第一章 模具自动设计

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压铸模具设计与制造

压铸模具设计与制造

④、在压铸成型后,保证压铸件顺利从压铸模中脱出,且推出模体后,应无变 形、破损等现象的发生; ⑤、模具具备的强度和刚度承受压射力以及内浇口速度对模具的冲击; ⑥、在压铸过程中,控制和调节模具的热交换和热平衡; ⑦、最大限度发挥压铸机成型效率。
二、压铸模设计的基本原则
⑴、充分了解压铸件的用途和与其它结构件的装配关系,并根据压铸件的 结构特点、使用性能,在模具设计时分清主次,突出模具结构的重点以及结合模 具加工的工艺性,合理选择模具的分型面、型腔数量和布局形式、压铸件的推出 形式和侧向脱模形式。 ⑵、了解现场模具实际的加工能力,如现有的设备和可协作单位的装备情况, 以及操作人员的技术水平,结合实际地设计出符合现场加工能力的模具结构形式。
第二节
一、压铸模设计概述
压铸模设计基础
压铸时,压铸模、压铸机、压铸合金通过压铸工艺参数的相互联系协 调,共同完成压铸件的压铸成型过程。压铸模在压铸生产过程中的作用 如下: ①、确定浇注系统,特别是内浇口位置和导流方向以及排溢系统的 位置,它们共同决定着熔融金属的填充条件和成型状况; ②、压铸模是压铸件的复映,决定了压铸件的形状和精度; ③、模具成型表面的质量直接影响压铸件的表面质量以及脱模阻力 的大小;
2、 压铸模的分类
根据所使用的压铸机类型的不同,压铸模主要有以下几种基本结构形式: ⑴、热压室压铸机用压铸模 ⑵、立式冷压室压铸机用压铸模 ⑶、全立式压铸机用压铸模 ⑷、卧式冷压室压铸机用压铸模
五、压铸模具设计的发展趋势
为了适应用户对模具制造的短交货期、高精度、低成本的迫切要求,模具设 计必然会有如下发展趋势: ⑴、模具设计由经验设计阶段向理论计算和计算机辅助设计方向发展, CAD/CAM/CAE技术广泛用于制模业,使模具结构更趋科学合理,极大地提高模具加 工精度,缩短模具设计加工周期,减少产品开发时间。 ⑵、模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化方向展; ⑶、提高模具标准化水平和模具标准化利用率; ⑷、模具向着精密、复杂、大型化的方向发展; ⑸、基于知识的工程(KBE)技术。

酒瓶起子冲压模具的毕业设计与制造

酒瓶起子冲压模具的毕业设计与制造

酒瓶起子冲压模具的设计与制造姓名:学号:班级:专业:指导老师:提交日期:摘要冲压是金属加工中重要的成形方法。

全世界的钢材中,有60~70%是板材,其中大部分是经过过冲压制成成品。

因此冲压模具在国民经济中占有非常重要地位。

冲压模具技术的进步,不仅关系到机械产品的开发和应用,还影响到汽车、家用电器、电子、化工等新产品、新技术的开发和应用。

掌握模具设计和制造技能是模具专业毕业生的必备素质。

本次实训的任务是啤酒瓶起子冲压模具的设计与制造,主要进行和工作如下:1、对啤酒瓶起子的冲压工艺进行了分析,确定了冲压工艺方案,进行了相关的设计计算。

2、制定了模具的总体设计方案,对主要零件进行设计,并绘制了模具总装图和零件图。

3、制定了工作零件的加工工艺。

4、讨论了模具的装配工艺。

并对模具进行了安装,试模,冲压了产品样件。

目录第一章绪论 (4)1.1 实训意义 (4)1.2 题目来源 (5)第二章冲压工艺设计 (6)2.1 冲压工艺分析 (6)2.2 冲压工艺方案确定 (6)2.3 主要设计计算 (7)2.3.1 排样方式的确定及其计算 (7)2.3.2 冲压力的计算 (7)2.3.3 压力中心的确定 (8)2.3.4 工作零件刃口尺寸计算 (9)第三章模具设计 (11)3.1 总体设计 (11)3.3 模具总装图 (11)3.3 主要零件设计 (12)3.3.1 工作零件的结构设计 (12)3.3.2 卸料、顶料部件的设计 (15)3.3.3 模架及其它零部件设计 (15)第四章模具制造 (17)4.1落料凹模加工工艺过程 (17)第五章模具装配试模 (20)5.1冲模装配的工艺要点 (20)5.2冲模装配顺序确定 (21)5.3试模 (22)第六章总结 (25)参考文献 (27)第一章绪论1.1 实训意义工业、农业、国防以及生活中许多日用品都是冲压生产而来的。

