2022年模具CADCAE软件实践分析方案 .docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 模具 CAD/CAM软件实践报告班 级：材料 10702 姓 名：班级序号： 19 指导老师：管 锋 张锦洲 杨 雄时 间： 2022.12.27-2022.12.31 1 / 17 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 目录 1. 模具 CAD/CAM/CAE软件的应用现状与进展 .3 2.模具 CAD/CAM/CAE软件实践 .42.1 模具 CADPro-E模具设计） .4 2.2.1 零件一 下凹模）的设计步骤 . 5 2.1.2 零件二 上凸模）的设计步骤 .

2、 72.1.3 零件装配操作流程 . 8 2.2 模具 CAE、SOLIDEDGE、AutoCAD、SoldWorks、ProEngineer 等；二是特地针对模具行业开发的模具 CADCAM系统如：上海交大模具 CAD国家工程中心开发的冷冲模 CAM系统等；经过近几十年的进展我国模具 CADCAM有了长足的进展；在国内的模具生产中； CADCAM技术已经得到广泛的应用；模具行业已引进相当数量的国外 CADCAM系统；如： Unigraphics UG 、SOLIDEDGE、AutoCAD、 SolidWorks 、Pro/Engineer 等；并配置了运行速度快、性能高的运算机；但是对于国内

3、一些 大型模具企业它们的 CADCAM 应用状况多停留在从国外购买先进的 CADCAM系统和设备但在其上进行的二次开发较少,资源利用率低：对于国内一些中小型模具企业,它们的 CADCAM应用很少；有些仅停留在以运算机代替画板绘 图；所以有必要改善国内模具企业的 CAD CAM应用状况；使它们真正做到快速、精确地对市场做出反应；并使制造的模具产品质量高、成本低,即达到敏捷制造的目的；我国模具 CADCAM的开发开头于 20世纪 7O岁月末进展也很快速；在微机平台 上开发 CAD CAM 软件方面我国与国外起点差不多,都是使用 Visual C+ ,OpenGL等工具进行软件开发,国内很多高校、软

4、件公司和企业在此基础上开发出了先进的,有自己特色,符合中国用户习惯的 CAD CAM软件或模块,其中有 一些成果已经得到了推广和使用 到目前为止,先后通过国家有关部门鉴定的有精冲模、一般冲裁模、锻模、锤模和注塑模等 这些系统大多数尚未在生产中广泛推广应用；CADCAM系统；但是；直到现在3 / 17 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 在模具 CADCAM 的应用方面篇 过这几十年的进展我国模具 CADCAM 的应用有了长足的进展模具 CADCAM技术已经被广泛应用于我国企业；在模具CADCAM系统开发方面,我国研制

5、模具CADCAM软件的开发水平也逐步接近国外先进水平；在模具 CADCAM人才方面,在政府的大力支持下,高校和企业培养了一大批模具 CADCAM 软件开发及应用人才；但总的来说我国目前模具行业使用 CADCAM技术仍存在着很多弊端模具CADCAM技术水平仍处于高技术集成和向产业化商品化过渡的时期自主开发的模具 CAD CAM软件的开发水平、商品化、市场化程度都不如发达国家；软件在牢靠性和稳固性方面与国外工业发达国家的软件尚有一些差距；但是我们不但要看清我们的劣势也要看到我们的优势；与国外软件相比我们的优势是：明白本国市场；供应技术支持便利价格廉价等；在政府的大力支持下,我国模具 CADCAM

6、产业要充分利用优势更要立足国内,结合国情,面对国内经济建设的需要开发出有自己特色符合中国人习惯的 CADCAM软件走一条适合自己的合理进展道路；2. 模具 CAD/CAM/CAE软件实践现以三维造型软件 pro/e 和有限元分析软件 ANSYS为例阐述和总结在软件实践中的 CAD/CAE软件操作情形：2.1 模具 CADPro-E模具设计） CAD中以 PRO/E为例设计零件；这里主要选取两个主要零件分析：简洁化的弯曲模设计）装配爆炸图如下：零件一如下 下凹模）：4 / 17 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 零件

7、二模型图如下 上凸模）：现介绍设计零件设计： 2.1.1 零件一 下凹模）的设计步骤：打开 pro/e 程序,挑选菜单栏中文件新建,挑选零件,去掉使用缺省模块,5 / 17 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 挑选“mmns_part_solid ” , 点击拉伸工具 , 窗口左下角显现“ 设置” 按钮,点击设置,定义,鼠标挑选“FRONT” 平面作为草绘平面,就可以进行草绘操作了；挑选“ 创建 2点” ,画线,绘草图：挑选合适设计尺寸,并标注尺寸,选用倒角后挑选“ 创建中心线” ,用 Ctrl 选择左边全部直线,然

