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Pro/ENGINEER模具設(shè)計(jì)、分析、制造解決方案

近年來大量外資企業(yè)進(jìn)入中國，各行各業(yè)將面臨重大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，模具行業(yè)也不例外，同時(shí)由于國內(nèi)多數(shù)模具企業(yè)在技術(shù)上和質(zhì)量上與國外先進(jìn)水平存在較大差距，如何在最短時(shí)間內(nèi)縮小這種差距，是關(guān)系到國內(nèi)多數(shù)模具企業(yè)生存的關(guān)鍵問題。
    眾所周知，科學(xué)的管理系統(tǒng)，有條不紊的工藝流程，配合先進(jìn)的設(shè)計(jì)軟件和加工設(shè)備，是完成高質(zhì)量模具的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。目前多數(shù)模具企業(yè)在設(shè)備投入方面比較慷慨，然而在軟件技術(shù)及人才培訓(xùn)方面重視度不夠，企業(yè)利用盜版軟件較為嚴(yán)重。中國已入關(guān)，企業(yè)使用盜版軟件將會(huì)得不償失。首先是企業(yè)的形象，其次是軟件的功能完善性和穩(wěn)定性，還有是技術(shù)培訓(xùn)等多方面都得不到根本的解決。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近來有許多企業(yè)由于使用盜版軟件而使訂單丟失，誰愿意和使用盜版軟件的企業(yè)合作？隨著中國入關(guān)，現(xiàn)在許多企業(yè)已把是否使用正版軟件作為選擇供應(yīng)商的一個(gè)必備條件。
    艾克斯特作為PTC公司Pro/E等全線產(chǎn)品中國區(qū)獨(dú)家總代理，我們將以一流的產(chǎn)品和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)為廣大模具企業(yè)提供滿意的解決方案。

Pro/ENGINEER軟件在塑料模具設(shè)計(jì)、制造中的應(yīng)用
   
    隨著我國汽車、摩托車、家電等工業(yè)的迅速發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的外形在滿足性能要求的同時(shí)，變得越來越復(fù)雜，而這些產(chǎn)品的制造離不開模具，這就要求模具制造行業(yè)以最快的速度、最低的成本、最高的質(zhì)量生產(chǎn)出模具。為了達(dá)到上述要求，模具企業(yè)只有運(yùn)用先進(jìn)的管理手段和 CAD/CAM 集成制造技術(shù)，才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。
   
    Pro/ENGINEER軟件的集成制造技術(shù)
   
    模具CAD/CAE/CAM系統(tǒng)的集成關(guān)鍵是建立單一的圖形數(shù)據(jù)庫、在CAD、CAE、CAM，各單元之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)傳遞與轉(zhuǎn)換，使CAM、CAE階段完全吸收CAD階段的三維圖形，減少中間建模的時(shí)間和誤差；借助計(jì)算機(jī)對(duì)模具性能、模具結(jié)構(gòu)、加工精度、金屬液體在模具中的流動(dòng)情況及模具工作過程中的溫度分布情況等進(jìn)行反復(fù)修改和優(yōu)化，將問題發(fā)現(xiàn)于正式生產(chǎn)前，大大縮短制模具時(shí)間，提高模具加工精度。
    Pro/ENGINEER 軟件采用面向?qū)ο蟮慕y(tǒng)一數(shù)據(jù)庫和參數(shù)化造型技術(shù)，具備概念設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)的功能，為模具的集成制造提供了優(yōu)良的平臺(tái)。
   