据统计,全世界的钢材中,有60~70%是板材,其中大部分是经过冲压制成成品。

毕业设计---带手柄水杯注塑模具设计与分析

毕业设计---带手柄水杯注塑模具设计与分析

毕业设计(论文)带手柄水杯注塑模设计Injection mold design with handle cup班级橡胶与塑料模具设计与制造专业学生姓名袁伟学号830409034 指导教师黎少辉职称讲师导师单位机械工程系论文提交日期2010/11/17论文真实性承诺及指导教师声明学生论文真实性承诺本人郑重声明:所提交的作品是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,内容真实可靠,不存在抄袭、造假等学术不端行为。

除文中已经注明引用的内容外,本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为,本人愿承担本声明的法律责任和一切后果。

毕业生签名:日期:指导教师关于学生论文真实性审核的声明本人郑重声明:已经对学生论文所涉及的内容进行严格审核,确定其内容均由学生在本人指导下取得,对他人论文及成果的引用已经明确注明,不存在抄袭等学术不端行为。

指导教师签名:日期:徐州工业职业技术学院毕业设计任务书课题名称:带手柄水杯注塑模具设计课题性质:设计类系名称:机械工程系专业:橡胶与塑料模具设计与制造班级:橡塑模081指导教师:黎少辉学生姓名:袁伟徐州工业职业技术学院毕业设计任务书一、课题名称:带手柄水杯注射模具设计二、毕业论文(设计)主要内容:1、分析塑件的工艺性(包括原材料分析、尺寸精度分析、表面质量分析和塑件的结构工艺性分析)2、选择注射机的型号;3、设计模具结构(包括型腔数目和结构形式、分型面的选择、浇注系统设计、成型零部件的结构设计和尺寸计算、推出机构设计、冷却系统设计以及标准模架的选择等);4、绘制模具装配图和非标准件的零件图(逐步完善和确定各零件的结构和尺寸、尽量选用标准组合结构和标准件);5、编写设计说明书;三、计划进度:第8周查阅资料,做好准备工作,分析塑件的工艺性,选择注射机型号第9周模具结构设计第10周模具结构有关计算;第11周选择标准模架,确定各个模板的尺寸;第12周绘制装配图,编写设计说明书;第13周论文答辩。

模具毕业设计52脚手架冲孔模具的研制设计

模具毕业设计52脚手架冲孔模具的研制设计

冲压加工是利用安装在压力机上的模具,对模具里的板料施加变形力,使板料在模具里产生变形,从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。

由于冲压加工经常在材料的冷状态下进行,为此也称冷冲压。

冷冲压是金属压力加工方法之一,是建立在金属塑性变形理论基础上的材料成型工程技术。

冲压加工的原材料一般为板料或带料,故也称板料冲压。

冲压工艺是指冲压加工的具体方法(各种冲压工序的总和)和技术经验,冲压模具是指将板料加工成冲压零件的专用工艺装备。

冲裁是利用模具使板料沿着一定的轮廓形状产生分离的一种冲压工序。

根据变形机理的差异,冲裁可分为普通冲裁和精密冲裁。

我所设计的脚手架冲孔模,作为冲裁模,重要的就是冲裁力的大小。

本模具要求的就是冲头两端冲裁力大小相同,做到对零件冲裁的同步。

模具材料的选用和热处理也关系着模具的使用寿命等等因素。

2.1 模具及模具的类型模具是由机械零件构成,在与相应的压力成形机械(如冲床、塑料注射机、压铸机等)相配合时,可直接改变金属或非金属材料的形状、尺寸、相对位置和性质,使之成形为合格制件或半成品的成形工具。