8、后点击镜像选定的图元,使图形关于中心线对称；检查没有问题,挑选连续当前部分“ ” 在拉伸功能下挑选拉伸深度值,选择确定“ ” ；拉伸后在上表面两侧面挑选草绘,通过镜像和尺寸标注约束平面四个圆关于平面中心点对称,点击连续当前部分,在点击拉伸,挑选6 / 17 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - ,在点击缺省材料,挑选确定；就可以在选定平面打孔；挑选储存副本,挑选 *. 格式储存制定文件夹；这样零件一设计绘制完毕；2.1.2 零件二 上凸模）的设计步骤：基本操作方式与零件一一样,也是通过绘制左边草图镜像达到关于中心线对称

9、,拉伸后在上表面两侧指定平面相对零件一空协作）绘制草图,挑选协作尺寸,挑选拉伸指定深度值 80,达到圆柱和零件一孔相协作；设计完毕零件二图,储存 *.igs 格式文件；7 / 17 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2.1.3 零件装配操作流程在菜单栏文件中挑选打开,选取零件一文件,挑选组件读入,点击工具栏选取零件二,得到如下视图：8 / 17 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 点击放置,挑选约束类型“ 插入” ,挑选要插入的表面,组件

10、,再新建约束,匹配方式对齐,圆柱上表面和零件一下表面对齐；即可装配胜利；如图：2.2 模具 CAE Close the Element Type window 2.2.1.4 定义材料参数ANSYS Main Menu: Preprocessor Material Props Material Models Structural Linear Elastic Isotropic input EX:200e9, PRXY:0.3 OK 2.2.1.5 定义截面ANSYS Main Menu: Preprocessor Sections Beam Common Sections 定义工字钢梁 ,

11、其横截面积尺寸 :ID=1, 其它根据表内数值按 m的单位填入OK 2.2.1.6 生成几何模型 生成特点点10 / 17 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - ANSYS Main Menu: Preprocessor Modeling Create Keypoints In Active CS 依次输入两个点的坐标：input:10,0,0, 24,0,0 , OK 生成线ANSYS Main Menu: Preprocessor Modeling Create Lines Straight lines 依次连接

12、两个特点点,10,0,0, 24,0,0 OK 2.2.1.7 网格划分ANSYS Main Menu: Preprocessor Meshing Mesh Attributes Picked Lines 拾取线 Pick Orientation Keypointss 打钩 yes Apply 拾取参考点 OK Mesh Tool Size Controls lines: Set 拾取梁边 : OKinput NDIV:10 OK back to the mesh tool windowMesh: line Mesh Pick All in Picking Menu Close the Mes

13、h Tool window 网格划分图2.2.1.8 分别给 1,2, 特点点加约束ANSYS Main Menu: Solution Define Loads Apply Structural Displacement On Keypoints 拾取 1,2 keypoints OK select All DOF OK 施加 y方向的载荷ANSYS Main Menu: Solution Define Loads Apply Structural Pressure On Beams Pick All LKEY:1, VALI:-10000 , VALJ:-40000 OK 11 / 17 名

14、师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 施加载荷约束后有限元模型2.2.1.9 分析运算ANSYS Main Menu: Solution Solve Current LS OKto close the solve Current Load Step window OK 2.2.1.10 结果显示ANSYS Main Menu: General Postproc Plot Results Deformed Shape select Def + Undeformed OK back to Plot Results wind

15、owContour Plot Nodal Solu select: Stress X Component of stress OK 应力分布图12 / 17 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 综合变形图2.2.1.11 退出系统ANSYS Utility Menu: File Exit Save Everything OK 2.2.2 受热载荷作用有限元建模与温度场求解2.2.2.1 图4-1 受热载荷作用的双层烟囱的分析模型进入 ANSYS程序 ANSYSED 10.0 change the working d

16、irectory into yours input Initial jobname: t-chimney OK 2.2.2.2 设置运算类型13 / 17 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - ANSYS Main Menu: Preferences select Thermal 2.2.2.3 挑选单元类型 OK ANSYS Main Menu: Preprocessor Element Type Add/Edit/Delete Add select Thermal Solid Quad 4node 55 wind

17、ow Options select K3: Plane window 2.2.2.4 定义材料参数OK back to Element Types OKClose the Element Type ANSYS Main Menu: Preprocessor Material Props Material Models Thermal Conductivity Isotropic input KXX:1.4 OK Thermal Convection or film Coefficient for Material Number 1 T1:20 OK 2.2.2.5 生成几何模型生成特点点ANS

