CAD_CAE_CAM技术在注塑产品开发中的应用及发展
CADCAM技术的应用及发展
CADCAM技术的应用及发展CAD/CAM 技术的应用与发展近二十年来，CAD/CAM是发展最迅速的技术和产业之一，也是应用领域最广的实用技术之一，它推动了制造业的发展。
1990年，美国国家工程科学院对人类25年（1964 ~ 1989年）的工程成就进行评比的结果中，CAD/CAM技术开发和应用在十大成就中居第六位。
同时，这一新技术及其应用水平也已成为衡量一个国家工业生产水平和现代化程度的重要标志。
目前，工业发达国家的机械制造企业几乎都使用了CAD/CAM技术。
随着计算机硬件和软件技术的不断发展，CAD/CAM系统的性能价格比不断提高，使得CAD/CAM技术的应用领域也不断扩大。
一、CAD/CAM技术的历程20世纪50年代，美国麻省理工学院（MIT）首次研制成功了数控机床，通过数控程序对零件进行加工。
后来，MIT又研究成功了名为“旋风”的计算机。
该计算机采用阴极射线管（CRT）作为图形终端，加之后来研制成功的光笔，为交互式计算机图形学奠定了基础，也为CAD/CAM技术的出现和发展铺平了道路。
MIT用计算机制作数控纸带，实现NC编程的自动化，标志着CAM的开始。
在计算机图形终端上直接描述零件，标志着CAD的开始。
整个20世纪50年代，CAD/CAM技术都处在酝酿、准备的发展初期。
1962年，美国学者I.E.Sutherland发表了“人机对话图形通信系统”的论文，首次提出了计算机图形学、交互式技术等理论和概念，并研制出SKETCHPAD系统，第一次实现了人机交互的设计方法，使用户可以在屏幕上进行图形的设计与修改，从而为交互式计算机图形学理论及CAD技术奠定了基础。
此后，随着交互式计算机图形显示技术和CAD/CAM技术迅速发展，美国许多大公司都认识到了这一技术的先进性和重要性，看到了它的应用前景，纷纷投以巨资，研制和开发了一些早期的CAD系统，例如，IBM公司开发出具有绘图、数控编程和强度分析等功能的基于大型计算机的SLT/MST系统，1964年美国通用汽车公司研制了用于汽车设计的DAC-1系统，1965年美国洛克希德飞机公司推出了CADAM系统，贝尔电话公司也推出了GRAPHIC-1系统等。
模具CAD／CAE／CAM的现状与发展趋势
模具CAD／CAE／CAM的现状与发展趋势模具CAD／CAE／CAM是制造行业的一个重要分支，它涉及产品设计、
模具制造、模具仿真、模具加工等各个环节。
近年来，随着世界经济的发
展和技术革新，模具CAD／CAE／CAM发展日新月异，现正迎来一次真正的
革命。
CAD是计算机辅助设计的缩写，它是一种非常先进的计算机辅助设计
工具，可以很大程度上提高产品的质量和效率。
CAD技术发展至今，在模
具设计领域的应用也越来越广泛。
目前，CAD技术已成为模具设计不可或缺的工具，它可以帮助模具制
造企业提高模具设计质量，提高模具制造效率。
比如针对模具异型加工，CAD技术可以帮助模具制造企业准确地确定模具的设计参数，为模具制造
流程提供理论支持。
除了提高模具设计和制造的效率，CAD还可以带来更多优势。
比如，
模具CAD可以更好地实现虚拟模具设计，从而减少模具设计中的错误；模
具CAD可以更好地实现快速原型设计，从而缩短产品开发周期。
此外，随着计算机技术的发展，CAD技术也将迎来新的发展趋势。
未来，CAD技术将会越来越强大，模具设计制造的智能化程度也会不断提高。
CAD／CAE／CAM一体化在塑料模具开发中的应用
CAD／CAE／CAM一体化在塑料模具开发中的应用【摘要】本文将CAE分析引入到塑料制品的生产过程中，通过对一个盆类零件模具的设计、工艺分析及模拟加工，阐述了CAD/CAE/CAM一体化技术在塑料制品的生产过程中的重要作用。
目前运用CAD/CAM/CAE软件进行模具设计、分析、制造进行一体化服务已成为塑料模技术发展的趋势，这也必将是塑料模具人才培养的方向。
【关键词】模具；CAD；CAE；CAM1.引言塑料模具的设计、制造和工艺分析是模具技术的全面体现，在实际生产中，不论产品是简单还是复杂，模具的设计、制造和工艺分析都是紧密联结、密不可分的。
过去的几年来，随着计算机技术的发展，模具的设计（CAD）和制造（CAM）结合得比较紧密。
但模具在注塑机上注塑参数的调整还是主要采用传统的试错法，依靠操作人员的经验进行试模，整个生产周期比较长。