    Pro/ENGINEER的并行工程技術(shù)在模具中應(yīng)用
   
    模具是面向定單式的生產(chǎn)方式，屬于單性生產(chǎn)，制造過程復(fù)雜，要求交貨時(shí)間短。如果利用CAD、CAM單元技術(shù)制造模具，制造精度低、周期長(zhǎng)，為了解決上述難題，我們將并行工程技術(shù)引入到模具制造過程中。
    所謂并行工程是設(shè)計(jì)工程師在進(jìn)行產(chǎn)品三維零件設(shè)計(jì)時(shí)就考慮模具的成型工藝、影響模具壽命的因素，并進(jìn)行校對(duì)、檢查，預(yù)先發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程的錯(cuò)誤。在初步確立產(chǎn)品的三維模型后，設(shè)計(jì)、制造及輔助分析部門的多位工程師同時(shí)進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程詳圖設(shè)計(jì)、模具性能輔助分析及數(shù)控機(jī)床加工指令的編程，而且每一個(gè)工程師對(duì)產(chǎn)品所做的修改可自動(dòng)反映到其他工程師那里，大大縮短設(shè)計(jì)、數(shù)控編程的時(shí)間。
    在實(shí)際生產(chǎn)過程中，應(yīng)用Pro/ENGINEER軟件，將原來模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)→模具型腔、型芯二維設(shè)計(jì)→工藝準(zhǔn)備→模具型腔、型芯設(shè)計(jì)三維造型→數(shù)控加工指令編程→數(shù)控加工的串行工藝路線改為由不同的工程師同時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)、工藝準(zhǔn)備的并行路線，不但提高了模具的制造精度，而且能縮短設(shè)計(jì)、數(shù)控編程時(shí)間達(dá)40%以上。
    要實(shí)施并行工程關(guān)鍵要實(shí)現(xiàn)零件三維圖形數(shù)據(jù)共享，使每個(gè)工程師使用的圖形數(shù)據(jù)是絕對(duì)相同，并使每個(gè)工程師所做的修改自動(dòng)反映到其他有關(guān)的工程師那里，保證數(shù)據(jù)的唯一性和可靠性。Pro/ENGINEER軟件具有的單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化實(shí)體特征造型技術(shù)為實(shí)現(xiàn)并行工程提供了可靠的技術(shù)保證。

（一）Pro/ENGINEER注塑模具設(shè)計(jì)專家（參數(shù)化模架庫）-EMX
   
    鴻海公司僅僅在2個(gè)月內(nèi)就把模具產(chǎn)量提高了270%。2001年11月28日，PTC發(fā)布了用于Pro/ENGINEER的新模架。EMX是一個(gè)基于知識(shí)庫的模架裝配和細(xì)化工具，它增強(qiáng)了現(xiàn)有Pro/ENGINEER模具工具的功能。專門為模具設(shè)計(jì)人員開發(fā)的這套工具，能簡(jiǎn)化模具設(shè)計(jì)過程，提高生產(chǎn)率。Pro/ENGINEER EMX能大大縮短模具設(shè)計(jì)人員花費(fèi)在創(chuàng)建、定制和細(xì)化模架部件以及注塑模具和壓鑄模具所需的模具組件上的時(shí)間。Pro/ENGINEER EMX提供了智能"、自動(dòng)化模架和模具組件。組件就位后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)完成相鄰板材和組件上的余隙切口以及鉆孔和螺紋孔的操作。該過程把模具設(shè)計(jì)人員從耗時(shí)的、重復(fù)性的模具細(xì)化工作中解放出來。另外，該工具還簡(jiǎn)化了復(fù)雜的設(shè)計(jì)工作，并通過一個(gè)全新的用戶界面，從根本上縮短了學(xué)習(xí)進(jìn)程。
    我們相信，Pro/ENGINEER EMX為模架的設(shè)計(jì)和細(xì)化工作提供了一種革命性的方法。Pro/ENGINEER EMX是一套直觀、基于知識(shí)庫的工具，它能使模具設(shè)計(jì)人員在模具設(shè)計(jì)過程中提高他們的技能，并形成他們自己的最佳實(shí)踐方法，“PTC MCAD和解決方案市場(chǎng)部的高級(jí)副總裁Brian Shepherd說。對(duì)我們而言，提供能夠節(jié)省設(shè)計(jì)人員時(shí)間、縮短產(chǎn)品上市時(shí)間并最終提高他們底線的軟件解決方案，最為重要�！�
    在美國以富士康電子有限公司進(jìn)行運(yùn)營的鴻海精密元件制造公司，通過使用Pro/ENGINEER EMX，大大改進(jìn)了它的模具設(shè)計(jì)過程。我們其中一個(gè)工廠實(shí)施EMX后，確實(shí)在僅僅2個(gè)月內(nèi)，模具產(chǎn)量就提高了270%，“鴻海公司研發(fā)經(jīng)理謝尚亨說。PTC的Pro/ENGINEER EMX能使我們直接從模具組件和部件中，得到我們自己設(shè)計(jì)的最佳的實(shí)踐。這些方法可以傳授給其它設(shè)計(jì)人員，從而節(jié)省了寶貴的時(shí)間和金錢�，F(xiàn)在，我們能夠把更多的精力集中在創(chuàng)建更好的產(chǎn)品，而不是培訓(xùn)新的或經(jīng)驗(yàn)較少的設(shè)計(jì)人員上。”
    Pro/ENGINEER EMX中的模具設(shè)計(jì)功能可以讓設(shè)計(jì)人員：