模具的种类很多,按材料在模具内成形的特点,模具可分为冷冲模及型腔模两大类型。

冲裁模就属于冷冲模。

通常说的冲裁指普通冲裁,包括落料、冲孔、切口、剖切、修边等。

冲裁所使用的模具称为冲裁模,如落料模、冲孔模、切边模、冲切模。

冲裁工艺与冲裁模在生产中使用广泛,它可为弯曲、拉深、成形、冷挤压等冲压工序准备毛坯,也可直接制作零件。

冲孔模是在落料板材或成形冲件上,沿封闭的轮廓分离出废料得到带孔制件的冲模。

1.冲单孔的冲孔模其结构大致与落料模相同。

冲孔模的凸模、凹模类似于落料模。

但冲孔模所冲孔与工件外缘或工件原有孔的位置精度是由模具上的定位装置来决定的。

常用的定位装置有定位销、定位板等。

2.冲多孔的冲孔模图1是印制板冲孔模,用于冲裁印制板小孔,孔径为υ1.3mm,材料为复铜箔环氧板,厚1.5mm。

为得到较大的压料力,防止孔壁分层,上模采用六个矩形弹簧。

对角导柱级进模

对角导柱级进模

摘要 (2)第一章:绪论第一节目的 (3)第二节设计任务 (3)第三节设计要求 (3)第二章:冲压工艺设计第一节冲压件的工艺性分析及工艺方案 (4)第二节确定工艺方案及模具结构形式 (4)第三节工艺计算 (8)第四节模具零件及结构的详细设计 (10)第五节模具零件的装配及爆炸图 (16)第三章:总结 (18)参考资料 (19)本次课程设计主要是针对垫片零件,然后设计了一套级进模冲压模具。

根据课程设计的要求,本次设计涉及到了零件的工艺性分析、冲压工艺计算、排样设计与计算、模具零件设计、模具的装配等等内容。

通过本次设计不仅要掌握对零件工艺的分析,更重要的是通过零件的要求设计出相应的冲压模具。

不仅要掌握很多的书本知识,更重要的是要熟练应用三维设计软件。

第一章绪论第一节目的课程设计是重要的实践环节之一,它将理论联系实际,用所学知识在实践中进行融汇贯通,培养调查研究、分析问题和解决问题的能力,培养学生独立工作以及创新能力,为今后的学习工作打下坚实的基础。

第二节设计任务1. UG软件使用熟悉UG软件在二维设计、实体造型和装配方面的应用。

2. 零件冲压方案1)分析零件的冲压工艺性。

2)排样图设计。

3. 模具结构设计1)模具的二维工程图设计。

2)模具零件的三维设计及模具三维装配。

第三节设计要求1. 设计必须由学生本人独立完成。

2. 完成设计说明书一份。

第二章冲压工艺设计第一节冲压件的工艺性分析及工艺方案2. 冲压件的尺寸精度冲裁件的精度按IT13确定,冲模制造精度按IT6~IT7确定。

3. 生产批量没有规定批量,那么批量按照大批大量进行。

4. 冲压工艺方案的制定该零件包括冲孔和落料两个基本工序,采用冲孔落料连续生产,即级进模生产。

并且采用有侧压装置定位销定位。

第二节确定工艺方案及模具结构形式1. 模具结构形式选择根据要求选择对角导柱导向的导板式级进模结构,卸料方式采用固定卸料,板料用导正销导正定位。

2. 工序与排样(1)冲裁顺序的安排根据零件的形状以及模具的结构,先冲孔,然后落料将工件与条料分离。

无凸缘筒形件模具设计

无凸缘筒形件模具设计

目录引言 (5)摘要 (6)Abstract (6)第一章零件的工艺性分析 (6)第二章工艺方案的选择与确定 (7)第三章搭边与排样 (8)第四章计算冲压力与压力中心 (9)第五章初选设备 (12)第六章凸、凹模刃口尺寸的确定 (13)第七章模具的总体结构设计 (18)第八章工作零件的设计与计算 (21)第九章其他工艺结构零件的设计与选用 (24)第十章校核设备 (25)第十一章模具的装配与试模 (26)参考文献 (27)附录 (27)引言本次设计,是我的一次较全面的设计能力训练,通过这次训练,我对模具基础知识及工程力学、互换性与测量技术、机械制图、金属工艺学、工程材料等专业课的综合运用有了一个较为系统全面的认识,同时也加深了对所学知识的理解和运用,将原来看来比较抽象的内容实现为具体化.这次课程设计初步掊养了我理论联系实际的设计思想,锻练了我综合运用模具设计和相关课程的理论,结合和生产实际分析和解决工程实际问题的能力,巩固、加深和扩展了有关机械设计方面的知识。

