信息有两种存储 方式：一是建立数据文件，二是作为图形扩展数据存储在实体 图形中。
第三节 CAD/CAM发展趋势
第三节
塑料注射模CAD/CAE/CAM
第三节 塑料注射模CAD/CAE/CAM 一、结构设计
1、从塑件尺寸到模具工作部分尺寸的转换
本模块主要考虑塑件的收缩而产生的塑件尺寸到模具工作 部分尺寸的转换计算。
标准模件构型模块 输入结构参数 修改吗？
是
修改参数
否
输入插入位置 生成标准模件
屏幕显示
线 框 显 示
实 体 显 示
平 移 变 换
放 缩 变 换 确认吗？
旋 转 变 换
模具CADCAECAM技术的应用及其发展趋势
模具CADCAECAM技术的应用及其发展趋势一、本文概述随着制造业的快速发展，模具作为工业生产中的重要工艺装备，其设计与制造技术的提升对于提高产品质量、降低生产成本、缩短产品上市周期具有重大意义。
CAD（计算机辅助设计）、CAE（计算机辅助工程）、CAM（计算机辅助制造）等先进技术的应用，为模具的设计与制造带来了革命性的变革。
本文旨在探讨模具CAD/CAE/CAM技术的应用现状，分析其在模具设计与制造过程中的优势和存在的问题，并展望其未来的发展趋势。
本文将首先介绍模具CAD/CAE/CAM技术的基本概念、原理及其在模具设计与制造中的应用场景。
随后，通过具体案例分析，深入剖析这些技术在模具设计与制造过程中的实际应用效果，以及它们对于提高模具设计精度、优化制造工艺、降低生产成本等方面所起到的关键作用。
在此基础上，本文将进一步探讨当前模具CAD/CAE/CAM技术面临的挑战与问题，如系统集成度不高、智能化水平有限等。
结合国内外相关研究成果和技术发展趋势，本文将对模具CAD/CAE/CAM技术的未来发展进行展望，提出相应的建议和发展策略，以期为模具行业的技术进步和产业升级提供参考和借鉴。
二、模具CAD技术的应用模具CAD技术是计算机辅助设计（Computer Aided Design）在模具设计领域的重要应用。
随着计算机技术的飞速发展，CAD技术已成为现代模具设计的重要工具，极大地提高了模具设计的效率和质量。
三维建模与可视化设计：通过CAD软件，设计师可以方便地创建三维模具模型，实现模具的可视化设计。
这不仅使得设计师能够更直观地理解模具的结构和形状，还可以及时发现设计中的问题并进行修改，大大提高了设计的准确性和效率。
参数化设计与优化设计：CAD软件通常具备参数化设计功能，设计师可以通过调整参数来快速生成多个设计方案，从而进行优化设计。
CAD软件还可以结合优化算法，自动寻找最佳设计方案，进一步提高设计的质量和效率。
基于UG的连杆注塑模具CAD设计
基于UG的模具虚拟现实设计——连杆型芯/型腔的CAD/CAM前言Unigraphics NX 4.0(简称UG NX 4.0)是由美国UGS公司推出的面向制造行业的CAD/CAM高端软件，是当今世界上最流行的工业设计软件之一。
它集合了概念设计、工程设计、分析与加工制造的功能。
它实现了优化设计与产品生产过程的组合，现在广泛应用于机械、汽车、模具、航空航天、消费电子、医疗仪器等各个行业。
UG NX 4.0是目前功能最强、应用最广泛的UG NX版本。
该版本在数字化模拟、知识捕捉、可用性和系统工程等方面进行了创新；对以前版本进行了数百项以客户为中心的改进。
随着我国经济持续发展，一场新的工业设计领域的技术革命正在兴起，作为提高生产率和竞争力的有效手段，UG NX 4.0必将在我国形成一个广泛应用的热潮。
当然中国塑料模工业从起步到现在，也历经了半个多世纪，有了很大发展，模具水平也有了较大提高。
在大型模具方面已能生产48"（约122CM）大屏幕彩电塑壳注射模具，6.5KG大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生产照相机塑料件模具，多形腔小模数齿轮模具及塑封模具。
经过多年的努力，在模具CAD/CAM技术，模具的电加工和数控加工技术，快速成型与快速制模技术，新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。
