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文獻(xiàn)綜述
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文獻(xiàn)綜述
1. Pro/E軟件的作用
Pro/Engineer操作軟件是美國參數(shù)技術(shù)公司（PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件。Pro/Engineer軟件以參數(shù)化著稱，是參數(shù)化技術(shù)的最早應(yīng)用者，在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位，Pro/Engineer作為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣。是現(xiàn)今主流的CAD/CAM/CAE軟件之一，特別是在國內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域占據(jù)重要位置。
現(xiàn)從二維設(shè)計(jì)向三維設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化，優(yōu)化設(shè)計(jì)流程。以往的設(shè)計(jì)工作是以二維CAD軟件為工具的，設(shè)計(jì)流程為：零件構(gòu)思——二維工程圖繪制——設(shè)計(jì)修改。其中二維工程圖繪制占用大部分設(shè)計(jì)時(shí)間，設(shè)計(jì)修改具有滯后性。零件構(gòu)思階段對部件整體結(jié)構(gòu)的考慮有很大的局限性，不可能考慮好每個細(xì)節(jié)，經(jīng)常需要在裝配圖上找各種關(guān)系；二維的裝配圖本身就給關(guān)系校核帶來不便，因設(shè)計(jì)修改帶來的二維工程圖修改更是極為普遍，往往使設(shè)計(jì)師因修改二維工程圖工作量過大使設(shè)計(jì)師不能或不愿完善設(shè)計(jì)。而以Pro/E軟件為工具的設(shè)計(jì)流程為：零件構(gòu)思——三維造型及設(shè)計(jì)修改——二維出圖。三維設(shè)計(jì)直觀方便，各種結(jié)構(gòu)關(guān)系在裝配中可方便的觀察到或測量到；Pro/E的二維出圖是三維向二維的轉(zhuǎn)化，用時(shí)很少，可節(jié)約大量時(shí)間用于改進(jìn)設(shè)計(jì)；三維模型修改后，二維圖自動修改，不必再考慮原本繁瑣的改圖工作；把設(shè)計(jì)修改提前于二維出圖，使設(shè)計(jì)流程更加合理，設(shè)計(jì)工作真正從結(jié)構(gòu)開始。
將實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)關(guān)系的主動控制，簡化設(shè)計(jì)思路。以往的設(shè)計(jì)工作是以二維CAD軟件為工具的，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)關(guān)系控制有兩種方式，一種是構(gòu)思零件或子組件時(shí)考慮相互關(guān)系，設(shè)計(jì)相應(yīng)結(jié)構(gòu)，這種方法使得設(shè)計(jì)師必須反復(fù)校核關(guān)系，對復(fù)雜結(jié)構(gòu)更是令設(shè)計(jì)師絞盡腦汁，考慮不周之處在所難免；另一種是先設(shè)計(jì)組件，即先畫裝配圖，再拆出各零件，這樣做在一定程度上減少了校核工作，若存在設(shè)計(jì)修改，工作量與前一方式?jīng)]有多大區(qū)別。采用Pro/E軟件設(shè)計(jì)，軟件本身提供大量工具，變被動的校核為主動的自動約束，可方便實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的自動相關(guān)修改。Pro/E軟件提供了很多工具以增強(qiáng)設(shè)計(jì)的相關(guān)性：在組件中對零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)細(xì)化處理，增強(qiáng)零部件間的聯(lián)系，提高設(shè)計(jì)效率；采取創(chuàng)建RELATIONS（關(guān)系）的方法，約束各相關(guān)尺寸，實(shí)現(xiàn)相關(guān)尺寸的自動修改；采取PARAMETERS（參數(shù)）控制的方法，在特征創(chuàng)建、裝配等各處，利用已定義的參數(shù)控制尺寸間的相互關(guān)系。
將實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的系列化，提高設(shè)計(jì)的繼承性。設(shè)計(jì)工作中，系列零件、相似零件、相似結(jié)構(gòu)、各種標(biāo)準(zhǔn)件在設(shè)計(jì)工作中有著廣泛的應(yīng)用，解決系列問題是設(shè)計(jì)工作的重要組成部分，Pro/E軟件的參數(shù)化功能可對任何尺寸進(jìn)行相關(guān)約束，可在任何尺寸間建立關(guān)系。Pro/E軟件有強(qiáng)大的族表功能，可對尺寸、特征、裝配的元件、內(nèi)部參數(shù)等建立系列族表，提高設(shè)計(jì)工作的延續(xù)性和繼承性。
推廣有限元分析模塊，將實(shí)現(xiàn)對零件和中小部件的強(qiáng)度控制。Pro/E軟件的有限元分析功能不同于ANSYS等專用CAE軟件，對于大部件的應(yīng)力分析，功能不及專用軟件，但Pro/E軟件的應(yīng)力分析模塊是面對設(shè)計(jì)師的，不需專業(yè)的分析人員，因采用P單元劃分網(wǎng)格，網(wǎng)格劃分對運(yùn)算結(jié)果影響相對較小，又具有和CAD交互處理的優(yōu)點(diǎn)，將成為設(shè)計(jì)師用首要分析軟件。
將實(shí)現(xiàn)自頂向下的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)工作并非從零件開始，零件——子組件——組件——部類的順序是裝配順序，設(shè)計(jì)工作的順序剛好相反，從設(shè)計(jì)規(guī)劃開始，沿目標(biāo)產(chǎn)品——大部類規(guī)劃——組件——子組件——零件的順序展開的，利用Pro/E軟件的TOP-DOWN模塊和布局模塊，實(shí)現(xiàn)分級對設(shè)計(jì)工作的控制。
2.Moldflow的概況
軟件一直主導(dǎo)塑膠成型CAE?軟體市場。近幾年，在汽車、家電、電子通訊、化工和日用品等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。?利用?CAE?技術(shù)可以在模具加工前，在電腦上對整個注塑成型過程進(jìn)行類比分析，準(zhǔn)確預(yù)測熔體的填充、保壓、冷卻情況，以及制品中的應(yīng)力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況，以便設(shè)計(jì)者能盡早發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)修改制件和模具設(shè)計(jì)，而不是等到試模以後再返修模具。這不僅是對傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)方法的一次突破，而且對減少甚至避免模具返修報(bào)廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等，都有著重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。從以上可以看出，如何降低成本和提高質(zhì)量，從而提升企業(yè)競爭力度，將成為各個企業(yè)面臨的頭等大事，而Moldflow軟件的強(qiáng)大功能，恰恰在降低成本和提高質(zhì)量方面，為企業(yè)提高競爭給予了強(qiáng)大的后盾。我國塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
