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模具自动化设计

前言

欧盟（通过其所属各国政府的 EUREKE 计划）在 1998 和 2000 年间支持了"无纸模具设计和制造"这一研究和开发项目。本文介绍了此项目所进行的工作以及结果。此领域的进一步研究 － 进一步扩大本项目的讲究成果，特别是在模具设计和制造中大量应用 Internet-based（基于互联的）工具和方法 ，现正由另一欧洲项目 － e_mould 进行。

项目

项目目的：

· 通过主 CAD 模型直接半自动化制造模具。

· 增加模具制造所需信息到 CAD 模型。

· 通过主 CAD 模型自动产生所需纸头文件（如设置清单等）。

·其中 使所有项目相关人员能共享主 CAD 模型信息。

换句话说，本项目旨在以主 CAD 模型为全部工作的中心参考源，消除（或是尽可能地消除）描述模型状态的纸头文件，丰富模型内容，优化及简化模型磁力开关建构和维护以及自模型开始的下游过程。

项目协作单位

项目协作单位有：

· CADCAM 软件开发单位 Delcam。

· 三个模具制造厂家（包括一个小型高精度模具如模具制造厂家，两个大型模具如汽路面机械车仪表盘和翼子板生产厂家）。

· 以英国模具行业协会（GTMA）和英国塑料联盟（BPF）组成的专家顾问组。

· 西班牙模具制造厂家所组成的专家顾问组。

模具设计和制造的生命周期

模具设计和制造的生命周期可分成以下几个阶段：

第一阶段：估价和报价

新产品快速交货的要求，意味着模具生产厂家需要进行更多的报价，且要求更快地给出报价。很少有用户现在会选用一个连报价都不能及时给出的厂家进行加工。然而，报价时间的紧迫很容易导致错误的产生，从而使厂家付出沉重代价。

报价太高，合同会被能给出更精确报价的竞争厂家夺走。更糟的是，若报价太低，则可能做赔本生意，或是扯进讨厌、无休止的讨价还价中，以将价格提到实际水平。

估价和报价过程中对模具制造厂家最严峻考验是客户提供的数据为 CAD 模型。通常很难通过 CAD 模型提供的信息快速判断出加工此模型的模具所需的工作量。还有一个问题在估价和报价在企地协同发展的进程中过程中必须考虑到，即如果提供的数据不完整，如模型中没有圆倒角或拔模面等，则需要对该模型进行大量的加工准备工作，以将这些细节添加到模型中。除非报价中包括了足够的进行这些准备工作的工时和费用，否则一个看起来有一定利润的项目，会变成一亏本买卖。

研究发现，模具设计和制造生命周期的这个阶段，模具制造厂家主要希望能有一个面向他们的查看和估价工具。

· 有些模具制造厂家使用的 CAD 查看器通常是面片查看器。这种查看器可用来查看模型和截面模型，但不能测量模型中的半径、直径等，因为在模型面片化过程中，实际的原始几何数据已被软件进行了近似处理。

· 希望此工具具备一些简单的绘图功能，如可增加一些主要长度尺寸以及可产生全尺寸绘图等。

· 尽管没必要使用完整的 CAD 系统，但他们常常需要在一定程度上对整个模型进行操作，这包括对模型进行偏置处理，以通过外部曲面产铝铆钉生内部曲面；复制、镜向和旋转操作，以帮助多型腔模具和具有对称设计的模型报价等。

· 除需查看器具有普通 CAD 模型查看器所具有的基本功能外，他们更需要一些针对模具制造的特殊工具，如能够找出并显示倒勾型面的工具；能够测量拔模角和壁厚的工具等。

· 为满足这些要求，Delcam 引入了一特别版 PowerSHAPE 软件 -- PS-Estimator。 该软件提供了大量的 CAD 模型分析和识别方法，可测量模型尺寸，同样可帮助确保给出精确报价。这些分析和识别功能还可帮助及早发现模型中存在的问题，以尽早、尽快、尽可能经但是在实验室里呢?1种可扩大的全自动系统用于材料测试可行吗?这意味着济地对问题进行处理。