在CAD/CAM、数控加工及快速成型等先进制造技术的不断发展，以及这些技术在模具行业中的普及应用，模具设计与制造领域正发生着一场深刻的技术革命，传统的二维设计及模拟量加工方式正逐步被基于产品三维数字化定义的数字化制造方式所取代。
在这场技术革命中，逐步掌握三维CAD/CAM软件的使用，并用于模具的数字化设计与制造是其中的关键。
尽管我国模具工业有了长足的进步，部分模具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年仍需进口10多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。
塑料模具CADCAE技术的发展与应用
成的难度。 （３）补面技术在曲面与实体无法充分结合
的现实条件下，曲面建模过程中往往会与实体边界 之间产生缝隙。这些缝隙，需要使用曲面中的补面 功能来加以完成。此外，面与面之间也需要大量应 用该功能。这种补面的功能，往往需要自动去反映 邻接面的相切或是平滑度以及各种设定。
利用气体辅助注射成型过程的ｃＡＥ技术，可以 解决下列问题：发现气体、气穴冲透等潜在的质量问 题；确定熔体的最优体积、注入气体的最佳切人时间 等工艺参数；获得多型腔系统在整个加工过程中的 物料及气体分布；优化流道、浇注系统的尺寸、布置
万方数据
张杰等塑料模具ｃＡＤ／ｃＡＥ技术的发展与应用
方案等。 ２．２．３挤出成型过程的数值模拟
（４）大量点资料的逆向工程技术逆向工程 是指根据实物模型测得的数据构造出ｃＡＤ模型，继 而将这些模型和设计表征用于产品的分析和制造。 对于曲面模块而言，逆向功能的处理能力，往往是使 用者需求的重点。由于逆向工程处理能力和曲面参 数化能力是完全不相容的技术，也就是说逆向功能 差的模块，曲面参数化与模型化的能力就弱，反之亦 然。因此，如何找到具有逆向处理能力的参数定义 模式便成为该技术的重点。 １ ３塑料模具ＣＡＤ／ＣＡＥ系统
控制方程中包含熔体粘性系数目，故必须补充 粘性数学模型，通常采用修正的ｃｒｏ”模型，即：
矿可可叼荔ｎ 币
其中：珊＝Ｂｅｘｐ｛（ｎ、ｒ’、Ｂ、“为常数）。
利用边界条件，解此方程组可得到流动单元的 温度场、压力场和速度场等。 ２ ２ ＣＡＥ技术的运用 ２．２．１注射成型＿４ｊ Ｊ
CADCAM技术在在塑料模设计制造中的应用综述
武汉科技大学本科生毕业论文课程名称：任课教师：成绩专业学号姓名2015 年10 月30 日CAD/CAM技术在在塑料模设计制造中的应用综述熊达武汉科技大学，机械自动化学院，机工1205班摘要:塑料产品一般采用模塑成型方法生产,因而塑料模具已成为一种重要的生产工艺装备,在国民经济中起着越来越重要的作用。
随着塑料产品在家电、电子、机械等产品和日常用品中的越来越广泛应用,对塑料模具的设计和制造的要求也越来越高。
传统的手工设计与制造方式早已满足不了生产发展的需要。
计算机辅助设计/ 计算机辅助分析(CAD/ CAE) 技术的发展正适应了这种客观实际的要求。
现代模具工业正逐步成为国民经济的主要行业。
各模具厂都广泛采用新技术，竞争非常激烈。
模具型腔形状和模具结构越来越复杂，模具精度要求越来越高，生产周期要求越来越短。
为了适应这种发展趋势，塑料模具设计与制造就必须采用CAD／CAE／CAM 技术.关键词：模具设计，塑料，CAD/CAM，计算机模拟技术1 模具概念及背景1.1 模具CAD/CAE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总体设计、绘图、工程分析与技术文档等设计活动的总称,是一项综合性技术。
CAM (computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造)的核心是计算机数值控制（简称数控），是将计算机应用于制造生产过程的过程或系统。