3.塑料模具的發(fā)展水平與市場趨勢
整體來看，中國塑料模具無論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大進(jìn)步，但與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求、世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、復(fù)雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進(jìn)口。在總量供不應(yīng)求的同時(shí)，一些低檔塑料模具卻供過于求，市場競爭激烈，還有一些技術(shù)含量不太高的中檔塑料模具也有供過于求的趨勢。
加入WTO，給塑料模具產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)，同時(shí)帶來更多的機(jī)會。由于中國塑料模具以中低檔產(chǎn)品為主，產(chǎn)品價(jià)格優(yōu)勢明顯，有些甚至只有國外產(chǎn)品價(jià)格的1/5～1/3，加入WTO后，國外同類產(chǎn)品對國內(nèi)沖擊不大，而中國中低檔模具的出口量則加大；在高精模具方面，加入WTO前本來就主要依靠進(jìn)口，加入WTO后，不僅為高精尖產(chǎn)品的進(jìn)口帶來了更多的便利，同時(shí)還促使更多外資來中國建廠，帶來國外先進(jìn)的模具技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，對培養(yǎng)中國的專業(yè)模具人才起到了推動作用。
近年來，中國塑料模具制造水平已有較大提高。大型塑料模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)到50t以上的注塑模，精密塑料模具的精度已達(dá)到2μm，制件精度很高的小模數(shù)齒輪模具及達(dá)到高光學(xué)要求的車燈模具等也已能生產(chǎn)，多腔塑料模具已能生產(chǎn)一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生產(chǎn)擠出速度達(dá)6m/min以上的高速塑料異型材擠出模具及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。在生產(chǎn)手段上，模具企業(yè)設(shè)備數(shù)控化率已有較大提高，CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用面已大為擴(kuò)展，高速加工及RP/RT等先進(jìn)技術(shù)的采用已越來越多，模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率及模具商品化率都有較大幅度的提高，熱流道模具的比例也有較大提高。另外，三資企業(yè)的蓬勃發(fā)展進(jìn)一步促進(jìn)了塑料模具設(shè)計(jì)制造水平及企業(yè)管理水平的提高，有些企業(yè)已實(shí)現(xiàn)信息化管理和全數(shù)字化無圖制造。
雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括：提高大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的設(shè)計(jì)制造水平；在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用cad/cae/cam技術(shù)；大力發(fā)展快速制造成形和快速制造模具技術(shù)； 在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)；提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率；發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)；逐步推廣高速銑削在模具加工的應(yīng)用；進(jìn)一步研究開發(fā)模具的拋光技術(shù)和設(shè)備；研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程；開發(fā)新的成形工藝和模具。
模具是工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)工藝設(shè)備，是一種高附加值的技術(shù)密集型產(chǎn)品，也是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，其技術(shù)水平的高低已成為衡量一個國家制造水平的重要指標(biāo)。隨著國民經(jīng)濟(jì)總量和工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對模具的需求量越來越大，技術(shù)要求也越來越高。目前我國模具工業(yè)的發(fā)展步伐日益加快，“十一五期間”產(chǎn)品發(fā)展重點(diǎn)主要表現(xiàn)在：
1.汽車覆蓋件模
2.精密沖模
3.大型及精密塑料模
4.主要模具標(biāo)準(zhǔn)件
5.其它高技術(shù)含量的模具
目前我國模具年生產(chǎn)總重量雖然已位居世界第三，其中，沖壓模占模具總重量的40%以上，但在整個模具設(shè)計(jì)制造水平和標(biāo)準(zhǔn)化程度上，與德國、美國、日本等發(fā)達(dá)國家相比還存在相當(dāng)大的差距。以大型覆蓋件沖模為代表，我國已經(jīng)生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。轎車覆蓋件模具設(shè)計(jì)和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高，代表覆蓋件模具的水平。在設(shè)計(jì)制造方法、手段上已基本達(dá)到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國際水平，在轎車模具國產(chǎn)進(jìn)程中前進(jìn)了一大步。但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面，以國外相比還存在一定的差距。標(biāo)志模具技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級進(jìn)模和多功能模具，是我國重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，與國外多工位級進(jìn)模和多功能模相比，存在一定差距。
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