本文将把CAE技术添加到CAD和CAM技术中，使得注塑工艺参数的调整更加准确、快捷。
2.CAD/CAE/CAM技术在塑料模具生产中的实践产品如图1所示，零件的边缘有4个螺丝孔，底部有3个带凸台的孔；零件四周不允许有披峰，不允许有顶白、气孔等缺陷；塑件要求表面光洁无毛刺、无缩痕；采用ABS料，大批量生产。
2.1 CAD模具设计首先分析塑件的工艺性，在CAD软件中检查零件厚度是否均匀，拔模斜度是否合理。
工艺性分析结束后再进行分模设计，包括型腔布置、设置收缩率、创建工件、做分型面、分割、抽取，获得模具核心元件——公、母模仁。
接着完成模板、浇注系统、冷却系统、顶出装置等的设计。
若零件有侧凹结构，还需设计出斜导柱或侧滑块等结构，产品图如图1。
本例中零件厚度3-5mm，拔模角度合理，塑件材料为热塑性塑料，流动性较好，适合采用注塑工艺成形。
零件最大外形200X140mm，采用一模两腔对称分布。
本例采用S形分流道，矩形侧浇口。
设计完成后的公、母模仁及制件如图2所示，模具爆炸图如图3所示。
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
先进制造技术-CADCAM技术在产品开发过程中的应用
14
三维CAD系统
CAD/CAM
品 • 该软件的参数化特性造型的功能是它的一个主
开
要功能，它贯穿于整个系统，包括特征、曲面、
发
曲线以及线框模型等。而且系统经过多年的努
过
力，已经把参数化的造型技术应用到工程设计
程 中技 的术 应在 用产
2020/2/16
13
品 开 发 过 程 中技 的术 应在 用产
2020/2/16
CAD/CAM
三维CAD系统
• Parametric Technology Crop公司(PTC)的 Pro/Engineer以其参数化、基于特征、全相关等概 念闻名于CAD界。该软件的应用领域主要是针对产 品的三维实体模型建立、三维实体零件的加工、以 及设计产品的有限元分析。该公司新推出的Pro/ Engineer2002是在原Pro/E的产品上新增了柔性工 程技术，包括：
的各个模块，如绘图、工程分析、数控编程、 布线设计和概念设计等。但是由于它的系统不 是基于Windows操作平台开发的，因此该软 件并非窗口式的对话框，这样一来就给学习者 带来了一定的麻烦。同时该软件不支持布尔运
算以及其它局部造型操作，限制了它的使用。
2020/2/16
15
三维CAD系统
CAD/CAM
器功能，解算器是IDeas集成软件的一个重要
组成部分。Ideas Master Series在技术上是
先进的，它的出现引起了人们的重视。
2020/2/16
21
品 开 发 过 程 中技 的术 应在 用产
CAD/CAM
三维CAD系统
• Cimatron公司的Cimatron是基于CAD/ CAM/PDM的产品，这套软件的针对性较 强，被更多的应用到模具开发设计中，该 软件能够给应用者提供一套全面的标准模 架库，方便于使用者进行模具设计中的分 型面、抽芯等工作，而且在操作过程中都 能进行动态的检查，可以说该软件在模具 设计领域是非常出色的，国内南方的一些 模具企业都在使用这套软件，但由于它针 对的专业性强，因此Cimatron更多的被应 用于模具的生产制造业，而其他行业的使 用者较少，另外该软件的价格相对较贵。
CAD／CAE／CAM技术在塑料产品注射模中的应用
Ｋｅ ｏ ｄ ： Ｇ； ｌＦｏ ｎｅｔ பைடு நூலகம்ｍ ｌ ； ｏｄｄ ｓ ｎ ｙｗ ｒ ｓ Ｕ Ｍｏｄ ｌｗ；ｉ ｃｉ ｏｄ ｍ ｌ ｅｉ ｊ ｏ ｇ
１ 引 言
据 设 计 者 有 限 的经 验 和 比较 简 单 的计 算 公 式 进 行 产
这种 方 法 决定 了所 设 计 图形 的 简单 性 塑料具有密度小 、 量轻 、 质 比强 度 大 、 缘 性 好 、 品 和工 艺 开发 ， 绝 介 电损 耗 低 、 学 稳 定 性 强 、 型 生 产 率 高 和价 格 低 及 不 能 直 接 预 测 分 析 制 造 质 量 ，而且 产 品 制 造 周 期 化 成 经 无 廉等优点 ， 在国民经济 和人 民 日常生活的各个领域得 长 ， 济 效益 低 ， 法 跟 上 塑料 材 料 的发 展 和 制 品 复 现 到 了 Ｅ益广 泛 的应 用 ，早 在 １ 年 前 塑料 的年 产 量 杂 程度 及精 度要 求 的提 高 。 代设 计 方法 是设 计者 在 ｌ ０多 Ａ 按体积计算 已经超过钢铁和有色金属年产量的总 和。 电脑 上用 Ｃ Ｄ软 件 直接 建 立 产 品 的 三维 模 型及 注 塑 Ａ 塑 料 制 品成 形 的方 法 虽 然很 多 ， 最 主要 的方 法 是 注 模的 Ｃ Ｄ参数化设 计及 虚拟装配 ，检测模具开模时 但 Ａ 塑成型 ， 世界 塑 料 成 型模 具 产 量 中 约半 数 以上 是 注 射 的 干 涉情 况 ；应用 塑 模 Ｃ Ｅ分 析 软 件 仿 真注 射 时 的