1.2模具CAD/CAM技术产生的背景及意义随着仪器、仪表、家用电器、交通、通信和轻工业产品等行业的飞速发展，模具工业的产值已超过机床行业．据国际生产协会预测，到2000年，工业品零件粗加工类的75%、精加工类的50%将使用成形模具．由此可见，由于模具具有品种多、数量大、更新换代快、单件生产等特点，将使软件技术在模具设计和制造中的地位越来越重要．由于计算机以运算速度快、存储量大、重复劳动耐力强、精确度高等方面见长，而人却以学习、分析、判断、决策等能力为优，因此在模具CAD/CAM过程中，人机特性的互补关系得到了最好的体现，同时也反映出“计算机辅助”这一概念的真正含义所在．人机特性的良好发挥，又赋于模具CAD/CAM无限的生命力．设计速度和准确性的大幅度提高，使模具设计与制造的周期缩短；前人经验的积累和先进计算分析的采用，则可优化模具结构参数和模具制造工艺，从而提高产品质量及模具寿命，使设计人员从繁琐的检索、计算和繁重的绘图工作中解脱出来，有更多的时间和精力从事创新工作．这也恰好满足了目前用户提出的“短交货期”、“高精度”、“低成本”的迫切要求．1.3 模具CAD/CAM的优越性模具CAD/CAM的优越性赋予了它无限的生命力，使其得可以迅速发展和广泛应用。
塑胶模CAD设计、排位技巧归纳
塑胶模CAD设计、排位技巧归纳1.把產品的3D图档转到2D图档上，需将倒勾或有组织处做剖面，要留意比例问题。
(1：1)2.转到2D图档上的產品图要加缩水和镜像。
留意：完结以上两步骤后有必要查看，能够丈量產品在加缩水前后的同一当地，来查看缩水加的是否正确。
3.排组立前要定制品基准线。
即把產品上boss或大平面等易找到的特征定X,Y,Z三轴，特征的寻觅需尽量接近于制品中心，若是两上下盖相配合，基原则尽量為同一点。
制品基准线相对模具中心要為整数。
4 按照制品基准线把模仁排出来。
步骤舆表示重点：1. 删去制品上的虚线。
2. 如侧视图為剖面要将侧视图的实线改為虚线，仅留剖面处為实线。
3.要把制品的分型面表明出来，要点表明主分型面，斜销，滑块处置型面。
分型面上的插破，靠破也需表明。
4. 还需把模仁拆入子处表明清楚，正视图入子遍界用黄色线表明，且入子沉头也需表明。
入子舆入子间要防止有薄铁现象，一般不行小于1mm。
（模仁需拆入子部位一般為整体欠好加工处或肋较深处及一些boss处）。
5.排顶针，水路，最后排模仁螺丝。
要注意三者不能干与，三者距离不小于3mm，拆入子时也要一起考虑.画模架时的注意事项：A. KO孔一般放在模具的正中，当有多个时，它们之间的间隔一般為100mm。
B.支撑柱应尽量往模具中心排即靠著KO孔，且尺度尽量做大。
要注意不能和顶针，斜销等组织干与。
相比较下，六合侧比左右侧更需求支撑柱。
C. 当顶针小于2mm时，模具需加EGP。
但也有特殊要求的。
方位放在模具的六合侧。
D. 吊模孔在舆其它组织不干与的情况下要放在模板中心，如有干与则要移位，并要标示尺度。
E.当模具六合侧长度超越350mm时，需添加顶出板螺丝和ST，且鄙人固定板舆模脚之间要加锁左右各两个M10螺丝。
F.如一副模架的模板都很厚超越规范模架所列出的模板厚度的中心数字，那么GP需加大一绩。
如是不规范模架，六合侧或左右侧有拉长，那么GP需加大一绩。
塑料制品使用CADCAE集成的注塑模具设计系统
向对象的模具组件库模型将不同的几何和非几何信息的拓扑结构。
多年来，许多研究人员试图使用的各种知识工程（KBE）方法使其自动完成整个模具设计过程，如基于规则推理（RBR），和案例（CBR）和参数化设计模板（PDT）。
陈等人开发了一个基于辅助注射模具设计系统的三维CAD知识（IKB模型）。
在他们的研究中，设计规则和模具设计的专业知识来自经验丰富的模具设计手册，通过各种传统的知识获取过程。
传统的知识工程的方法，如RBR，CBR，和简单的PDT已成功地应用于塑造腔和一个产品的模具流道布局设计的自动化。
YE等人提出一种用简单的几何形状和符号分层表示基本特征和对象的方法进行自动化装配模具，前面提到的各个系统分析表明，作者用不同的方法解决模具设计中简化模具配置器（选择器）的问题，他们用CAD/CAE一体化技术为模具基础选择器创建基础法则，很多作者用CAE系统数字模拟注塑成型来定义注塑参数，还开发了几种注塑成型模具原始CAE模块，然而，先前提及的所有系统缺少模具计算模块，注射参数将允许数字模拟积分运算结果，导致有必要建立一个软件系统，它集成了注塑成型参数，通过注塑成型的数字模拟获得的结果来进行模具计算和选择，所有这一切都将被集成到模具塑胶制品CAD/CAE集成注塑模具设计系统。