通过制订设计方案,合理选择传动机构和零件类型,正确计算零件的工作能力、确定尺寸和选择材料,以及较全面地考虑制造工艺、使用和维护等要求,之后进行结构设计,达到了解和掌握模具零件、机械传动装置和简单模具的设计过程和方法,对如计算、绘图、熟练和运用设计资料(包括手册、图册、标准和规范等)以及使用经验数据、进行经验估算和处理数据等方面的能力进行了一次全面的训练。

因为本课程的主要目标是培养我们具有基本冲裁模设计能力的技术基础课,因此通过设计的实践,使我了解到模具设计的基本要求、基本内容和一般程序,掌握了机械零件常用的设计准则。

针对课程设计中出现的问题查阅资料,大大扩展了我们的知识面,培养了我们在模具工业方面的兴趣及实际动手能力,对将来我在模具方面的发展起了一个重要的作用。

本次课程设计是我对所学知识运用的一次尝试,是我在机械知识学习方面的一次有意义的实践。

ProCAM技术文档1第一章起步

ProCAM技术文档1第一章起步如果你已经完成windows用户指导中的两维CAD的练习,现在就可以准备学习如何进行NC数控编程了。

本手册是以你已经完成CAD中的练习,且熟悉Microsoft Windows及Windows下二维CAD系统的为基础。

Windows下二维冲加工系统用Microsoft Windows的图形化界面定义工艺路径。

当给定了所有的加工路径后,保存零件就可进行后处理。

本章说明如何使用自动模具配合生成NC程序,来进行零件的冲加工。

Windows的基本知识及CAD/CAM系统的操作在Windows下的两维CAD用户指导中已作过解释。

需要重新回顾两维CAD手册中的下列信息:, 第一章中所介绍的有关Windows下CAD/CAM系统的基本操作(如:使用鼠标) , CAD/CAM 屏幕及基本CAD/CAM功能(如:缩放,删除及保存零件文件等)在第二章中介绍本手册兼顾引导和参考功能。

它会一步步的帮助你完成整个加工过程直到生成NC程序,并介绍两维冲加工系统更多的高级特征。

我们建议你阅读本章并按照顺序完成练习。

以下信息贯穿于各章节中:, :对于一些命令,系统中有多种方法可用以执行这些命令。

本段列出并简单解释这些选项,称作命令。

,这一部分是一个参考章节, 他包含一些特殊功能的概念、定义及操作信息。

本段仅包含那些尚须进一步解释的功能。

建议在做练习之前,首先阅读本节。

,本段包含一些练习帮助你学习系统的功能。

手册中提供了大量的练习举例。

都用了一个名为FANTUTP的系统作为后处理。

该后处理仅用于学习。

实际上,由此产生的NC代码并不能直接用于机器中。

如果在安装CAD/CAM时,你在安装内容选项中选择了安装二维CAD/Fabrication 学习软件(Learning Files),那么, 程序自动创建一个\procad\parts\learn目录,其中含有学习零件文件(.prt)且将FANTUTP控制系统文件拷贝到\procad\ctl目录中。

毕设:塑胶碗三板模设计和moldflow模拟1

第一章 概 论1.1塑料成型在工业生产中的重要地位及我国发展现状在工农业生产、国防建设和科学技术、交通运输、石油化工、机械电子、邮政通信、建筑旅游、医疗卫生、环境保护、家用电器、教育文化、体育艺术等各个领域,塑料制品无处不在。

在目光难及的人造卫星、宇宙飞船上,塑料制品占其总体积的一半。

甚至塑质人体器官、心脏、肺、骨骼等也离不开塑料。

我国塑料模的发展极其迅速。

塑料模的设计技术、制造技术、CAD 技术、CAPP 技术,以有相当规模的开发和应用。

我国在塑料模设计技术上,与发达国家和地区的差距,参见下表1—1。

可见我国在塑料模设计的计算机辅助技术上的落后。

在塑料之间的生产中,高质量的模具设计、先进的模具制造设备、合理的加工工艺、优质的模具材料和现代化的成型设备等是成型优质塑件的重要条件【1】。

表1—1 各国计算机辅助塑料模设计的应用情况1.2塑料成型技术的发展趋势在塑料之间的生产中,高质量的模具设计、先进的模具制造设备、合理的加工工艺、优质的模具材料和现代化的成型设备等是成型优质塑件的重要条件。

