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標(biāo)題: SolidWorks 基于并行設(shè)計的沖模CAD/CAM系統(tǒng)集成框架 [打印本頁]

作者: 宇宙立方 時間: 2017-5-20 12:59
標(biāo)題: SolidWorks 基于并行設(shè)計的沖模CAD/CAM系統(tǒng)集成框架
并行設(shè)計是通過劃分到子一級單位的模具設(shè)計制造擔(dān)當(dāng)?shù)倪M(jìn)一步的子任務(wù)和協(xié)作的方法，使某些可以在總體設(shè)計制造任務(wù)中盡可能前置以縮短周期的并行子任務(wù)在滿足合理性、可行性的要求下盡可能同步或稍后進(jìn)行啟動。根據(jù)沖模并行設(shè)計體系結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)集成技術(shù)原理，基于并行設(shè)計的沖模CAD/CAM系統(tǒng)集成框架（圖1）。　　

　　圖1 Solidworks三維CAD/CAM集成設(shè)計制造平臺
　　該框架沖模設(shè)計和開發(fā)過程分為繪制件圖（產(chǎn)品前處理）、模具工步料帶排樣設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具零件設(shè)計、模具制造和裝配以及模具調(diào)試使用六個階段，階段與階段之間有部分重疊，表明在前面設(shè)計尚未結(jié)束時，后面的設(shè)計就已經(jīng)開始了，即并行設(shè)計部分（這里是指廣義的整個模具設(shè)計制造過程中各個環(huán)節(jié)之間的并行）。
　　2
　　并行設(shè)計在沖模CAD/CAM系統(tǒng)中的應(yīng)用
　　沖模設(shè)計的基本流程
　　
　　圖2 沖模CAD/CAM 流程圖
　　①原始設(shè)計數(shù)據(jù)輸入模塊：完成沖裁零件的形狀和尺寸輸入系統(tǒng)，PDM信息輸入。
　　②圖形前處理模塊：由原始工件圖轉(zhuǎn)換為可供模具設(shè)計使用的圓整后模型，為后續(xù)模塊提供必要的信息。統(tǒng)一產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型、全參數(shù)化、全相關(guān)，使得模具在設(shè)計階段易于修改。在設(shè)計變更時一處修改，能擴(kuò)展到整個設(shè)計中，同時自動更改所有的設(shè)計圖紙以及產(chǎn)品數(shù)據(jù)。
　　③工藝性判斷模塊：以自動搜索和人為輔助判斷的方式分析沖裁件的工藝性。如零件不適可沖裁，則給出提示信息，要求修改零件圖。（客戶打合，前期方案評審）
　　④料帶排樣模塊：以材料利用率為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行排樣優(yōu)化設(shè)計。一旦敲定，即可并行展開下續(xù)各個分行模塊，是整個模具項(xiàng)目的中樞總線部分。
　　⑤確定沖壓工藝方案模塊：確定采用簡單模、復(fù)合模或連續(xù)模。從既存的標(biāo)準(zhǔn)型模架系列中進(jìn)行選擇，是一個方案優(yōu)化，成本精簡的標(biāo)準(zhǔn)化過程。
　　⑥受力計算模塊：預(yù)先計算沖裁力、卸料力、壓邊力等，為選擇壓力機(jī)提供理論力計算。（這部分理論計算當(dāng)前LogoPress僅提供了沖裁力，而針對折彎、拉伸等成形工藝需要借助CAE及CBR進(jìn)行必要的實(shí)驗(yàn)性的推理驗(yàn)證來提供必要的輸入信息）。
　　⑦模具結(jié)構(gòu)設(shè)計模塊：在以上1-6確定的前提之下，按照模具裝配體中各個要素的標(biāo)準(zhǔn)化劃歸進(jìn)行各擔(dān)當(dāng)?shù)淖尤蝿?wù)分配，對應(yīng)選擇標(biāo)準(zhǔn)零部件，設(shè)計非標(biāo)準(zhǔn)零件等，及后續(xù)的加工、品質(zhì)驗(yàn)證過程。
　　⑧以統(tǒng)一的任務(wù)節(jié)點(diǎn)為標(biāo)桿，集中各子要素子零部件進(jìn)行匯總裝配驗(yàn)證，試模出樣。
　　沖模設(shè)計過程的并行
　　細(xì)探?jīng)_模的并行設(shè)計，包括兩方面的內(nèi)容：一是沖模設(shè)計過程本身的并行，指的是沖模設(shè)計各階段任務(wù)之間的并行；二是模具裝配體中各元素、子件的沖模設(shè)計與制造自過程之間的并行，指的是在沖模設(shè)計進(jìn)行到方案確定階段，就開始不同類型單件的零件設(shè)計、工藝準(zhǔn)備、加工等的子系統(tǒng)協(xié)同推進(jìn)，包括購原材料和標(biāo)準(zhǔn)件訂購、零件的設(shè)計、工程圖作成，零件加工所需刀具、夾具和量具的工藝設(shè)計、準(zhǔn)備和完成加工等。詳細(xì)來說，就是將原先由個人完成的沖模設(shè)計過程分解為若干個并行子任務(wù)組。
　　設(shè)計任務(wù)的處理，設(shè)計任務(wù)的分解和相關(guān)子任務(wù)關(guān)系的處理是并行設(shè)計的關(guān)鍵問題。這種分解和處理應(yīng)以使設(shè)計任務(wù)盡可能被并行執(zhí)行為原則，并盡可能一次成功，以提高模具質(zhì)量，縮短開發(fā)周期。模具總體設(shè)計人員在裝配環(huán)境中通過對零/部件設(shè)計完善程度的把握，來決定總裝配體分解后每個子裝配、零件還有多少任務(wù)需其他設(shè)計人員完成。零/部件在總裝配體中的設(shè)計完善程度以能準(zhǔn)確反映模具的功能及裝配關(guān)系、準(zhǔn)確向下層設(shè)計人員傳遞信息為準(zhǔn)。總裝配體既可隨時分解成部件、零件，進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計，又可隨時重新裝配起來，回到裝配環(huán)境下進(jìn)行設(shè)計，并可進(jìn)行各種檢查分析，所謂自底向上的設(shè)計模式。