图1 用于塑料产品塑料模具集成设计系统的一般结构图2 用于注射成型工艺的数字模拟模块的结构图3 定义模具几何形状的形式图4 确定冷却水道和模腔之间距离的形式图5 模具基准的选择形式2. 集成CAD/CAE系统的结构众所周知，不同的作者支持不同的计算方法，其涉及的模具设计系统自动化技术也不同，如KBE(RBR，CBR，PDT）或设计优化技术，如传统的（NLP，LP，BB,GBA，IR，HR）或启发式搜索（TS，SA，GA）和其他特殊技术如（SPA，分布，注塑压力分布，剪切应力的分布，对仿真模型的表面温度分布，一个仿真模型的填充质量，冷却时间，冷却质量，及注射成型。
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③ 模具使用，装拆方法。 ④ 防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油封、保管 等要求。 ⑤ 有关试模及检验方面的要求。
3.绘制非标准零件图
① 按国标进行，零件图的摆放方位与装配图一致。 ② 尺寸、公差、粗糙度要合理齐全，注意尺寸的基准。 ③ 标题栏与技术要求。
2020年5月4日
2020年5月4日
3.2 注塑模具设计的基本内容
三、模具设计的有关计算
1.型芯和型腔工作尺寸的计算 2.侧壁厚度与底板厚度的计算 3.斜导柱等侧抽芯有关计算 4.冷却与加热系统有关计算
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3.2 注塑模具设计的基本内容
四、绘制模具结构草图
模具结构方案和有关尺寸确定后绘制模具结构 草图。
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3.2 注塑模具设计的基本内容
一、原始资料分析
1.明确塑件的设计要求 2.明确塑件的生产批量 3.估算塑件的体积和重量 4.分析塑件的成型工艺参数 5.了解本公司的现场生产条件
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3.2 注塑模具设计的基本内容
二、确定模具结构方案
1.确定型腔数量及布局形式 2.选择分型面 3.确定浇注系统与排气系统 4.确定成型零件的结构形式 5.选择推出方式 6.确定侧凹部分的处理方式 7.模具加热与冷却方式
1.逐步完善和确定各零件的结构和尺寸 2.尽量选用标准组合结构和标准件 3.草图结束要对初选设备做全面校核 4.有必要时局部修改原始设计方案和参数
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3.2 注塑模具设计的基本内容
五、绘总装图和非标零件图
1.绘制塑件图或工序图
标明尺寸、名称、材料、收缩率、特殊要求等。
2.绘制总图
尽量以1:1绘制，从型腔开始绘制，几个视图同时画出。
3.1.2 注塑模具的典型结构
单分型面注射模 双分型面注射模 带侧向抽芯机构注射模 带活动镶嵌件注射模
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3.1.2 注塑模具的典型结构
1.单分型面注射模
定义：
只有一个分型面的 注射模。
适用对象：
侧浇口的、直浇口 的简单注射模。
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3.1.2 注塑模具的典型结构
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3.1.1 注塑模具的结构组
7.排气系统
定义：为了将型腔
内的空气排出模外而 开设的排气槽等。
实现方法：分型面上
开设排气槽，利用分型 面和顶杆间隙等排气。
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3.1.1 注塑模具的结构组
8.支承零部件
作用：用来安装或
支承成型零部件以及 前述各机构。
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八、整理资料进行归档
在设计期间所产生的技术资料，例如任务书、制件 图、技术说明书、 模具总装图、模具零件图、模具设计 说明书、检验记录表、试模修模记录等，按规定加以系 统整理、装订、编号进行归档。
