中國已加入WTO,我國將獲得一個更加穩定的國際經貿環境,大量外資企業將進入中國,各行各業將面臨重大的機遇和挑戰,模具行業也不例外,同時由于國內多數模具企業在技術上和質量上與國外先進水平存在較大差距,如何在最短時間內縮小這種差距,是關系到國內多數模具企業生存的關鍵問題。
眾所周知,科學的管理系統,有條不紊的工藝流程,配合先進的設計軟件和加工設備,是完成高質量模具的堅實基礎。目前多數模具企業在設備投入方面比較慷慨,然而在軟件技術及人才培訓方面重視度不夠,企業利用盜版軟件較為嚴重。中國已入關,企業使用盜版軟件將會得不償失。首先是企業的形象,其次是軟件的功能完善性和穩定性,還有是技術培訓等多方面都得不到根本的解決。據統計,近來有許多企業由于使用盜版軟件而使訂單丟失,誰愿意和使用盜版軟件的企業合作?隨著中國入關,現在許多企業已把是否使用正版軟件作為選擇供應商的一個必備條件。
艾克斯特作為PTC公司Pro/E等全線產品中國區獨家總代理,我們將以一流的產品和優質的服務為廣大模具企業提供滿意的解決方案。
Pro/ENGINEER軟件在塑料模具設計、制造中的應用
隨著我國汽車、摩托車、家電等工業的迅速發展,工業產品的外形在滿足性能要求的同時,變得越來越復雜,而這些產品的制造離不開模具,這就要求模具制造行業以最快的速度、最低的成本、最高的質量生產出模具。為了達到上述要求,模具企業只有運用先進的管理手段和 CAD/CAM 集成制造技術,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
Pro/ENGINEER軟件的集成制造技術
模具CAD/CAE/CAM系統的集成關鍵是建立單一的圖形數據庫、在CAD、CAE、CAM,各單元之間實現數據的自動傳遞與轉換,使CAM、CAE階段完全吸收CAD階段的三維圖形,減少中間建模的時間和誤差;借助計算機對模具性能、模具結構、加工精度、金屬液體在模具中的流動情況及模具工作過程中的溫度分布情況等進行反復修改和優化,將問題發現于正式生產前,大大縮短制模具時間,提高模具加工精度。
Pro/ENGINEER 軟件采用面向對象的統一數據庫和參數化造型技術,具備概念設計、基礎設計和詳細設計的功能,為模具的集成制造提供了優良的平臺。
Pro/ENGINEER的并行工程技術在模具中應用
模具是面向定單式的生產方式,屬于單性生產,制造過程復雜,要求交貨時間短。如果利用CAD、CAM單元技術制造模具,制造精度低、周期長,為了解決上述難題,我們將并行工程技術引入到模具制造過程中。
所謂并行工程是設計工程師在進行產品三維零件設計時就考慮模具的成型工藝、影響模具壽命的因素,并進行校對、檢查,預先發現設計過程的錯誤。在初步確立產品的三維模型后,設計、制造及輔助分析部門的多位工程師同時進行模具結構設計、工程詳圖設計、模具性能輔助分析及數控機床加工指令的編程,而且每一個工程師對產品所做的修改可自動反映到其他工程師那里,大大縮短設計、數控編程的時間。
在實際生產過程中,應用Pro/ENGINEER軟件,將原來模具結構設計→模具型腔、型芯二維設計→工藝準備→模具型腔、型芯設計三維造型→數控加工指令編程→數控加工的串行工藝路線改為由不同的工程師同時進行設計、工藝準備的并行路線,不但提高了模具的制造精度,而且能縮短設計、數控編程時間達40%以上。
要實施并行工程關鍵要實現零件三維圖形數據共享,使每個工程師使用的圖形數據是絕對相同,并使每個工程師所做的修改自動反映到其他有關的工程師那里,保證數據的唯一性和可靠性。Pro/ENGINEER軟件具有的單一數據庫、參數化實體特征造型技術為實現并行工程提供了可靠的技術保證。
(一)Pro/ENGINEER注塑模具設計專家(參數化模架庫)-EMX
鴻海公司僅僅在2個月內就把模具產量提高了270%。2001年11月28日,PTC發布了用于Pro/ENGINEER的新模架。EMX是一個基于知識庫的模架裝配和細化工具,它增強了現有Pro/ENGINEER模具工具的功能。專門為模具設計人員開發的這套工具,能簡化模具設計過程,提高生產率。Pro/ENGINEER EMX能大大縮短模具設計人員花費在創建、定制和細化模架部件以及注塑模具和壓鑄模具所需的模具組件上的時間。Pro/ENGINEER EMX提供了智能"、自動化模架和模具組件。組件就位后,系統會自動完成相鄰板材和組件上的余隙切口以及鉆孔和螺紋孔的操作。該過程把模具設計人員從耗時的、重復性的模具細化工作中解放出來。另外,該工具還簡化了復雜的設計工作,并通過一個全新的用戶界面,從根本上縮短了學習進程。