一幅优良的注射模可成型上百万次,一幅好的压缩模能成型25万次以上,这与上述各因素有很大关系。

从塑料模的设计、制造、模具的材料以及成型技术等方面,塑料成型技术的发展趋势如下:1)CAD/CAE/CAM 技术的快速发展和推广应用利用塑料模流动分析CAE 系统,输入有关参数,可以进行熔体充填模具型腔时流动状态的分析、纤维取向的分析、型腔内压力状态的分析和温度分布的分析。

模具CAD/CAM 系统是计算机辅助某一种类型模具的设计、计算、分析、绘图以及数控加工、自动编程等的有机集成。

2)各种模具新材料的研制和使用 技术名称发达国家 中国 美国 日本 德国 香港 台湾 大陆 CAD 应用CAE 应用Flow 软件Cool 软件 75% 50% 普及 普及 75% 50% 普及 普及 70% 50% 普及 普及 50% 40% 70% 70% 40% 30% 50% 50% 20% 10% 有应用 有应用模具材料的选用在模具的设计与制造中是一个比较重要的问题,它直接影响到模具的制造工艺、模具的使用寿命、塑件的成型质量和模具的加工成本等。

模具毕业设计18电脑底座盖注塑模设计

毕业设计题目电脑底座盖注塑模设计系别机电工程系专业模具设计与制造班级模具姓名学号指导教师日期设计任务书设计题目:电脑底座盖注塑模设计设计要求:(1)模具图样的设计1)了解制品工艺性2)了解制品的批量3)了解塑料制品所用的设备(2)确定模具设计方案1)确定模具所用的材料2)确定模具设计的基本结构3)确定模具选用的标准件型号4)确定模具型腔型芯的成形尺寸5) 进行注塑机的强度、刚度校核及冷却系统的排布6)完成模具图样的设计图纸设计进度要求:第一周:查找资料确定题目第二周:理清设计思路列出提纲初步完成论文撰写第三周:绘制设计所用图纸第四周:进一步完善论文第五周:清查、核对数据第六周:校正论文格式、复查论文内容第七周:完成撰写上缴指导教师审核并打印指导教师(签名):摘要本课题主要是针对底座盖的模具设计, 电脑底座盖具有重量轻、易清洁、耐腐蚀老化、强度高、使用寿命长,制作方便、价格低廉等特点。

通过对塑件进行工艺分析和比较,最终设计出一副注塑模。

该课题从产品结构工艺性,具体模具结构出发,对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计,同时并简单的编制了模具的加工工艺,通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件要求的加工工艺。

塑料制品具有原料来源丰富,价格低廉,性能优良等特点。

它在电脑、手机、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用,应用极其广泛。

注射成形是成形热塑件的主要方法,因此应用范围很广。

注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化,使之成为高黏度的流体,用柱塞或螺杆作为加压工具,使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中,经过冷却、凝固阶段,而后从模具中脱出,成为塑料制品。

依据产品的数量和塑料的工艺性能确定塑件采用注射成形法生产。

该产品设计为大批量生产,所以设计的模具要有较高的注塑效率,浇注系统要能够自动脱模,此外为保证塑件表面质量采用点浇口,因此选用单分型面注射模,点浇口自动脱模结构。

遥控器后盖注塑模具设计

毕业设计(论文)作者:学号:系部:专业:模具设计与制造(CAD\CAM)题目:电池盒盖塑件注射模具设计与制造指导者:评阅者:2015年5月摘要塑料工业是一门新兴产业,自塑料问世后几十年,塑料来源丰富,制作方便及成本低廉、金属零件塑料化的发展很快,在机械电子、国防、交通、通讯、建筑、农业、轻工业和日常生活用品等行业中都得到了广泛的应用,对塑料模具要求量增加。

