Delcam为汽车模具设计提供全程化服务-模具相关产品技术论文-佳工机电网

Delcam为汽车模具设计提供全程化服务

作者：英国Delcam公司

每一辆汽车除了它的底盘和发动机以外，其余大部分的“零件”都是大大小小的“薄壁件”，而这些“零件”都是通过各类模具“冲压”和“注塑”出来的。因此，模具的设计、加工和检测都变得相当重要，来自英国的DELCAM公司顺势推出了全方位模具加工辅助软件。

汽车模具的设计一般包括正向和逆向两种方法。正向设计包括模具的结构设计和工艺补充设计。模具的结构设计可在室内完成，但是真正要将模具制造成型，还需进行工艺补充设计。能够缩短汽车模具正向设计周期的突破口即在此。市面上有各种各样的三维造型软件可以完成工艺补充设计，但这些普通功能在提高汽车模具的设计效率方面的效果并不明显。

另外，在一个模型中，通常只是局部不能满足冲压工艺要求，需要对其进行修改。而目前对局部的修改往往是采用重新造型的方式，大大增加了工作量。Delcam公司的PowerShape和PS-Diemaker模块所提倡的全局模型编辑功能和全局变化功能，可有效提高汽车模具的正向设计效率，具体表现在完整的产品造型设计（Embossing）和快速的产品变形设计（Morphing）的功能上。

完整造型就是在同一个环境中使用Delcam的全部造型能力来创建和管理模型，所建立模型的独特之处是由实体模型和作为裁减特征的Triangle模型结合而成。所有区域（包括Emboss区域）都可以使用Morphing技术来进行动态变形编辑，无论是Emboss图元还是Morphing操作，都是实体的关联特征，即它们都是可重新进行编辑的。完整造型的特点如下：

* 完整造型集成了所有的造型设计方法，方便设计者使用；
* 可进行完整设计，无需考虑是从新创意、2D草图或已有设计开始进行，没有任何限制；
* 设计者可以更容易地合并各种不同的设计方法，并可以很快看到变化的结果；
* 设计的图元可以包裹在实体模型上，并可以使用模仿变形技术进行调整，减少了重新建模的时间；
* 完整造型能力保障了在短时间内进行创新设计的需求。

除了正向设计，在汽车覆盖件模具设计中往往还采用逆向设计，即实物扫描→处理点云→曲面构造→加工准备。由于这必须是串行的过程，有时导致曲面出来以前，无法进行毛坯的准备工作。而毛坯的准备往往需要几个月的时间，由此造成逆向设计效率极其低下，因此很多企业放弃了逆向的设计方法。而逆向设计需要解决的关键问题是设计和加工的并行处理。

Delcam公司对“逆向设计”提供了一套完整的解决方案，包括了用于处理扫描点云和再造型的CopyCAD软件、提供完整造型和编辑功能的PowerSHAPE软件和用于模具加工的PowerMILL软件。其中CopyCAD模块能单独运行，可在很短时间内，直接从扫描的点云生成STL模型。这个模型并非曲面模型，但它可作为毛坯准备的模型，能在PowerMILL加工软件中被加工出来。通常的做法是：对这个模型保留一定的加工余量，然后做泡沫，进行铸造而得到铸件，从而使逆向的设计过程和制造过程并行向前。毛坯做好后，如果设计过程还未结束，还可根据STL模型进行模具的粗加工和半精加工，而保留精加工余量，等曲面模型最终完成时，再进行最后的精加工。这样，随着设计工作的结束，模具的加工也随之结束，从而大大提高了逆向过程的效率。

一个模具的设计在开发室内完成的阶段仅仅是整个开发周期的第一个部分。以复杂的注塑模模具而言，还需要对模具结构及抽芯机构，包括模具型芯和型腔板的分模面和分模线的设计、对冷却水道的设计、自动侧抽结构设计、增加模具标准件的设计以及对整个模具设计完成之后的各种仿真，包括型腔拆模仿真、自动侧抽仿真、开模仿真等，以保证模具在真正被制造出来之前，把一切问题都解决在开发阶段。

Delcam公司的PS-Moldmaker是着重于加工的三维实体模型总装处理的方案，可设计和装配模具中的所有零部件。它包含有多种模具标准件库，非标准模具设计的自动化程度也更高。

PS-Moldmaker不仅继续保持其高自动化的模具设计功能，以及和PowerSHAPE全部造型和模型分析工具的高度集成而带来的极大的设计灵活性，同时，它也拥有其独特的功能，即在模具设计的任何阶段，用户都可退出自动设计模式，使用PowerSHAPE对设计进行一些手工修改，然后继续回到自动设计模式完成新版模型设计。这意味着用户不仅可得益于高自动化设计所带来的简单、便捷，同时可根据自身需要，不受模型尺寸和复杂程度的限制，得到精度极高的模型设计结果。

另外，PS-Moldmaker可为实体模型产生三维装配，并可列出模型中的全部零部件。由于新添了大量新标准部件提供商的零件目录，使得这个功能更加灵活。在模具设计过程中，系统将不断进行自动提示，在可能的情况下，希望用户尽可能地选用标准部件，系统也为需使用非标准部件的零件建议出合适的零件尺寸。用户可修改这些建议的数据并且可将非标准部件保存在用户自定义零件目录中，供以后使用。

PS-Moldmaker可设计和装配模具中全部零部件

除模具设计以外，模具加工和检测也是整个模具制造过程中不可或缺的环节，来自Delcam的PowerSolution系列软件，还有PS-DieMaker、PS-Electrode等，所有这些软件形成了一个完整的服务链，竭诚为模具行业的客户提供全程信息化服务。

图一：DELCAM为上海延锋伟世通公司提供的PowerSHAPE设计软件

图二：DELCAM公司为成都航天模塑股份有限公司提供的模具设计软件，得到了该公司极大的好评

英国Delcam 公司（Delcam PLC）是世界领先的专业化三维CAD/CAM软件供应商，其软件产品最适合于具有复杂形体的产品、零件及工模具的设计与制造。广泛应用于航空航天、汽车、船舶、内燃机、家用电器、轻工业产品等行业。特别对塑料模、压铸模、橡胶模、锻模、大型覆盖件冲压模、玻璃模具等的设计与制造具有明显的优势，约占全球模具行业CAD/CAM应用的12% 以上，是当今世界上唯一拥有精确建模（线框模型、曲面模型、实体模型和三角片模型）与艺术（浮雕）建模的CAD/CAM系统。 (end)

(投稿) (2006-2-3，阅读3108次)

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