我們相信,Pro/ENGINEER EMX為模架的設計和細化工作提供了一種革命性的方法。Pro/ENGINEER EMX是一套直觀、基于知識庫的工具,它能使模具設計人員在模具設計過程中提高他們的技能,并形成他們自己的最佳實踐方法,“PTC MCAD和解決方案市場部的高級副總裁Brian Shepherd說。對我們而言,提供能夠節省設計人員時間、縮短產品上市時間并最終提高他們底線的軟件解決方案,最為重要。”
在美國以富士康電子有限公司進行運營的鴻海精密元件制造公司,通過使用Pro/ENGINEER EMX,大大改進了它的模具設計過程。我們其中一個工廠實施EMX后,確實在僅僅2個月內,模具產量就提高了270%,“鴻海公司研發經理謝尚亨說。PTC的Pro/ENGINEER EMX能使我們直接從模具組件和部件中,得到我們自己設計的最佳的實踐。這些方法可以傳授給其它設計人員,從而節省了寶貴的時間和金錢。現在,我們能夠把更多的精力集中在創建更好的產品,而不是培訓新的或經驗較少的設計人員上。”
Pro/ENGINEER EMX中的模具設計功能可以讓設計人員:
- 輕松設計、定制和細化模架部件和組件
- 自動完成諸如余隙切口、螺紋孔、組件安裝、頂桿修飾等工作
- 由于組件和部件可以被自動放置在模架中,所以在自動放置之前,設計人員可以輕松地實時選擇和預覽3D組件和部件
- 可以從15個以上的模架和組件供應商預先定制組件和部件,因此沒有必要建立模型庫
- 自動創建部件和組件圖形,其中包括帶有圓圈標注和孔類圖表的物料清單
- 自動檢驗整個模具的開啟順序,其中包括滑塊、提鉤和頂桿等的動作
Pro/ENGINEER軟件在注塑模具設計的應用:
Pro/ENGINEER 模具設計模塊與Pro/ENGINEER-Foundation一起,為塑料模、壓鑄模和沖模設計人員提供了快速創建和修改完整模具零部件的功能。模具設計選項具有易用、自動化功能強大,用于設計和校驗沖模、注塑模和壓鑄模的性能,從而縮短其開發時間,并提高成品質量。它能幫助模具設計人員和制造工程師,創建復雜曲面、精密公差、以及所需的模具嵌件等其它特征,以確保其沖、注塑模和壓鑄模能夠高效地制造出精確的零件。
“功能強大、易于使用的Pro/ENGINEER解決方案無可匹敵。我或許可以使用其它CAD/CAM軟件來制造注塑模,就像我也可以用一把剪刀修剪我的草坪一樣。”(Cadmold公司負責工程的副總裁Mike Britt)
注塑模設計
提供了在Pro/ENGINEER中仿真注塑模設計的過程。它能讓注塑模具設計人員創建、修改和分析模具構件,并在模具設計變化時,快速更新它們。
??注塑模設計功能能讓模具設計工程師:
- 根據產品零件圖,輕而易舉地創建型腔、鑲件以及其他零件。
- 繪制所要求的任何類型草圖
- 使用草圖和厚度檢測,評估零件
- 直接參照產品零件圖形,創建模具型腔(動模、定模)幾何圖形
- 各向同性及各向異性收縮補償。
- 創建單腔及多腔注塑模具。
- 自動創建分模曲面,并把模具劃分成動模部分和定模部份。
- 裝配來自D-M-E、Futaba、Hasco、DMS以及National的模具標準件。
- 創建模具特殊零件:澆注口、流道、注射口以及頂桿孔等。
- 用干涉檢查來仿真模具開模順序。
- 計算填充容積、型腔曲面面積等
- 生成可交付使用的模具產品圖,其中型腔組件的實體模型與產品模型相關聯,并且可用于數控加工。
- 注塑模具零件庫:模具設計模塊提供了一組基于D-M-E、Futaba、Hasco、DMS以及National等公司標準目錄的標準模具零件庫,它們可用于模具組裝,使設計效率大大提高。
Pro/ENGINEER軟件在壓鑄模具、沖壓模具設計中的應用
壓鑄模具設計
模具設計模塊提供了在 Pro/ENGINEER中進行壓鑄模具設計。它能模具設計人員創建、修改和分析模具構件,并在模具設計變化時,快速更新它們。
??具體講,壓鑄模設計功能可以讓設計人員:
- 根據設計零件定義,創建鑄造幾何體
- 創建任何類型需要的草圖
- 使用草圖和厚度檢測,評估鑄造零件
- 參照設計零件幾何圖形,直接創建型模凹槽幾何圖形
- 各向同性及各向異性收縮補償
- 創建單腔及多腔型模
- 自動創建復雜的分割曲面
- 自動把沖模塊劃分到凹腔中
- 定義和生成沙核
- 創建鑄造的特殊特征,如注口、流道等
