体和网络通讯等,是一项多学科的综合技术。
目前所涉及的主要内容有: (1)CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM CAD/CAE/CAPP/CAM 分别是计算机辅助设计、计算机辅助工程、计算机辅助工艺过程设计和计算机辅助制造的英文缩写,它们是制造业信息化中数字化设计与制造技术的核心,是实现计算机辅助产品开发的主要工具。
PDM技术集成并管理与产品有关的信息、过程及人与组织,实现分布环境中的数据共享,为异构计算机环境提供了集成应用平台,从而支持 CAD/CAPP/CAM/CAE 系统过程的实现。
(2)异地、协同设计 在因特网/企业内部网的环境中,进行产品定义与建模、产品分析与设计、产品数据管理及产品数据交换等,异地、协同设计系统的网络设计环境下为多人、异地实施产品协同开发提供支持工具。
(3)基于知识的设计 将产品设计过程中需要用到的各类知识、资源和工具融到 鸡西大学专科毕业设计论文 第3页基于知识的设计(或 CAD)系统之中,支持产品的设计过程,是实现产品创新开发的重要工具。
设计知识包括产品设计原理、设计经验、既有设计示例和设计手册/设计标准/设计规范等,设计资源包括材料、标准件、既有零部件和工艺装备等资源。
(4)虚拟设计、虚拟制造 综合利用建模、分析、仿真以及虚拟现实等技术一工具,在网络支持下,采用群组协同工作,通过模型来模拟和预估产品功能、性能、可装配性、可加工性等各方面可能存在的问题,实现产品设计、制造的本质过程,包括产品的设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检验,并进行过程管理与控制等。
(5) 概念设计、工业设计 概念设计是设计过程的早期阶段,其目标是获得产品的基本形式或形状。
广义的概念设计应包括从产品的需求分析到详细设计之前的设计过程,如功能设计、原理设计、形态设计、布局设计和初步的结构设计。
从工业设计角度看,概念设计是指在产品的功能和原理基本确定的情况下,产品外观造型设计过程,主要包括布局设计、形态设计和人机工程设计。
计算机辅助概念设计和工业设计以知识为核心,实现形态、色彩、宜人性等方面的设计,将计算机与设计人员的创造性思维、审美能力和综合分析能力相结合,是实现产品创新的重要手段。
(6)绿色设计 是面向环保的设计(DFE,Design for Environment),包括支持资源和能源的优化利用、污染的防止和处理、资源的回收再利用和废弃物处理等诸多环节的设计,是支持绿色产品开发、实现产品绿色制造,促进企业和社会可持续发展的重要工具; (7)并行设计 以并行工程模式替代传统的串行式产品开发模式,使得在产品开发的早期阶段就能很好的考虑后续活动的需求,以提高产品开发的一次成功率。
数字化设计与制造技术中各组成部分作为独立的系统,目前已在生产中得到了广泛的应用,不仅大大提高了产品设计的效率,更新了传统的设计思想,降低了产品的成本,增强了企业及其产品在市场上的竞争力,还在企业新的设计和生产技术管理体制建设中起到了很大作用。
数字化设计与制造技术已成为企业保护竞争优势、实现产品创新开发、进行企业间协作的重要手段。
1.2.2.三维数字化设计与制造的重要性 传统意义上的模具工业,主要还是以有经验的钳工师傅为主导的技艺型生产。
而现代模具工业则发生了质的变化,已经变成了一个技术密集型、投资密集型的产业,是加工装备产业的一个重要组成部分。
由于模具产品的高技术特性,模具企业只有采 鸡西大学专科毕业设计论文 第4页用精密的自动化数控技术、先进的 CAE、CAD、CAM 等软件才能保证其工艺要求。
用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂度、高一致性、高生产率和低消耗,是传统的加工制造方法所不能比拟的。