CAD_CAE技术在塑料模具设计中的应用
收稿日期:2003-09-23。
作者简介:张春吉,青岛科技大学机电工程学院在读硕士研究生,主要从事聚合物加工机械及计算机模拟方面的研究。
CAD/CAE 技术在塑料模具设计中的应用张春吉 唐跃(青岛科技大学,266042) 摘要:通过对计算机辅助设计(CAD )、计算机辅助工程(CAE )技术的介绍,较全面地阐述了CAD/CAE 技术在塑料模具设计中的应用。
关键词: 计算机辅助设计技术 计算机辅助工程技术 塑料模具 设计 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/计算机辅助工程(CAD/CAM )技术的发展正适应了这种客观实际的要求。
1 塑料模具CAD 技术111 CAD 软件简介11111 Pro/Engineer 软件Pro/Engineer 由美国参数技术公司推出的CAD/CAM 系统,该软件是通过一种独特的、参数化的基于特征的实体模型设计而发展起来的机械设计自动化(MDA )软件。
Pro/Engineer 具有强大和独特的功能,主要表现在如下2个方面。
一方面,Pro/Engineer 所拥有的参数方法和基于特征的功能给工程师提供了前所未有的方便和灵活。
另一方面,Pro/Engineer 所具有的独特的数据结构提供了从产品的设计到制造过程的全相关性,任何一处的修改会引起其他有关地方的自动修改。
Pro/Engineer 的主要功能有:部件设计;装配设计;工程制图;NC 加工和切削模拟;注射流动模拟。
Pro/Engineer MOLDESIGN 模块的出现使PTC 彻底完成了塑料模设计自动化,大大提高了模具设计的效率。
11112 U G Ⅱ软件U G Ⅱ(Unigraphics Ⅱ)软件起源于美国麦道飞机公司自行开发的U G ⅠCAD/CAM 系统,它以CAD/CAM 一体化而著称,具有三维实体建模、装配建模,生成直观可视的数字虚拟产品,并对其进行运动分析、干涉检查、仿真运动及载荷分析。
塑料模具CAD CAE CAM技术的应用及发展趋势
塑料模具CAD CAE CAM技术的应用及发展趋势作者：樊夏漪来源：《中国新技术新产品》2019年第05期摘要：该文介绍了CAD/CAE/CAM技术在现代塑料模设计以及制造中的应用，采用CAD/CAE/CAM技术可提高模具产品的设计质量、缩短模具设计与制造周期、降低制造成本，该文还对CAD/CAE/CAM技术的发展趋势进行了展望。
关键词：塑料模具；CAD/CAE/CAM技术；模具设计中图分类号：TG241 文献标志码：A0 引言塑料的成型加工是将塑料原料转化成具有使用价值的商品的工程技术。
近些年来，其发展速度惊人，就体积来说，在很早以前塑料的年产量就超过了钢铁和有色金属的总和。
用模具生产制造出来的制件，表现出了高精度、高生产效率和低消耗，是其他加工制造技术不能比拟的，所以模具又被称为“效益放大器”。
而在整个模具行业中，塑料模具比重非常大，占有十分重要的地位。
近几年，多样化成型方式及塑料模具的设计得到快速地发展，这得益于计算机技术的迅猛发展，同时这也彻底地改变了传统的模具设计、制造方式。
CAD/CAE/CAM技术在现代塑料模具的设计与制造中发挥着重要作用，现代塑料模具的设计思路是设计人员直接建立起产品的三维模型，然后利用CAD/CAE软件进行模具的结构设计，再针对模具的结构进行分析及优化处理，最后利用CAM软件对模具进行加工刀具轨迹的生成与仿真，产生数控加工代码，进一步完成NC编程。
这种方法改变了传统的产品开发和模具生产方式，不仅能实现数据共享，还大大提高了产品的质量，缩短了开发周期，同时降低了生产成本，有力地推动了塑料模具行业的发展。
1 塑料模具CAD/CAE/CAM的技术应用1.1 CAD技术与塑料模具设计UG、Pro/E、CATIA等三维软件都属于CAD软件，它们为设计师提供了方便的设计平台，可以使设计人员快速设计出塑料产品全套模具图，同时也能将设计师从烦琐、冗长的人工计算和手工绘图中解放出来，将精力更好地用在模具的结构优化和方案构思等工作上。