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3.2 注塑模具设计的基本内容
六、全面审核后投产制造
1. 成型零件的结构工艺性及与其它零件的配合关系。 2. 各运动部件动作的协调性与稳定性。
七、试模及修模
模具加工完成以后，要进行试模试验，看成型的制 件质量如何。发现缺陷以后，要根据实际情况进行排除 错误性的修模。
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3.2 注塑模具设计的基本内容
总装图中的技术要求一般包括以下一些内容：
① 对于模具某些系统的性能要求。例如对顶出系统、滑 块抽芯结构的装配要求。
② 对模具装配工艺的要求。例如模具装配后分型面间的 贴合间隙应不大于0.05mm；模具上、下面的平行度要求； 并指出由装配决定的尺寸和对该尺寸的要求。
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3.2 注塑模具设计的基本内容
2020年5月4日
3.1.2 注塑模具的典型结构
4.带活动镶件的注射模
定义：
将局部的成型零件设计成 活动镶件，开模时，镶件在 塑件脱模时连同塑件一起被 推出模外，然后在下一次注 射前再重新装入模具内。
适用对象：
塑件上带有侧向孔、侧向 凹或凸形状、螺纹孔或螺纹 表面，但无法采用侧向抽芯 机构的情况。
3.1.1 注塑模具的结构组
2.浇注系统
定义：熔融塑料在压
力作用下充填模具型腔 的通道。
作用：将熔体从注射
机引入模具型腔内。
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3.1.1 注塑模具的结构组
3.导向部件
作用：保证动、定模
合模时的准确定位，保 证推出机构导向等。
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3.1.1 注塑模具的结构组
4.侧向分型和抽芯机构
目录
3.1 注塑模具的基本结构 3.2 注塑模具设计的基本内容 3.3 注塑模CAD实例
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目的与要求 重点难点
两人一组完成注塑模CAD实例作业
塑模具的结构组成
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3.1.1 注塑模具的结构组
根据各零件所 起作用细分
定义：塑件上有侧向
凹槽、 孔或凸台时， 模 具需要侧向型芯或成型 块， 带动这些侧向零件 移动的机构就称为侧向 分型和抽芯机构。
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3.1.1 注塑模具的结构组
5.推出机构
作用：
开模后将塑件从 模具中推出。
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3.1.1 注塑模具的结构组
6.温度调节系统
作用：
对模具的温度进行 控制，可冷却或加热。
成型零部件 浇注系统 导向机构 侧向分型与抽芯机构 推出机构 冷却与加热装置 排气系统 支承与紧固零件
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3.1.1 注塑模具的结构组
1.成型零部件
定义：与塑件直接接
触、成型制件内表面和 外表面的模具部分，包 括凸模、凹模、嵌件和 镶块等。
作用：构成型腔，成
型零件。
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2.双分型面注射模
定义：
有两个分型面的 注射模，也称三板式 注射模。
适用对象：
通常用于点浇口 系统的模具。
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3.1.2 注塑模具的典型结构
3.侧向分型和抽芯注射模
定义：
带动侧向成型零件 进行侧向移动的机构。
适用对象：
塑件上带有侧向孔、 侧向凹或凸形状时，将 成型零件制成可侧向移 动的情况。