SolidWorks在模具設(shè)計中的應(yīng)用

2013-06-11 by:廣州有限元分析、培訓中心-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大功能專用于模具設(shè)計自動化和驗證用途的獨特工具集,可以幫助企業(yè)應(yīng)對當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準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,并擴大利潤空間。通過利用SolidWorks 軟件,設(shè)計人員能夠自動確認側(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準組件,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

大多數(shù)提案招標(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)對提案招標的第一步對用戶提供的部件幾何外形進行審核。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?？尚行浴＠么朔N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。這一工具將針對這個基礎(chǔ)點自動生成材料單,因此企業(yè)可以準確的計算出相應(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)計人員只需點擊鼠標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)計人員再次點擊鼠標,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而對這個面進行修改,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中的20%~90%由采購部件組成。通過3D ContentCentralSM ,企業(yè)可以從提供了完整模具底座和部件信息庫的知名合作伙伴企業(yè)獲得3D CAD 模型,從而節(jié)省時間并提高了精確性。這些部件包括定位銷、定位軸襯和澆口軸襯等。企業(yè)可以瀏覽產(chǎn)品分類以查看競爭產(chǎn)品,設(shè)定由供應(yīng)商提供的部件以滿足自己的要求,并將其所供應(yīng)的產(chǎn)品型號直接拖放至設(shè)計人員的設(shè)計方案之中。

SolidWorks 能從3D模型為基礎(chǔ)而完成生產(chǎn)水平的2D文件

SolidWorks 設(shè)計庫中提供了一個平臺,用于開發(fā)企業(yè)內(nèi)部標準,包括零件部分、部件和總成模型,設(shè)計人員可以將它們拖放至新模具的設(shè)計方案之中。SolidWorks 工具箱也是 Solid Works Office 黃金版軟件的一部分,其中提供了使用各種型號的ANSI, ISO,DIN, 和JIS 標準部件的能力,包括閥、軸承、護圈和齒輪等。設(shè)計人員可以從SolidWorks 工具箱中拖放各種型號的螺栓、螺母和墊圈,并將它們插入總成中的對應(yīng)位置。智能型零件技術(shù)將根據(jù)它們與總成接觸的方式而自動設(shè)定它們的尺寸和定位。

通過SolidWorks 軟件,以3D 模型為基礎(chǔ)而完成生產(chǎn)水平的2D作圖簡便易行。只需在Solid Works 中畫出一條線,設(shè)計人員就可以將總成分開并自動生成所需圖紙。

設(shè)計人員可以在任何時刻添加或改變維度,而系統(tǒng)將立刻進行更新以接受做出的設(shè)計修改。設(shè)計人員可以首先在3D 中排列組和各個部件,從而迅速畫出分解圖以描述該模具將如何運行,隨后,再選擇用以設(shè)定2D 細節(jié)圖視角的相應(yīng)部分。此外,設(shè)計人員可以通過在材料單上引出球狀注解框而對這些細節(jié)圖進行解釋。

模具制造商往往需要保證自己的產(chǎn)品可以承受住高強度的工作周期。設(shè)計人員可以使用SolidWorks Office 黃金版中包括的 COSMOSWorks?Designer 軟件確定工作運行中部件所承受的拉力和壓力,變形破壞和錯位情況,從而避免在實際工作中出現(xiàn)問題。通過這種工具,設(shè)計人員可以迅速發(fā)現(xiàn)最初的設(shè)計方案中所具有的弱點。生成新軟件原形快速且廉價,這使企業(yè)可以解決質(zhì)量問題;否則,這些問題將可能會到檢測階段才能發(fā)現(xiàn),甚至在到達用戶的工廠之后才能夠被發(fā)現(xiàn)。經(jīng)過對部件將要確實承受的工作周期進行測評,設(shè)計人員可以通過使用更小更輕的底座減小模具的成本和重量。

設(shè)計修改變更

SolidWorks Office 黃金版軟件使設(shè)計人員可以將互相關(guān)聯(lián)的零件連接在一起;因此,如果其中一個零件發(fā)生變化,與其關(guān)聯(lián)的所有零件都將發(fā)生相應(yīng)變化。當客戶對一個設(shè)計方案進行了修改并向設(shè)計人員發(fā)送出一個新的CAD 文件的時候,設(shè)計人員可以將這個CAD 文件導(dǎo)入原來的零件設(shè)計方案中并利用這個新文件自動更新模具設(shè)計方案。

