SolidWorks在模具設(shè)計中的應(yīng)用

2013-05-03  by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM  來源:仿真在線

在競爭日益激烈的模具制造市場中,用戶將會要求設(shè)計人員縮短交貨的周期并降低產(chǎn)品價格,否則,他們就會把業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)給價格更低的供應(yīng)商。模具開發(fā)商無法從設(shè)計程序中找到突破口,以壓縮成本并縮短交貨周期。因此,企業(yè)必須確保模具產(chǎn)品能夠完全滿足客戶所提出的精確幾何外形要求和機(jī)械加工參數(shù)。

如果模具無法在交貨時正常工作,企業(yè)需要考慮對模具進(jìn)行所需修改而導(dǎo)致的成本。SolidWorks Office 黃金版軟件提供了一套具有強(qiáng)大功能專用于模具設(shè)計自動化和驗證用途的獨(dú)特工具集,可以幫助企業(yè)應(yīng)對當(dāng)今的模具制造市場中所出現(xiàn)的挑戰(zhàn),從而在開發(fā)模具的過程中速度更快,精度更好,效益更高。

 SolidWorks 解決方案合作伙伴提供了標(biāo)準(zhǔn)化和專用模具部件信息庫,設(shè)計人員可以將這些部件自動拖放至模具設(shè)計方案和模具總成之中。由于 SolidWorks 軟件實現(xiàn)了全面關(guān)聯(lián),因此,對部件、總成、細(xì)節(jié)或材料單所做出的任何修改都將自動應(yīng)用于全部具有關(guān)聯(lián)的部分之中。

SolidWorks Office 黃金版軟件可以幫助設(shè)計人員在模具開發(fā)工作中提高精度,節(jié)省時間,并擴(kuò)大利潤空間。通過利用SolidWorks 軟件,設(shè)計人員能夠自動確認(rèn)側(cè)凹位置,完成側(cè)芯,驗證牽引力角度,設(shè)定分割線,建立分離面,檢測特有的注塑填充特征,并確保模具的耐用性。通過SolidWorks 軟件,設(shè)計人員可以在自己所熟悉的同一個建模及成面環(huán)境中操控全部功能。而且,還能夠使用種類齊全的模具庫和其他標(biāo)準(zhǔn)組件,并與電腦化數(shù)字控制(CNC)加工應(yīng)用軟件實現(xiàn)集成。

提案招標(biāo)

大多數(shù)提案招標(biāo)(RFP)都包括一個3D 立體模型或一套設(shè)定了注模部件幾何外形的2D作圖集。應(yīng)對提案招標(biāo)的第一步對用戶提供的部件幾何外形進(jìn)行審核。與其他設(shè)計系統(tǒng)相比,SolidWorks 軟件可以打開更多不同種類的CAD 文件。無論設(shè)計人員收到的是中間文件格式(如DXFTM, DWG, IGES, STEP等)還是其他系統(tǒng)的專用格式,SolidWorks 軟件都可以使設(shè)計人員使用這些幾何外形。由于在從其他設(shè)計系統(tǒng)導(dǎo)入幾何外形的過程中容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤, SolidWorks 軟件提供了一整套內(nèi)容齊全的工具,以完成導(dǎo)入文件的排錯和幾何外形的整理。設(shè)計人員可以在導(dǎo)入過程中自動建立立體模型,只需將中間文件中的各個部分組合進(jìn)入一個立體幾何結(jié)構(gòu)即可。SolidWorks 軟件還提供了診斷檢測工具,幫助設(shè)計人員將各個零件部分組和進(jìn)入立體模型之中。

在設(shè)計人員完成部件幾何結(jié)構(gòu)導(dǎo)入之后,設(shè)計人員可以使用SolidWorks 集成工具收集各種與模具開發(fā)成本有關(guān)的信息并做出報價。通過MoldflowXpress設(shè)計人員可以估計出是否能夠根據(jù)注塑部件最初的3D 立體模型創(chuàng)建出一個切實可行的模具。設(shè)計人員甚至可以根據(jù)幾何外形、注模位置、材料種類和處理條件而判定建模的可行性。這些信息將使得更加易于判斷出閘門的數(shù)量,以及所需的澆口和冷卻系統(tǒng)。設(shè)計人員可以利用 SolidWorks 側(cè)凹檢測功能發(fā)現(xiàn)該部件中需要側(cè)面操作的區(qū)域,以便將該部件從模具中起出。SolidWorks 軟件還包括一個“厚度檢測器”,可以檢查出在該部件中小于規(guī)定厚度的區(qū)域。這種厚度不足的現(xiàn)象如果不被修正將有可能在制造加工過程中導(dǎo)致其他問題出現(xiàn)。