輕松設(shè)計(jì)、定制和細(xì)化模架部件和組件
自動(dòng)完成諸如余隙切口、螺紋孔、組件安裝、頂桿修飾等工作
由于組件和部件可以被自動(dòng)放置在模架中，所以在自動(dòng)放置之前，設(shè)計(jì)人員可以輕松地實(shí)時(shí)選擇和預(yù)覽3D組件和部件
可以從15個(gè)以上的模架和組件供應(yīng)商預(yù)先定制組件和部件，因此沒有必要建立模型庫
自動(dòng)創(chuàng)建部件和組件圖形，其中包括帶有圓圈標(biāo)注和孔類圖表的物料清單
自動(dòng)檢驗(yàn)整個(gè)模具的開啟順序，其中包括滑塊、提鉤和頂桿等的動(dòng)作
   
    Pro/ENGINEER軟件在注塑模具設(shè)計(jì)的應(yīng)用：
   
    Pro/ENGINEER 模具設(shè)計(jì)模塊與Pro/ENGINEER-Foundation一起，為塑料模、壓鑄模和沖模設(shè)計(jì)人員提供了快速創(chuàng)建和修改完整模具零部件的功能。模具設(shè)計(jì)選項(xiàng)具有易用、自動(dòng)化功能強(qiáng)大，用于設(shè)計(jì)和校驗(yàn)沖模、注塑模和壓鑄模的性能，從而縮短其開發(fā)時(shí)間，并提高成品質(zhì)量。它能幫助模具設(shè)計(jì)人員和制造工程師，創(chuàng)建復(fù)雜曲面、精密公差、以及所需的模具嵌件等其它特征，以確保其沖、注塑模和壓鑄模能夠高效地制造出精確的零件。
    “功能強(qiáng)大、易于使用的Pro/ENGINEER解決方案無可匹敵。我或許可以使用其它CAD/CAM軟件來制造注塑模，就像我也可以用一把剪刀修剪我的草坪一樣�！保–admold公司負(fù)責(zé)工程的副總裁Mike Britt）
   
    注塑模設(shè)計(jì)
   
    提供了在Pro/ENGINEER中仿真注塑模設(shè)計(jì)的過程。它能讓注塑模具設(shè)計(jì)人員創(chuàng)建、修改和分析模具構(gòu)件，并在模具設(shè)計(jì)變化時(shí)，快速更新它們。
　　注塑模設(shè)計(jì)功能能讓模具設(shè)計(jì)工程師：

根據(jù)產(chǎn)品零件圖，輕而易舉地創(chuàng)建型腔、鑲件以及其他零件。
繪制所要求的任何類型草圖
使用草圖和厚度檢測(cè)，評(píng)估零件
直接參照產(chǎn)品零件圖形，創(chuàng)建模具型腔（動(dòng)模、定模）幾何圖形
各向同性及各向異性收縮補(bǔ)償。
創(chuàng)建單腔及多腔注塑模具。
自動(dòng)創(chuàng)建分模曲面，并把模具劃分成動(dòng)模部分和定模部份。
裝配來自D-M-E、Futaba、Hasco、DMS以及National的模具標(biāo)準(zhǔn)件。
創(chuàng)建模具特殊零件：澆注口、流道、注射口以及頂桿孔等。
用干涉檢查來仿真模具開模順序。
計(jì)算填充容積、型腔曲面面積等
生成可交付使用的模具產(chǎn)品圖，其中型腔組件的實(shí)體模型與產(chǎn)品模型相關(guān)聯(lián)，并且可用于數(shù)控加工。
注塑模具零件庫：模具設(shè)計(jì)模塊提供了一組基于D-M-E、Futaba、Hasco、DMS以及National等公司標(biāo)準(zhǔn)目錄的標(biāo)準(zhǔn)模具零件庫，它們可用于模具組裝，使設(shè)計(jì)效率大大提高。