目前的模具技术是一个集合了机械、电子、化学、光学、材料、计算机、精密监测和信息网络等诸多学科,是一个综合性多学科的系统工程。
其发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济的方向发展,模具产品的技术含量不断提高,模具制造周期不断缩短,模具生产朝着信息化、无图化、精细化、自动化的方向发展,模具企业向着技术集成化、设备精良化、产品批量化、管理信息化、经营国际化的方向发展。
随着工业技术的发展,产品对模具的要求愈来愈高。
传统的模具设计与制造方法不能适应业产品及时更新换代和提高质量的要求。
我国模具行业也就需要朝这些方面发展,这样才能与国际化能够接上轨道,如运用建立在 CAD/CAE 平台上的先进模具设计技术,这样可以提高模具设计的现代化、信息化、智能化、标准化水平;运用建立在 CAM/CAPP 基础上的先进模具加工技术,与先进制造技术相结合,提高模具加工的自动化水平与生产效率;还有一些仿真技术,先进的检测技术等。
模具技术的改进也就导致通过传统的 2 维平面设计画图的方法已经完全不能适宜于现在的企业,社会的发展。
我们需要一种更加好的方式来了解模具,UG 作为一款强大的软件,它能够指导我们模具设计的每个过程。
1.3 本次研究的具体内容 随着 CAD 基础理论和应用技术的不断发展,对 CAD 系统的功能要求也越来越高。
设计人员不再仅仅满足于借助 CAD 系统来达到丢掉图板的目的。
而是希望它能从本质上减轻大量简单烦琐的工作量,使他们能集中精力于那些富有创造性的高层次思维活动中。
由于三维 CAD 系统具有可视化好、形象直观、设计效率高、以及能为企业数字化的各类应用环节提供完整的设计、工艺、制造信息等优势,使其取代传统的纯二维 CAD 系统已成为历史发展的必然。
通过对二维和三维 CAD 系统的分析,可以看到:三维 CAD 系统有较好的造型工具,能实现“自顶向底”和“自底向顶”等设计方法,实现装配等复杂设计过程,使设计更加符合实际设计过程;随着零件复杂程度的增加,用三维造型系统来表达零件的难度远比用二维图形系统增加得快;三维造型系统能方便与 CAD 系统相连,进行仿真分析;能提供数控加工所需的信息,实现 CAD/CAE/CAPP/CAM 的集成。
由于 鸡西大学专科毕业设计论文 第5页三维 CAD 系统有其自身巨大的优越性,随着计算机软硬件系统的发展,性能价格比的不断上升,这种优越性越来越明显。
塑料工业对模具的迫切需要是注塑模具 CAD/CAE 及 CAM 技术发展的原动力,而近 20 年塑料流变学、几何造型技术、数控加工以及计算机技术的突飞猛进又为注塑模具 CAD/CAE/CAM 系统的开发创造了条件。
UG 就是在这样的情况下开发出来的交互式的 CAD/CAM/CAE 系统,其全称是 Unigraphics。
其中的 CAD 功能实现了目前制造业中常规的工程技术、设计和绘图功能的自动化。
而 CAM 功能则为使用Unigraphics 设计模型描绘部分的现代机器工具提供了 NC 编程技术。
利用它强大的混合式绘图结构,可以方便地绘制出复杂的实体以及造型特征。
再通过其良好的文件接口技术,可以将文件导入其它 CAD/CAM/CAE 系统中。
其可以弥补 ANSYS 等一些大型通用 CAE 软件在建模方面的不足。
目前 UG 软件在航空航天、汽车、通用机械、工业设备、医疗器械以及其它高科技领域得到了广泛的应用。
作为一名学机械的大学生,非常有必要学习如何使用这个软件。
不过这个软件既然能用于这么多的领域,也说明它的庞大与复杂,不是一朝一夕就能够学会或者说掌握的。
在这样的环节下研究注塑模具的三维化设计制造有着十分现实的意义。
本次研究就是基于 UG 进行注塑模具的设计。
通过理论设计和 UG 的三维化直接表现对现在的实际机械工业设计有个基本的认识和了解,不单单熟悉注塑模的
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