SolidWorks在模具設計中的應用

2013-05-03  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)務轉發(fā)給價格更低的供應商。模具開發(fā)商無法從設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計自動化和驗證用途的獨特工具集,可以幫助企業(yè)應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,設計人員可以將這些部件自動拖放至模具設計方案和模具總成之中。由于 SolidWorks 軟件實現(xiàn)了全面關聯(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用于全部具有關聯(lián)的部分之中。

SolidWorks Office 黃金版軟件可以幫助設計人員在模具開發(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,設計人員能夠自動確認側凹位置,完成側芯,驗證牽引力角度,設定分割線,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 立體模型或一套設定了注模部件幾何外形的2D作圖集。應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 軟件都可以使設計人員使用這些幾何外形。由于在從其他設計系統(tǒng)導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容齊全的工具,以完成導入文件的排錯和幾何外形的整理。設計人員可以在導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構即可。SolidWorks 軟件還提供了診斷檢測工具,幫助設計人員將各個零件部分組和進入立體模型之中。

在設計人員完成部件幾何結構導入之后,設計人員可以使用SolidWorks 集成工具收集各種與模具開發(fā)成本有關的信息并做出報價。通過MoldflowXpress設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)。設計人員可以利用 SolidWorks 側凹檢測功能發(fā)現(xiàn)該部件中需要側面操作的區(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致其他問題出現(xiàn)。

當設計人員在對RFP 做出反饋的時候,這些模具分析工具使設計人員可以迅速測評一個部件的建?？尚行?。利用此種功能,設計人員可以顯著減少模具的設計和測試成本。其原因在于設計程序的早期,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,設計人員可以在提案確定之前向客戶快速通告設計修改建議。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。他們能夠將模型展開或旋轉,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,從而使設計人員可以迅速搜索全部的2D 和3D 設計圖紙,為新的模具總成找到相關的基礎點。這一工具將針對這個基礎點自動生成材料單,因此企業(yè)可以準確的計算出相應成本。

模具設計

一般而言,設計模具內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,設計人員只需點擊鼠標一次即可完成這一任務。此外, SolidWorks 軟件還將根據(jù)該部件中的牽引力導向而自動建議出最佳的分割線位置。

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

隨著設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。設計人員還可以使用相應工具,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,模具設計的下一步是建立分離面,用以設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,設計人員可以為更加復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,使設計人員可以插入一個表面,而這個面與由多個邊界所設定的空間相切。設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計轉為所有關鍵加工部分的整合

在建立了分離線之后,設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計方案相關的部件總成。SolidWorks 軟件提供了側芯功能,可以自動設計出將成品部件從模具中起出時所需的全部側芯和挺桿幾何外形。

一個常見模具底座部件當中的20%~90%