18、YS Main Menu: Preprocessor Modeling Create Keypoints In Active CS 依次输入 6个点的坐标：input:10.1, 0, 0, 20.3, 0, 0, 30.3, 0.3, 0, 40, 0.3, 0, 50, 0.1, 0, 60.1, 0.1, 0OK 生成截面ANSYS Main Menu: Preprocessor Modeling Create Areas Arbitrary Through KPS 依次连接 6个特 征点 : 10.1, 0, 0, 20.3, 0, 0, 30.3, 0.3, 0, 40, 0.3,

19、0, 50, 0.1, 0, 60.1, 0.1, 0OK 2.2.2.6 网格划分ANSYS Main Menu: Preprocessor Meshing Mesh Tool Size Controls lines: Set 分别拾取左边 2竖直边 :OKinput NDIV: 10 和5 Apply 拾取右条竖直边 NDIV: 15 ； Set 拾取上直边 :OKinput NDIV: 15 Apply 分别拾取下边的两条横直边 :OK input NDIV: 10 和5 OK back to the mesh tool windowMesh: Areas, Shape: Quad, F

20、ree Mesh Tool window 14 / 17 Mesh Close the 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2.2.2.7 模型施加热约束分别给两条对称边施加对称约束ANSYS Main Menu: Solution Define Loads Apply Thermal Temperature On Lines 拾取左边 , Value: 0 Apply 拾取右边,Value ：0 OK 给内部边界加已知烟囱内表面的温度为 100ANSYS Main Menu: Solution Define Lo

21、ads Apply Thermal Temperature On Lines 分别拾取内部两边 , Value:100 OK 给外部热对流边界加换热系数和外界温度 30heat film coefficients with associated ambient temperatures ANSYS Main Menu: Solution Define Loads Apply Thermal Convection On Lines 分别拾取外部两边 , 输入： Heat Convection Coeffecient:20, Bulk Temp Value:30 OK 15 / 17 名师归纳总结

22、 - - - - - - -第 15 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2.2.2.8 分析运算ANSYS Main Menu: Solution Solve Current LS OKto close the solve Current Load Step window OK 2.2.2.9 结果显示ANSYS Main Menu: General Postproc Plot Results Contour Plot Nodal Solu select: DOF solution, Temperature TEMP OK 16 / 17 名师归纳总结 - -

23、- - - - -第 16 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 结果分析：温度条,越靠右边温度越高,红色代表温度最高；越靠左边,温度 越低,蓝色代表最低；由图可知,靠近内表面直角出温度最高,且散热最不容 易,与实际情形相吻合2.2.2.10 退出系统 Exit Save EverythingOK ANSYS Utility Menu: File3. 软件实践小结为期一周的模具CAD/CAM实习在机械学院大楼4 楼机房,我们每次都很准时自觉去实习；实习的过程中有老师的辅导,虽然资料数量不多,但我们最终完成 了实习内容；从最基础的运行程序开头,然后逐步熟识和明白 PR

24、O-E和 ANASYS的各种界 面和编辑工具,又从最基本的操作开头自学；实习过程中,制作零件图的时候 犯了不少错误,有时甚至都不知道怎么该去操作和编辑,但是同学们间常常互 帮互助,经过反复编辑和调试,耐心的一个个修改错误,最终仍是完成了每天 的任务；对于我来说, PRO-E 和 ANASYS特别生疏的工具,以前知道的软件只有 CAD,从来就没见过也没听说过这些制图与分析工具；所以完成这次实习觉得很 辛苦,从零做起,但最终仍是把握了 PRO-E和 ANASYS这些专业制图和分析软件 的基本操作,实践是最好的帮忙,这次实习将有助于我今后的学习；这次实践 更让我发觉自己要学习的东西仍很多,很多只是把

25、握不牢； PRO-E 相比 CAD来说,图形比较简洁直观；觉得PRO-E这个软件特别有用,现在只是把握 PRO-E的一些皮毛而已,我觉得以后将要更具体的学习 PRO-E,将来的工作设计种确定离不开 PRO-E,好好运用 PRO-E软件确定会对自己有所 帮忙的；虽然实习的课程支配不多,但是一周的实习令我收成很大,在实习的过程中 不仅考查了我们对新学问的吸取和把握,而且也考查了我们的细心与耐心,同 时更考查了我们的团队之间的协作互助才能；一周的软件实践终止了,但目前所学的仍仅仅只是基础的基础,很多操作 依旧不熟,对具体问题的建模分析和娴熟、敏捷地运用和有待强化练习和熟悉；想要熟识的把握这两门软件,对 续下去,娴熟才能生巧；PRO/E的学习和 ANSYS的学习仍将需要继17 / 17 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 17 页