基于CADCAM模具設計與制造的研究

劉志宏

摘 要：隨著社會經濟的飛速發展，工業在國民經濟中的比重越來越大，就制造業來說，從原始的工人制作到現在的數控技術，發生了質的飛躍。本文首先敘述了工廠中模具的種類以及設計加工制造的一般流程，了解到可以改進的程序和步驟，知道了要重視實際加工中的關鍵步驟，進行深入的發現和研究，這樣才能有利于制造業的發展，有利于國家經濟的增長。

關鍵詞：CADCAM模具；設計；制造

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.031

0 引言

模具即是可以用來制造機器零件和設備的，一個小小的零件都是需要具體的模具來制造的，不管零件有多小，都是需要模具的存在的，所以模具是非常重要的。模具從設計到加工再到制造出來需要很長的步驟，而且還涉及到模具材質的選取，以及之后的回收利用，還有模具的種類的挑選，是非常復雜的過程，而數控技術就輕松的解決了這件事情，將復雜的事情簡單化，給工業生產創造力很大的便利。

1 模具的種類

模具自身比較特殊，這決定了模具的設計和制造是合為一體的，是不可分割的。由于模具的型腔大多數由曲線構成的，所以制造的過程中多數情況下應用了數控技術。近些年來，CAD、CAE等商業軟件的普及，使得模具的設計和生產過程都利用了數控技術。模具根據不同的標準，可以分為很多種，其中根據成型加工的對象和各種工藝過程的不同可以分為沖壓模、塑料膜、鍛造模、鑄造模、玻璃膜等等，他們分別是金屬鋼板的成型模具、金屬體的成型模具、還有非金屬制品的成型模具。如果不考慮模具的原材料，那么可以將成型的模具稱為型腔模。在設計制造的過程中，完全可以利用CAD、CAE等軟件做出一定的設計方案，按照一定的設計要求加工制造出來。

2 模具設計與加工的一般流程

模具的設計和加工一般要按照一定的步驟：

首先材料的選擇非常重要，要選擇綠色的材料，即低成本、低污染、可降解和重復利用的材料。放棄過去的化學處理方法，采用物理方法進行處理，從而達到易于脫模和防腐的效果。

其次是設計要規范化和標準化。規范化和標準化的模具是模具的專業化生產的前提，這樣才能提高模具的質量，縮短制造和生產產品的周期，降低生產成本。企業可以通過購買標準的模具進行生產，實現資源的有效利用和優化配置。其實模具在長時間利用之后就不能再用了，但是模架還是可以利用的，可以實現廢物再利用，節約資源。而且模具的標準化可以使得制造模具的機器也同樣標準化，大大節省了購買設備的成本，還可以加快設計速度，加快加工制造的速度。

要實行可拆卸性設計，在長期加工和利用的過程中，模具會受到很大的摩擦，使得模具本身收到一定的損耗，假如是不可拆卸的模具的話，一個小零件模具的損壞就影響了整個部件模具的報廢，造成了材料的不必要的浪費，這與“和諧發展，綠色生產”的理念相悖。所以可拆卸性設計就可以避免這種問題的發生，還可以使得專業大生產分工更加具體詳細，不過在設計的過程中還要考慮到盡量選擇通用結構，方面更換，在連接處也要盡量選擇可拆卸式的聯接。

最后模具在生產的過程會產生噪音和污染，這對周邊的人有很大的影響，所以對制造環境也要有一定的要求。要盡量有傳送帶代替齒輪轉動，修建隔離墻，對污染物進行凈化在排放。對模具的包裝方案也要進行一定的設計，因為包裝材料的使用和丟棄對環境產生了很大的影響，所以要選用一些低成本、可回收、易降解的綠色包裝，這樣既能節約資源還能減少對環境的壓力。還有模具的使用都有一定的壽命，使用終期就會被拋棄，那么模具的回收利用就非常的重要，這就對模具剛開始材料的選取和設計有一定的要求，要選用無毒無害的材料、可再生、可回收利用甚至可以重復利用的材料，這對于成本的降低和效率的提高都有很大的意義。

3 模具設計與加工中的關鍵技術

3.1 模具設計中建模方法的靈活運用

模具設計的方法很多，需要進行靈活運用，就以注塑模具為例進行研究。注塑模具可以利用CAD、CAM模具進行設計，根據他提供的知識庫模塊裝配插件，可以為多種品牌提供標準的模塊框架，還可以隨時定義不同的模具尺寸，方便零件的設計和修改，為設計省時省力。還可以運用改變參數的方法對模具的編程進行改變，可以隨時根據需要改變計算機軟件程序的參數來變換模具的尺寸。為生產產生了很大的便利。其實一個零件的創建是有很多種方法，如果構件流程不合理那么這個零件甚至是整個零件都會報廢，所以要將創建模具的方法更加靈活可以改變，這樣可以為生產減少不必要的浪費，減少很多后續工作的麻煩。

3.2 模具加工仿真中的關鍵技術

隨著計算機技術的發展，數控技術的水平也越來越高，模具的精加工程度也越來越高，CAD、CAM的無縫連接技術使得模具從設計到加工制造的時間大大縮短，自動化程度也大大提高。其實模具經過設計后還要轉化成數據，輸入計算機生成數控程序才能應用到機床進行加工生產。Pro/E自帶一個NC模塊，可以進行參數設置，并進行模型的模擬和方針，最后生成數控代碼，但是其在加工方面對于參數的設置比較繁瑣，而Master CAM在參數設置和數控加工方面比較有優勢。所以兩者可以相結合，Pro/E進行設計，然后Master CAM進行參數設置和加工，這樣就可以充分利用兩者的優勢進行生產，提高生產效率，有利于工業的發展。

4 結語

通過對模具的研究，認識到了數控技術在工業中的重要性，認識到了科技的重要性，所以我們國家實行了科教興國的戰略，作為我們國家的小小的成員也要為國家獻出一份力，加強學習，重視教育。

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