先进制造技术CADCAM技术在产品开发过程中的应用
CAD/CAM技术在产品开发过程中的应用
该软件的最新版本是新近推出的Solidwoks 2006它除了碰撞检查、智能装配等又有动态运动模拟、直观的干涉检查、照片级的产品处理效果、符合GB的二维图纸等功能使得该软件的功能日益强大 由于很多的使用者不满足与单纯的产品设计而要求CAD与CAM的结合自Solidwoks2001又开发了CAM模块—CAMWORKS使用该模块能够很快的将设计好的产品转换为能够进行数控加工的G代码、M指令使得CAD能和CAM有机的结合该软件的另外一大优势是价格便宜因此使用的单位及个人较多比如国内的相当多的中小型企业都在使用Solidwoks软件总的来说Solidwoks系列产品作为三维的造型、设计软件还是相当的方便灵活好用的
网络协议：TCP/IPSPX/IPX
硬件平台：网络计算机绘图仪打印机…
CAD/CAM技术在产品开发过程中的应用
数据库系统：Oracle Sybase FoxPro…
操作系统：Windows 9x/2000/NTUNIX
常用的CAD/CAM系统软件
1、以二维为主的CAD软件 Autodesk公司的AutoCADCAXA电子图板、高华CAD、开目、紫光、金银花、机械工程师 等 2、具有简单3D功能的中端CAD软件：Dassault Syatem公司的Solid Works、UGS公司的SolidEdge、制造工程师、Inventer、MasterCAM等 3、具有CAD/CAM/CAE功能的高端CAD软件：Dassault Syatem公司的CATIA、 UGS公司的UGII 和I-DEAS、PTC公司的 PRO/E、DELCAM
三维CAD系统
CAD/CAM技术在产品开发过程中的应用
Mastercam软件是美国CNCSoftwareINC开发的CAD/CAM系统是最经济有效率的全方位的软件系统包括美国在内的各工业大国皆一致采用本系统作为设计、加工制造的标准 Mastercam为全球PC级CAM全球销售量第一名是工业界及学校广泛采用的CAD/CAM系统以美国和加拿大教育单位来说共计有2500多所高中、专科大学院校使用此来作为机械制造及NC程序制作在中国大陆及台湾其业界及教育单位亦有领先地位
CADCAM技术的应用及发展趋势展望
CAD/CAM技术的应用及发展趋势展望工业工程2011级姓名：崔成平学号：201110303115摘要：在技术发达的今天工业社会，计算机辅助设计/计算机辅助制造（CAD/CAM)在工程设计、制造等领域具有重要革新、高效率的高新技术。
随着计算机技术日益成熟和强大，CAD/CAM 自动加工对社会的机械等行业产生了巨大的影响，对社会产生翻天覆地的影响和巨大的经济效益。
自从1952年研究出来了数控铣床，即出现CAM技术，利用计算机来进行生产管理和操作；60年代出现CAD,随后在全球范围迅速普及和应用，至今CAD/CAM已经发展了大半个世纪。
对制造业来说，CAD/CAM是提高产品设计品质和制造品质、缩短产品开发周期，降低产品开发成本的强有力手段，已成为企业赢得市场的制胜法宝。
CAD/CAM技术的出现推动了几乎一切领域的设计革命,到如今CAD/CAM技术的发展和应用水平已成为衡量一个国家科技现代化和工业现代化水平的重要标志之一本文介绍了CAD/CAM技术的发展过程及应用领域, 阐述该技术的发展对现代化机械技术起到至关重要的作用和影响。
并对该技术在集成化、智能化、网络化、绿色化、综合化等方面的发展趋势和应用前景进行展望。
现代各种新科学技术不断发展的今天，产品的设计和制造都可以有计算机来完成。
特别是数字化CAD/CAM技术，在各种机械产品的生产和设计过程中有举足轻重的作用和重要地位。
就目前而言，CAD/CAM技术和水平已经发展到相对成熟的时候，在工业发达的的国家，CAD/CAM技术应用已经快速的从军事工业向民事工业转移和发展，有大型企业向中小型企业推广，由高新技术产业区域逐步向汽车、日用家电、轻工业普及。
由于CAD/CAM技术是逐步综合计算机辅助设计、制造和管理系统，他可以实现零件的设计和分析、有限元分析、虚拟装配和仿真、数控加工和仿真等许多计算机辅助功能，从而在工程设计制造人员的主要设计制造工具，在现代的设计制造业中发挥着愈发重要的作用。