Pro/ENGINEER軟件在壓鑄模具、沖壓模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
   
    壓鑄模具設(shè)計(jì)
   
    模具設(shè)計(jì)模塊提供了在 Pro/ENGINEER中進(jìn)行壓鑄模具設(shè)計(jì)。它能模具設(shè)計(jì)人員創(chuàng)建、修改和分析模具構(gòu)件，并在模具設(shè)計(jì)變化時(shí)，快速更新它們。
　　具體講，壓鑄模設(shè)計(jì)功能可以讓設(shè)計(jì)人員：

根據(jù)設(shè)計(jì)零件定義，創(chuàng)建鑄造幾何體
創(chuàng)建任何類型需要的草圖
使用草圖和厚度檢測(cè)，評(píng)估鑄造零件
參照設(shè)計(jì)零件幾何圖形，直接創(chuàng)建型模凹槽幾何圖形
各向同性及各向異性收縮補(bǔ)償
創(chuàng)建單腔及多腔型模
自動(dòng)創(chuàng)建復(fù)雜的分割曲面
自動(dòng)把沖模塊劃分到凹腔中
定義和生成沙核
創(chuàng)建鑄造的特殊特征，如注口、流道等
使用干涉檢測(cè)，仿真靠模開起順序
計(jì)算填充容積、曲面面積等
生成可交付使用的產(chǎn)品，其中包括靠模具組件的實(shí)體模型，它們與設(shè)計(jì)模型相關(guān)聯(lián)，并且可用于刀路軌跡生成和詳細(xì)描述
   
    沖壓模具設(shè)計(jì)
   
    模具設(shè)計(jì)模塊提供了在Pro/ENGINEER中進(jìn)行沖壓模設(shè)計(jì)。它能讓模具設(shè)計(jì)人員創(chuàng)建、修改和分析模具結(jié)構(gòu)，并在模具設(shè)計(jì)變化時(shí)，能快速更新它們。
　　具體講，沖壓模設(shè)計(jì)功能允許設(shè)計(jì)人員：

定義復(fù)雜模具成型曲面，檢查一成型和多次成型工作零件曲面。
產(chǎn)生工程分析參數(shù)化曲面建模。
沖壓模設(shè)計(jì)模塊提供了一套工具，模具設(shè)計(jì)人員可以用它們，來高效地開發(fā)和優(yōu)化其最需要的幾何和自由形狀曲面。它使用精確的曲面定義，從而能精確描述幾何圖形，而不是近似。
 

（二）Pro/ENGINEER塑料顧問選件
   
    塑料顧問工具能模擬澆鑄塑料零件的鑄模填充動(dòng)作。高級(jí)特征提供了有用的工藝性知識(shí)，它們可以大大減少后期的設(shè)計(jì)更改和重新設(shè)計(jì)鑄模的成本。 注塑設(shè)計(jì)人員需要的塑料加工專業(yè)知識(shí)作為Pro/ENGINEER-Foundation的一個(gè)選件，Pro/ENGINEER塑料顧問選件為塑料零件設(shè)計(jì)人員提供了能夠?qū)崟r(shí)方便地得到、可靠、易理解的加工反饋和建議。塑料顧問用于評(píng)估注塑工藝性的每次設(shè)計(jì)更改，而不是每個(gè)設(shè)計(jì)，所以它是與注塑設(shè)計(jì)有關(guān)的行業(yè)節(jié)省成本和時(shí)間的理想工具。設(shè)計(jì)人員可以方便地選擇材料類型和提議的澆口位置，塑料模設(shè)計(jì)顧問則在屏幕上提供了填模動(dòng)畫、描述設(shè)計(jì)"可模塑性"的圖形以及熔合線和氣坑等可能出現(xiàn)的問題的位置。
    功能
    簡(jiǎn)化了仿真,因?yàn)樗芰夏ＴO(shè)計(jì)顧問完成準(zhǔn)確的流程仿真不需要從復(fù)雜的實(shí)體模型中建立耗時(shí)和困難的中平面幾何圖形，所以它能以更少的時(shí)間完成更多的仿真。
    專注于設(shè)計(jì)人員的知識(shí)和需求
    通過提供一個(gè)充分定義的通用塑料材料庫、典型注塑機(jī)器參數(shù)的自動(dòng)選擇功能、以及回答了類似"熔合線應(yīng)當(dāng)位于何處？"問題的簡(jiǎn)化的輸出圖，塑料模設(shè)計(jì)顧問消除了對(duì)專業(yè)塑料加工知識(shí)的需求。
    提供實(shí)用的加工建議
    塑料模設(shè)計(jì)顧問不僅僅提供了填充結(jié)果，它還提供了指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員建立更好設(shè)計(jì)的實(shí)用加工建議。如果要知道是否應(yīng)該用某種厚壁厚來填充一個(gè)鑄模具，請(qǐng)?jiān)儐栐诰�顧問。瀏覽設(shè)計(jì)更改建議，其中可能包括更厚的壁厚、更多或不同的澆口位置、或不同材料。要想知道怎樣避免熔合線？單擊熔合線指示，就可以得到有關(guān)熔合線的描述以及怎樣避免和轉(zhuǎn)移它們等說明。
   