因此,研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。

通过对制作进行注射工艺性分析,综合考虑了产品质量要求和生产实际,确定了最佳工艺方案为一模两腔的结构形式。

并对模具总体结构进行设计和分析论证,对工艺参数进行精确详细的计算。

正确选择了注塑设备,并对塑料零件进行设计,设计过程中利用了注射模国家标准和典型组合。

提高了模具设计效率,适应了当代模具设计要求,最后对主要零件的加工工艺过程及装配进行了介绍。

关键词:模具设计、结构分析AbstractPlastics industry is an emerging industry, since several decades after the advent of plastic, plastic source of rich, convenient and low-cost production, metal parts plastic of the developed rapidly, in machinery and electronics, defense, transportation, communication, construction, agriculture, light industry and daily necessities and other industries have been widely used, on the plastic mold requested increase. Therefore, the research injection mold to understand the plastic product the production process and improves the product quality to have the very big significance.The production of injection process analysis, considering the product quality requirements and the actual production, and determine the best technical scheme for mold two cavity structure. And mold the overall structure design and analysis of process parameters for accurate, detailed calculation. Correct selection of injection molding equipment, and plastic parts design, design process using the national standard and the typical combination of injection mold. Improve the efficiency of mold design, adapted to the contemporary mold design requirements, finally the main parts machining process and assembly is introduced in this paper.Key Words: Mold design, structure analysis前言毕业设计是在修完所有课程之后,我们走向社会之前一次综合性设计。

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第一章p1 1.1 CAD/CAM的基本概念 CAD/CAM是计算机辅助设计和计算机辅助制造(ComPuter Aided Desgin and Comupter Aided Manufacturing)的缩写,是一项利用计算机协助人们完成产品设计与制造的技术。把CAD、CAM写成CAD/CAM,作为专门术语出现在70年代初期,这意味着设计和制造过程的自动化和信息的集成化 。 CAD/CAM技术则是现代制造技术的核心技术之一。 按CAD技术而言,CAD技术可以从两个角度给予定义: 狭义:简单地讲,CAD就是由计算机代替人在设计过程中的部分体力和脑力劳动。其优点主

要表现如下几点:1.支持快速、高质量的工程图绘制。2.支持更精确、更广泛的产品信息的生成、处理、交换和管理。3.支持设计过程的自动化。4.支持制造过程的自动化。 广义:(1) CAD是一个过程“在计算机环境下完成产品设计的创造、分析和修改,以达到预

期的设计目标。”(2) CAD是一项产品建模技术“CAD技术把产品的物理模型转化为产品数据模型,并把产品的数据模型存储在计算机内供后续的计算机辅助技术(CAX)所共享,驱动产品生命周期的全过程。” 1.1.2 什么是CAM CAM的定义也是在不断发展的,可以从狭义和广义两个方面来定义: (l) 狭义 CAM:指计算机辅助编制数控机床加工指令。 (2) 广义 CAM:指应用计算机进行制造信息处理的全过程。 它包括用计算机辅助生产前的准备工作,如工艺过程规划、工装清单、数控编程、车间作业计划编制、生产过程控制和质量监控等。 1.1.3 什么是 CAD/CAM p2 CAD/CAM的定义:“产品从设计到制造全过程的信息集成和信息流自动化”。 在数据库技术的支撑下,由CAD的产品建模系统生成的数字化产品数据模型,为产品的性能分析计算、装配、数控编程、机器人编程等等的子过程提供了产品的原始信息,驱动产品设计到制造的全过程。并藉助于直接数控(DNC)系统,实现CAD/CAM系统和车间数控设备之间的集成。 1.1.4 什么是 CIM CIM(Computer Integrated Manufacturing)的定义是:“CIM是信息技术和生产技术的综合应用。旨在提高制造型企业的生产率和对市场的响应能力。由此,企业的所有功能、信息、组织管理都是一个集成起来的整体的各个部分。" CIM的通俗解释是:“用计算机通过信息集成实现现代化的生产制造,求得企业的总体效益。” CIM核心思想:①全部生产活动是一个不可分割的整体;②整个生产活动是一个数据采集、