當(dāng)設(shè)計人員在對RFP 做出反饋的時候,這些模具分析工具使設(shè)計人員可以迅速測評一個部件的建模可行性。利用此種功能,設(shè)計人員可以顯著減少模具的設(shè)計和測試成本。其原因在于設(shè)計程序的早期,解決問題所需的時間和開支都更少,提案也將更為精確,因為設(shè)計人員可以在編寫提案的過程中向未來的客戶指明潛在的問題。

通過SolidWorks eDrawingsTM協(xié)作工具,設(shè)計人員可以在提案確定之前向客戶快速通告設(shè)計修改建議。eDrawings 能夠通過改善與客戶的溝通過程而優(yōu)化提案編寫過程。設(shè)計人員可以使用電子郵件向客戶發(fā)送包括著2D作圖和3D模型的eDrawings 文件,而客戶可以通過免費(fèi)的看圖軟件觀看、打印和重審這些圖紙。他們能夠?qū)⒛Ｐ驼归_或旋轉(zhuǎn),以便在各種角度觀看,還可以放大和縮小;此外,直觀性標(biāo)記工具還使客戶能夠提高全面而徹底的反饋。eDrawings 不僅是將客戶和設(shè)計程序更加密切的高效途徑,它還使企業(yè)在競爭中脫穎而出。PDMWorksㄈ砑?- SolidWorks Office 黃金版軟件的集成化產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)解決方案能夠安全地存檔并組織管理以往各個項目的多個版本,從而使設(shè)計人員可以迅速搜索全部的2D 和3D 設(shè)計圖紙,為新的模具總成找到相關(guān)的基礎(chǔ)點(diǎn)。這一工具將針對這個基礎(chǔ)點(diǎn)自動生成材料單,因此企業(yè)可以準(zhǔn)確的計算出相應(yīng)成本。

模具設(shè)計

一般而言,設(shè)計模具內(nèi)腔和砂芯的第一步是根據(jù)所需部件的材料計算出收縮參數(shù)。通過SolidWorks Office 黃金版軟件,設(shè)計人員只需點(diǎn)擊鼠標(biāo)一次即可完成這一任務(wù)。此外, SolidWorks 軟件還將根據(jù)該部件中的牽引力導(dǎo)向而自動建議出最佳的分割線位置。

Mold flow Xpress讓設(shè)計人員更加自信,在制模過程中即可安裝零部件

隨著設(shè)計人員再次點(diǎn)擊鼠標(biāo),SolidWorks Office 黃金版軟件將指出該部件中牽引力不足的各個區(qū)域。設(shè)計人員還可以使用相應(yīng)工具,快速修改牽引力角度,例如分割線牽引力指令;該指令可以將某個面偏向至一個臨近角。

通常情況中,模具設(shè)計的下一步是建立分離面,用以設(shè)定砂芯和空腔之間的分離情況。除了可以為簡單模具自動生成分離面之外, SolidWorks 軟件還可以提供大量立體建模與成面工具 , 因此,設(shè)計人員可以為更加復(fù)雜的模具建立分離面。

成芯功能包括完整的立體建模功能,例如模線、可變半徑圓角、外殼和牽引角度。高級表面建模功能包括多邊表面修補(bǔ)功能,使設(shè)計人員可以插入一個表面,而這個面與由多個邊界所設(shè)定的空間相切。設(shè)計人員還可以描繪出一個曲線集,并拉動曲線上的任何一點(diǎn)而對這個面進(jìn)行修改,此外,設(shè)計人員還可以將分析部分和齒條綜合在一起而形成一個統(tǒng)一的部分。

SolidWorks提供多種工具,讓用戶輕松地從單一零部件設(shè)計轉(zhuǎn)為所有關(guān)鍵加工部分的整合

在建立了分離線之后,設(shè)計人員可以使用加工分離命令而將模具分割成為兩個立體部分。下一步是圍繞著設(shè)計人員在加工分離過程中所定義的表面建造模具的砂芯和空腔。隨后,設(shè)計人員就可以使用這些立體部分建造出與最初的多體部件設(shè)計方案相關(guān)的部件總成。SolidWorks 軟件提供了側(cè)芯功能,可以自動設(shè)計出將成品部件從模具中起出時所需的全部側(cè)芯和挺桿幾何外形。

一個常見模具底座部件當(dāng)中的20%~90%