    

（三）Pro/ENGINEER軟件在模具制造中的應(yīng)用

   
    完善的加工功能
   
    高級(jí)加工模塊的功能包括：3到5軸銑削、2到4軸車削、2到4軸線切割以及多軸銑削/車削。因而，NC高級(jí)加工選件除支持多軸銑削機(jī)床（4到5軸）和帶活動(dòng)刀具（銑/車）的多軸車床外，兼具生產(chǎn)加工選件和機(jī)械加工專家的功能。需要特別說明的是，成套NC加工選件允許設(shè)計(jì)人員為廣泛的加工方法提供支持，同時(shí)擁有最大的柔性。
    過程切削仿真
　　通過在NC機(jī)器上仿真材料被切削的過程，成套NC加工選件可以讓用戶減少甚至消除使用實(shí)際零件進(jìn)行編程驗(yàn)證的工作。它直接處理Pro/ENGINEER實(shí)體零件模型，并支持所有的加工操作:從3軸到5軸的銑削、車削和線切割，到多軸銑/車。NC編程人員和機(jī)械專家使用這一選項(xiàng)，通過預(yù)先查出編程人員的所有可能錯(cuò)誤，來驗(yàn)證離散零件的加工程序。這樣就減少了用實(shí)際零件進(jìn)行驗(yàn)證的工作，從而省掉零件報(bào)廢、加工工具損耗以及工具、夾具和壓板損壞所需要的費(fèi)用。
   
    過程規(guī)劃和工藝流程卡的制訂
   
    成套NC加工選項(xiàng)，為制造業(yè)提供了功能強(qiáng)大且獨(dú)特的過程規(guī)劃/工藝流程卡工具。這一新工具，使用戶能創(chuàng)建一個(gè)根據(jù)圖解和指示一步一步進(jìn)行操作的框架，它是成功制造零件必不可少的條件。開發(fā)這一應(yīng)用的目的在于：通過提供一套工具，來幫助用戶進(jìn)一步提高他們制造過程的自動(dòng)化程度，這套工具能給用戶一個(gè)從Pro/ENGINEER中創(chuàng)建過程規(guī)劃的智能方法。
    刀具庫收集了制造系統(tǒng)中經(jīng)常使用的制造工具、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及加工環(huán)境中現(xiàn)成可用的夾具。這個(gè)庫包括了符合ANSI標(biāo)準(zhǔn)的刀具、滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的刀具夾以及加工夾具。
   
    NC后處理工具
   
    成套NC加工選項(xiàng)包括Pro/NC-GPOST，它是一套完整的NC后處理解決方案。它能讓用戶創(chuàng)建和更新用于任何類型CNC機(jī)器的后處理器，NC加工選項(xiàng)使用它來創(chuàng)建特殊的NC碼（G&M碼）文件。制造工程師和NC零件編程人員可以輕而易舉地創(chuàng)建和修改他們的后處理器，以便能用生產(chǎn)加工選項(xiàng)生成"無須編輯"的機(jī)器控制資料（MCD）輸出。