传递和加工处理的过程。 CIM概念的实施称为 CIMS(Com-puter Interated ufacturing System),即计算机集成制造系统。 CIMS是在CAD/CAM技术、网络、电子通讯、数据库技术、车间自动化技术和现代化管理技术充分发展的基础上实施,是未来工厂的模式。 l.2 CAD/CAM的运行环;CAD/CAM的运行环境由硬件、软件和人三大部分组成: 1.2.1 CAD/CAM的硬件系统 1)CAD/CAM系统对硬件系统的要求(l)高性能的计算机①大容量内存和外存②高运行速度 (2)人机交互设备;由输入设备(如键盘、鼠标器、轨迹球和图形输入板)和图形显示装置组成。 图形显示装置(显示器和显卡)的要求: ①高分辨率 ②真实感色彩 ③实时显示速度 显存容量 (3)输出设备;①显示器 ②绘图仪 ③打印机 ④影像输出设备 ⑤语音输出 ⑥ 通讯接口 (4)网络化:CAD/CAM技术的实施涉及产品生命周期的全过程,这就必然涉及到多个部门和多方面的使用人员。这些部门很可能分布在全厂各个不同的建筑物内,甚至不在同一地区或国境,而且它们所配备的计算机软硬件可能是相互不相同的,这样就构成了一个异构环境。为达到CAD/CAM信息流集成的目的,就必须藉助于网络技术,把分散在各个地点、相同或不相同的CAD/CAM硬件系统按一定的网络拓扑结构关系联接起来,实现信息流的自动化。 2)CAD/CAM系统计算机配置形式p8 有以大型或小型计算机构成的集中式系统(Mainhaln)、工程工作站或微型计算机的独立型和由工程工作站、微型机组成的网络系统。 (l)主机型集中式系统:各终端上并不配备有CPU,只有依靠主机的CPU进行各种处理和运算,因此该类系统按分时批处理的方式运行,效率低;大型机价格昂贵。 (2)工程工作站:多为64位机,具有高速网络通讯能力(l000MB/S),采用多CPU并行处理技术,高性能的图形显示和多媒体功能等优越性能,适用于复杂产品的造型设计、大型电子装配和大型分析计算、仿真模拟。 (3)微型计算机: 90年代初出现了 Pentium 芯片,使微型机成为 32位机。引入了工程工作站的 RISC芯片技术,采用了64位传送的PIC总线,使微型计算机与工作站、小型计算机的性能差距缩小,价格上却占绝对优势,作为网络系统的客户机,大大降低系统的投资。成为中、小型企业CAD/CAM系统选择的主要硬件平台。 (4)客户/服务器系统:客户/服务器(C/S)系统是90年代CAD/CAM系统运行的主流模式,把应用放在客户端上,而共享的数据放在服务器上,实现资源共享。客户/服务器系统实现数据分布和处理分布及数据的集中监控和管理,易于保证数据的安全性、一致性和完整性。客户/服务器系统是一种开放型的结构,根据需要可方便地增加或更新客户机,也可增加服务器的数量或提高档次,以及配置相应的软件,从而扩大系统容量和处理的能力,以适应新的需求。 1.2.2 CAD/CAM系统的软件 p12 CAD/CAM系统的软件由系统软件、支撑软件和应用软件组成。 系统软件——包括操作系统、高级语言编译系统等。 图形软件支持系统——如 Graphics Library( GL),它是三维图形系统的开发工具。事实国际上公认的标准OPEN GL。 CAD/CAM系统的二次开发——需要基于CAD/CAM软件系统提供的用户编程语言(UPL)。如 UGll的GRIP、AutoCAD的 lisp语言和ADS环境等。 CAD/CAM系统软件中的支撑软件通常简称CAD/CAM软件系统。 1)工程工作站级CAD/CAM软件系统 工程工作站级的CAD/CAM软件系统绝大多数是从大型机或小型机集中式系统运行平台上移植过来的。 功能模块:(l)CAD部分 ①二维图形设计和绘图模块 ②三维几何造型模块 ③真实感图形显示模块 ④装配模块 (2)CAE部分①有限元分析模块 ②机构动态仿真模块 (3)CAM部分①数控加工的前置处理模块 ②数控加工编程模块 ③数控加工的后置处理模块 ④切削加工检验模块 ⑤DNC模块 (4)数据交换标准和接口 CAD/CAM系统均提供数据交换标准,如IGES、DXF、STEP,以实现异构环境下的图形数据交换。接口是指与第三方软件公司所提供的软件系统的通信接口。 (5)用户编程工具:用户编程工具包括用户编程语言(UPL)和图形库等。用户可利用CAD/CAM软件系统提供的开发工具对软件系统进行二次开发。 (6)数据库部分:核心组成部分之一。统一管理 CAD/CAM全过程的数据,实现信息共享。 2)微机级的CAD、CAM软件Master CAM UG PRO/E等等1.2.3人才:人才是企业的秘密武器,企业间的竞争实质上是人才的竞争。在CAD/CAM系统的运行环境中人才是关键。CAD/CAM人员是具有计算机应用和工程专业知识相结合的综合性人才。 1.3 CAD/CAM技术的发展 p16 CAD/CAM技术的发展与计算机技术的发展有着紧密的联系。对40年代中期美国麻省理工大学(MIT)研制成功世界上第一台计算机,由于它的高速运算能力和大容量的信息存储能力,使得数值分析方法、有限元方法(FEM)等能在计算机上实现。50年代中期计算机已应用于工程和产品设计的分析计算,促进了计算机辅助工程技术(CAE)的发展。 1952年在美国MIT试制成功世界上第一台数控铣床,它的诞生解决了形状复杂零件,尤其是由自由曲面组成的复杂零件的自动加工,促使了数控编程技术的发展。同期,MIT研制开发了自动编程工具(APT)语言,解决了如何方便 地将被加工零件的形状输入到计算机中去进行刀具轨迹计算和数控指令的自动生成。 1962年美国MIT教授I.E.Sutherland发表了题为《SKETCHPAD一人机对话系统》一文,是第一篇世界公认的计算机图形设计论文,为发展CAD技术提供了理论基础。1963年,在实验室实现了该论文中提出的很多技术思想,如屏幕菜单的拾取、功能键操作。光笔定位、图面动态修改等交互设计技术。1966年价格较低的实用交互式图形显示装置的出现,促使计算机图形学(Computer GraPhics-简称CG)和 CAD技术的迅速发展。 CAD/CAM技术在30余年的发展过程中大致经历了以下三个阶段: (1)单元技术的发展和应用阶段 特点:是CAD/CAE/CAM各功能模块已基本形成,但数据结构尚不统一,集成性差。企业尚处于单元技术的应用阶段,主要是计算机辅助绘图、有限元分析计算和数控编程等单项功能。 (2)CAD/CAM的集成化阶段 特点:几何造型技术已日趋成熟,成为CAD/CAM软件系统的核心功能模块;具有统一的数据结构和工程数据库;系统集成性好等。流行的硬件运行平台是基于工程工作站的网络系统。企业的应用已从二维计算机绘图向着三维CAD建模、CAD/CAE/CAM集成化应用方向发展,CAD/CAM技术的应用已取得了显著的效益。 (3)面向产品并行制造环境的CAD/CAM阶段:90年代,CAD/CAM技术从传统的面向一个零件的CAD/CAM集成系统向着面向产品的并行制造环境(CAPE)的CAD/CAM系统发展。CAPEA的软件系统的主要特点是电子产品建模(EPD),它包括产品生命全过程中的完整信息和基于工程数据库的企业级的产品数据管理系统(PDM)。该阶段的CAD/CAM系统流行的硬件环境是由工程工作站或微机组成的(C/S)网络系统。 l.4 CAD/CAM技术的贡献:CAD/CAM技术从根本上改变了传统的手工设计,以及用图纸为介质驱动生产全过程的技术管理模式。这是制造业的信息革命。可实现: (l)并行工程:并行工程提倡群体的协同工作(Team Work),采用并行方法处理产品及其相关过程,缩短了生产周期。 (2)虚拟新产品开发:传统的新产品开发,从人工设计、绘图到样机试制需要一个相当长的周期。倘若样机不能满足客户要求,还需重新修改设计和制造样机,这是十分耗时的,必将严重地影响新产品的上市。借助于CAD的三维造型技术设计新产品,利用CAD的可视化技术在屏幕上显示出拟生产的新产品的外形、色彩和结构。在计算机屏幕上显示的新产品称为虚拟产品。通过CAE和CAM技术,对虚拟产品进行性能分析和机构动态仿真,以及数控加工的模拟,使用户在产品尚未生产前就可知道产品的性能和可加工性。 (3)实现CIMS的基础:p18借助于CAD/CAE/CAM集成系统实现产品设计到制造全过程的信息流自动化

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