材料成型CADCAE综合实践报告.docx

1中文摘要1 2引言1 3实验目的1 4实验平台筒介2 5实物零件筒介及设计要求3 6 CAD组件设计3 7底座下壳CAE分析及讨论4 前处理4 浇口位■、成型窗口分析5 方案一6 方案二7 方案三8 ?DOE分析10 分析总结U 分析总结12 Prom EMX模具设计12 CAM模具制造13 2D挖槽13 曲面加工14 钻孔加工14 10总结15 11參考文献：16 1中文摘要 本实验通过对外壳进行CAD建模，主要包括实体建模、曲面建模和装配，所 用的平台为Pro/Eo然后将建立好的CAD模型导入到CAE分析软件中进行成型分 析。CAE分析主要包括填充、保压、翘曲等，所用的分析软件为Moldflow20120 通过分析预测其在成型过程中可能出现的缺陷，运用现有专业知识分析成型过程产 生缺陷的原因，并通过调整成型工艺来减少缺陷，并应用CAE分析所得的数据作为 设计模具的依据，运用EMX创建产品模具图。最后通过MQSterCAM模拟模具加 工过程，并生成数控加工代码。 关键词：合灯外充、CAD、CAE、CAM、缺陷 2引言 21世纪随着PC的普及和应用，CAE技术也得到了飞速发展。CAE技术被广泛地 用于日常生活和生产实践中。此项技术在生产中的应用，大大减少了劳动力的投入，同时 也节约了生产成本，因此，CAE技术得到了越来越多的重视。与此同时CAM技术也突 飞猛进，由于其加工进度高，易于实现自动化生产，因而逐渐代替了传统的加工技术。本 实验通过对台灯外壳进行CAD建模，然后进行CAE分析，通过所得结果，调整工艺方 案，从而优化生产。并利用分析所得的工艺参数进行模具设计，最后进行计算机模拟模具 的加工制造。整个实验包括了台灯外壳CAD、CAE、CAM全过程。 3实验目的 通过对台灯壳体进行CAD三维建模，然后进行成形分析，利用分析所得的工艺参数 进行模具设计，最后模拟模具的数控加工过程。其中CAD主要包括实体特征的建立、曲 面特征的创建、零件装配、模具体积块的创建、EMX模具设计；CAE部分主要包括 MOLDFLOW的初步应用，可对底壳进行充填、保压、冷却、分子取向、翘曲、浇口位 置等分析，预测可能出现的缺陷，并分析原因，提出解决办法，再以实验来验证所提出解 决办法的可行性；CAM部分包括模具型腔的模拟加工、数控代码的生成等 4实验平台简介 Pro/Engineer 5.0： Pro/Engineer操作软件是美国参数技术公司（PTC）旗下的 CAD/CAM/CAE 一体化的三维软件。以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在 目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，是现今主流的CAD/CAM/CAE软件之一, 特别是在国内产品设计领域占据重要位置。 Autodesk Moldflow Insight 2012： Autodesk Moldflow 仿真软件具有注塑成型仿真 工具，能够帮助验证和优化塑料零件、注塑模具和注塑成型流程。该软件能够为设计人员、 模具制作人员、工程师提供指导，通过仿真设置和结果阐明来展示壁厚、浇口位置、材料、 几何形状变化如何影响可制造性。从薄壁零件到厚壁、坚固的零件，Autodesk Moldflow 的几何图形支持可以帮助用户在最终设计决策前试验假定方案。 Mastercam：是美国C Software Inc.公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件。它 集二维绘图、三维实体造型、曲面设计、体素拼 合、数控编程、刀具路径摸拟及真实感摸拟等到 功能于一身。它具有方便直观的几何造型 Mastercam提供了设计零件外形所需的理想环 境，其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、 曲面零件。 EMX: Expert Moldbase extension,模具专 家系统扩展，是PROE软件的模具设计外挂，是 PTC公司合作伙伴EUW公司的产品。EMX可以使设计师直接调用公司的模架，节省模 具设计开发周期，节约成本，减少工作量。 5实物零件简介及设计要求 本实验所用的零件为台灯外壳，主要包括底座下壳?底座上壳?支架?灯罩上壳、灯 罩下壳，灯管等，实物图如右图所示 实物图6 CAD组件设计 实物图 如图所示图为所创建的CAD模型图，具体请参见源文件（文件夹taideng） 灯罩下壳灯管支架灯罩上壳 灯罩下壳 灯管 支架 底座上壳、底座下壳、分解视图（从左往右） 底座上壳、底座下壳、分解视图（从左往右） 整体效果图1整体效果图27底座下壳CAE分析及讨论 整体效果图1 整体效果图2 前处理 对模型进行处理，去掉一些倒角，以便缩短分析时间同时对结果影响不大。网格采用 双层面网格，边长为3mmo冷却水道的网格为圆柱状长度为15mm0网格经修改过后, 无相交重叠单元，无配向不正确单元，连通性良好，修改后的参数如下