- 使用干涉檢測,仿真靠模開起順序
- 計算填充容積、曲面面積等
- 生成可交付使用的產品,其中包括靠模具組件的實體模型,它們與設計模型相關聯,并且可用于刀路軌跡生成和詳細描述
沖壓模具設計
模具設計模塊提供了在Pro/ENGINEER中進行沖壓模設計。它能讓模具設計人員創建、修改和分析模具結構,并在模具設計變化時,能快速更新它們。
??具體講,沖壓模設計功能允許設計人員:
- 定義復雜模具成型曲面,檢查一成型和多次成型工作零件曲面。
- 產生工程分析參數化曲面建模。
- 沖壓模設計模塊提供了一套工具,模具設計人員可以用它們,來高效地開發和優化其最需要的幾何和自由形狀曲面。它使用精確的曲面定義,從而能精確描述幾何圖形,而不是近似。
(二)Pro/ENGINEER塑料顧問選件
塑料顧問工具能模擬澆鑄塑料零件的鑄模填充動作。高級特征提供了有用的工藝性知識,它們可以大大減少后期的設計更改和重新設計鑄模的成本。 注塑設計人員需要的塑料加工專業知識作為Pro/ENGINEER-Foundation的一個選件,Pro/ENGINEER塑料顧問選件為塑料零件設計人員提供了能夠實時方便地得到、可靠、易理解的加工反饋和建議。塑料顧問用于評估注塑工藝性的每次設計更改,而不是每個設計,所以它是與注塑設計有關的行業節省成本和時間的理想工具。設計人員可以方便地選擇材料類型和提議的澆口位置,塑料模設計顧問則在屏幕上提供了填模動畫、描述設計"可模塑性"的圖形以及熔合線和氣坑等可能出現的問題的位置。
功能
簡化了仿真,因為塑料模設計顧問完成準確的流程仿真不需要從復雜的實體模型中建立耗時和困難的中平面幾何圖形,所以它能以更少的時間完成更多的仿真。
專注于設計人員的知識和需求
通過提供一個充分定義的通用塑料材料庫、典型注塑機器參數的自動選擇功能、以及回答了類似"熔合線應當位于何處?"問題的簡化的輸出圖,塑料模設計顧問消除了對專業塑料加工知識的需求。
提供實用的加工建議
塑料模設計顧問不僅僅提供了填充結果,它還提供了指導設計人員建立更好設計的實用加工建議。如果要知道是否應該用某種厚壁厚來填充一個鑄模具,請詢問在線顧問。瀏覽設計更改建議,其中可能包括更厚的壁厚、更多或不同的澆口位置、或不同材料。要想知道怎樣避免熔合線?單擊熔合線指示,就可以得到有關熔合線的描述以及怎樣避免和轉移它們等說明。
(三)Pro/ENGINEER軟件在模具制造中的應用
完善的加工功能
高級加工模塊的功能包括:3到5軸銑削、2到4軸車削、2到4軸線切割以及多軸銑削/車削。因而,NC高級加工選件除支持多軸銑削機床(4到5軸)和帶活動刀具(銑/車)的多軸車床外,兼具生產加工選件和機械加工專家的功能。需要特別說明的是,成套NC加工選件允許設計人員為廣泛的加工方法提供支持,同時擁有最大的柔性。
過程切削仿真
??通過在NC機器上仿真材料被切削的過程,成套NC加工選件可以讓用戶減少甚至消除使用實際零件進行編程驗證的工作。它直接處理Pro/ENGINEER實體零件模型,并支持所有的加工操作:從3軸到5軸的銑削、車削和線切割,到多軸銑/車。NC編程人員和機械專家使用這一選項,通過預先查出編程人員的所有可能錯誤,來驗證離散零件的加工程序。這樣就減少了用實際零件進行驗證的工作,從而省掉零件報廢、加工工具損耗以及工具、夾具和壓板損壞所需要的費用。
過程規劃和工藝流程卡的制訂
成套NC加工選項,為制造業提供了功能強大且獨特的過程規劃/工藝流程卡工具。這一新工具,使用戶能創建一個根據圖解和指示一步一步進行操作的框架,它是成功制造零件必不可少的條件。開發這一應用的目的在于:通過提供一套工具,來幫助用戶進一步提高他們制造過程的自動化程度,這套工具能給用戶一個從Pro/ENGINEER中創建過程規劃的智能方法。
刀具庫收集了制造系統中經常使用的制造工具、工業標準以及加工環境中現成可用的夾具。這個庫包括了符合ANSI標準的刀具、滿足行業標準的刀具夾以及加工夾具。
NC后處理工具
成套NC加工選項包括Pro/NC-GPOST,它是一套完整的NC后處理解決方案。它能讓用戶創建和更新用于任何類型CNC機器的后處理器,NC加工選項使用它來創建特殊的NC碼(G&M碼)文件。制造工程師和NC零件編程人員可以輕而易舉地創建和修改他們的后處理器,以便能用生產加工選項生成"無須編輯"的機器控制資料(MCD)輸出。
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