　　各子任務(wù)分配的協(xié)調(diào)機(jī)制，鈑金沖壓模具的復(fù)雜性，導(dǎo)致并行設(shè)計時可能發(fā)生諸如配套性、幾何尺寸聯(lián)系、規(guī)格類型以及工作時序等方面的沖突。我們在裝配環(huán)境下對整副鈑金模具的功能、結(jié)構(gòu)等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行評價、修改，以消除沖突，保證模具的整體性和協(xié)調(diào)性。那么，在模具結(jié)構(gòu)并行設(shè)計過程中，設(shè)計信息的溝通、設(shè)計質(zhì)量的評價、設(shè)計流程的控制、設(shè)計人員之間的協(xié)調(diào)等問題的處理就變得最為重要。我覺得關(guān)鍵之處還是在于模具標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的認(rèn)知和細(xì)分定義程度上的問題解決才是真正實(shí)現(xiàn)流暢并行設(shè)計的要害，為此，我們也可以借鑒以下相關(guān)協(xié)作性的機(jī)制來解決一些分配過程中的問題：
　　①總體設(shè)計人員進(jìn)行模具的總裝設(shè)計，然后把零/部件拆開，分配給各個層次的下層設(shè)計人員同時進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計。
　　②下層設(shè)計人員進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計時，如發(fā)現(xiàn)某設(shè)計意圖不明或某部位需要修改時，可向上層設(shè)計人員發(fā)出詢問或修改申請。
　　③上層設(shè)計人員進(jìn)行必要的計算、評價、協(xié)調(diào)后，發(fā)出設(shè)計意圖說明或同意修改指令；因?yàn)槟＞叩亩鄬哟谓Y(jié)構(gòu)，如果上層設(shè)計人員無權(quán)處理下層設(shè)計中涉及的問題，可將該問題提交給更上層乃至總體設(shè)計人員處理。
　　④下層設(shè)計人員根據(jù)上層發(fā)出的設(shè)計說明或修改指令，繼續(xù)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計。
　　⑤上層設(shè)計人員、總體設(shè)計人員將下層詳細(xì)設(shè)計后的零/部件裝配起來，進(jìn)行功能、結(jié)構(gòu)等方面的技術(shù)驗(yàn)證，滿意后即結(jié)束全部設(shè)計，否則再將零/部件拆開進(jìn)行修改。
　　在設(shè)計討程中，設(shè)計人通過PDM協(xié)同設(shè)計平臺，可以實(shí)時看到設(shè)計和修改的整體效果，并檢查其正確性，從而使各部分的設(shè)計同步協(xié)調(diào)、齊頭并進(jìn)。通過這種類似機(jī)制再配合背后豐沛的各擔(dān)當(dāng)自己早已“墨守陳規(guī)”的設(shè)計技術(shù)要求，才能有利于設(shè)計人員整個集體的并行協(xié)調(diào)作業(yè)。
　　而整體裝配環(huán)節(jié)就成為最終設(shè)計成型的關(guān)鍵，總體設(shè)計人員需要在一開始策劃時充分考慮模具的整體性能，這樣下層設(shè)計人員在上層形成粗略設(shè)計要求后可同時展開工作，縮短設(shè)計時間；零/部件之間通過裝配關(guān)系約束成為一個有機(jī)的整體，易于保證設(shè)計的一致性和完整性，支持設(shè)計組并行協(xié)同工作。裝配設(shè)計環(huán)境提供了“虛零件”的設(shè)計功能。所謂虛零件指的是零/部件僅以一個名字或一個坐標(biāo)系空間點(diǎn)位來表示，通過先前開發(fā)的總體BOM三坐標(biāo)輸出清單可以快速的裝配匹配，從而確定模具的功能結(jié)構(gòu)和裝配結(jié)構(gòu)。在最終總裝環(huán)境中可以對虛零件進(jìn)行設(shè)計、修改，通過產(chǎn)生幾何實(shí)體而使之變成“實(shí)零件”可對任何零件進(jìn)行必要的設(shè)計、修改、裝配和刪除，完成模具總體設(shè)計。
　　克服傳統(tǒng)“串行”設(shè)計的弊端，變單一設(shè)計過程為小循環(huán)多重復(fù)設(shè)計過程，并使設(shè)計過程的每個環(huán)節(jié)都能實(shí)現(xiàn)并行推進(jìn)、協(xié)同配合、修改快速響應(yīng)，這是我們不變的目標(biāo)。作為處于制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級關(guān)鍵時期的我們，一體化、并行地進(jìn)行件模具設(shè)計，才能從根本上提高模具設(shè)計質(zhì)量、縮短開發(fā)周期。在全新概念的三維CAD/CAM和PDM平臺基礎(chǔ)之上，借助于Ineternet和NC平臺，模具全球異地協(xié)同設(shè)計制造也將不僅僅是設(shè)想。這勢必是一場挑戰(zhàn)智能模具設(shè)計、制造來贏得行業(yè)新市場新生命的革命。

作者: xiaobing86203 時間: 2017-5-20 14:53
這個模塊厲害了，參數(shù)化設(shè)計，效率不是一般的高

作者: wxg263 時間: 2017-5-20 21:10
然而要最新的2017版本才可以嗎

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