利用SolidWorks 軟件,設(shè)計人員還可以確保程序中的任何變化都將在全部產(chǎn)品文檔中自動更新,從而避免發(fā)生代價高昂的錯誤;這些產(chǎn)品文檔包括部件、總成和圖紙。因此,設(shè)計人員可以利用底座的2D 圖紙控制其全部零件或部分零件的尺寸。當改變布局的時候,定位銷、定位軸襯和其他零件將自動變化至合適的尺寸。

SolidWorks 軟件為鑒別統(tǒng)一零件的兩個版本之間的不同之處提供了功能強大的工具。當某個客戶在模具開發(fā)作業(yè)的過程之中發(fā)送出某一零件的新版本的時候,這一功能極為實用。設(shè)計人員可以將不同版本的圖紙同步,用以比較幾何外形、層面和零件特征,并將特征參數(shù)和屬性從一個版本應(yīng)用于另一個版本。這些工具將幫助設(shè)計人員理解一個設(shè)計修訂將會對現(xiàn)有的工具設(shè)計方案產(chǎn)生哪些影響。

通過SolidWorks Animator,設(shè)計人員可以完成動畫信息,使客戶看到虛擬的模具將如何工作運轉(zhuǎn),這樣他們就可以全面理解設(shè)計方案。SolidWorks Animator 使設(shè)計人員可以展示模具的活動部分如何運轉(zhuǎn),還可以將總成分解和折疊以顯示出各個零件如何配合。

動畫過程能夠以環(huán)繞整個模具的形式展現(xiàn),或者還可以將模具平面旋轉(zhuǎn)360°,從而實現(xiàn)從任意角度對該模具進行觀察。

檢測與生產(chǎn)制造

SolidWorks 公司與業(yè)界知名的電腦輔助制造(CAM)軟件企業(yè)通力合作,為研磨、車削和電子出貨加工作業(yè)提供了一系列的強大CNC 編程解決方案。由于具有認證的CAM 解決方案可以使用SolidWorks 專用幾何外形并與SolidWorks 實現(xiàn)了全面關(guān)聯(lián),設(shè)計變更將在CNC 程序中完全反應(yīng)出來。具有認證的CAM 產(chǎn)品還與SolidWorks 設(shè)計模型實現(xiàn)了單窗口集成,使CNC 程序通道可以在用戶所熟悉的SolidWorks 環(huán)境中生成。其他種類的SolidWorks 認證金牌產(chǎn)品還提供了更多的集成化分析解決方案,用于模具設(shè)計驗證、模具自動開發(fā)和部件的設(shè)計和修改工作。

對于使用SolidWorks 軟件的設(shè)計和制造服務(wù)提供商,SolidWorks 制造網(wǎng)絡(luò)可以簡化針對這些企業(yè)的搜索過程。通過使用SolidWorks 專用文件開展工作,企業(yè)無需為設(shè)計文件的轉(zhuǎn)化或再生而擔憂。企業(yè)可以通過對21個不同領(lǐng)域進行瀏覽或關(guān)鍵詞搜索的方法而輕易在網(wǎng)絡(luò)中找到合適的供應(yīng)商;這些領(lǐng)域包括研磨、電子出貨加工和逆向工程分析。

SolidWorks Office 黃金版軟件可以幫助模具設(shè)計企業(yè)提高利潤水平。通過減少提案編寫和模具設(shè)計工作所需的時間和在提案編寫及設(shè)計方案開發(fā)期間對其進行審核,設(shè)計人員將有能力消除質(zhì)量問題;否則,這些問題可能直到原形模具開發(fā)階段才能夠被發(fā)現(xiàn)。通過提供多種集成功能,SolidWorks 設(shè)計環(huán)境將幫助設(shè)計人員自動完成設(shè)計程序中的很多步驟。此外,種類多樣的強大分析工具將使設(shè)計人員可以利用軟件原形而對模具設(shè)計方案進行驗證,從而確保能夠在將其投入生產(chǎn)之前完成正確的設(shè)計方案。更多的集成化解決方案使設(shè)計人員可以極大簡化向制造過程的轉(zhuǎn)化,并與客戶實現(xiàn)更加高效且有效的溝通能力。SolidWorks Office 黃金版軟件為設(shè)計人員提供了以快速、精確而高成本效益的方式完成模具設(shè)計工作所需的各種工具- 以及在競爭日益激烈的加工市場環(huán)境中獲得成功所需的途徑。

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