模具CAD/CAM/CAE项目实例应用

前 言
　　
　　模具CAD/CAM/CAE技术是将传统的模具设计、制造技术、工程分析与现代信息技术有机融合的一种综合技术，是现代模具行业*为关键的技术之一。本书与行业企业共同开发且融入作者多年的教学体会及模具设计经验，包括创新点、行之有效的技巧、实用资料等，以项目导向、任务驱动形式组织内容，在内容选取上还考虑了相关职业资格认证和技能竞赛的要求，帮助读者强化操作技能，培养创新能力。本书选用企业真实项目，每个典型项目都分为几个任务来引领完成特定模具产品的CAD/CAM/CAE训练，并在其后附加所需的模具设计及软件操作的基本概念和背景知识，通过设置相应的拓展训练使读者轻松掌握从入门到进阶的知识与技能；基于模具岗位职业标准和工作过程，遵循职业能力培养的基本规律，充分体现“工学结合”的思想。通过CAD/CAM/CAE软件、经典项目案例的基础学习及全过程训练，以模具设计师职业资格要求为标准，创造与企业真实设计一致的模具设计环境，培养现代模具设计的职业技能。
　　本书提供了4个符合基于工作过程系统化、任务导向的典型项目，又设计了9个拓展训练项目，总结了每个项目的学习要点，布置了思考训练题目。以“项目—任务”的形式构建学习内容，包括：项目1电脑桌线盖模具分型设计，其拓展训练项目为音箱前盖模具分型设计(修补孔)、薄壳模具分型设计(模具坐标系、加引导线)、开关屏模具分型设计(修补孔、加引导线)、覆盖件模具分型设计(拆分面、加引导线)、四个不同产品的多腔模布局及分型(多腔模设计)和压盖模具分型设计(模具坐标系、引导线)；项目2薄壳模具外围辅助设计，其拓展训练项目为压盖模具镶块设计及滑块侧抽芯设计和茶匙模具全过程设计；项目3茶匙模具型腔UG CAM，其拓展训练项目为灯罩模型加工前分析和茶匙模具型芯UG CAM；项目4眉笔夹具模具CAE，其拓展训练项目为冰箱抽屉板CAE优化设计和电器前盖CAE优化设计。
　　本书由烟台工程职业技术学院赵梅编著，龙口市明德学校于明媛、烟台工程职业技术学院董延辉、万书斌、李菊、邹吉华、孙梦怡、张月红、温晓妮、梁宁宁也参加了本书的编写工作。
　　本书通过借鉴参考文献中的成果和数据资料以及部分企业的标准和资料丰富了内容，在此一并对这些作者表示衷心感谢。
　　由于编者水平有限，书中难免存在错误、缺点和不当之处，恳请读者和同行专家批评指正。
　　
　　
　　编 者 

《模具CAD/CAM/CAE项目实例应用》以模具设计师职业资格要求为标准，以典型模具为载体，培养现代模具设计的职业技能。通过CAD/CAM/CAE软件、经典项目案例的基础学习及全过程训练，创造与企业真实设计一致的模具设计环境，遵循职业技能培养的基本规律，建立起一套基本技能—专业技能—工程实践的能力体系。 《模具CAD/CAM/CAE项目实例应用》选用企业真实项目，以任务驱动引领过程，基于模具岗位职业标准和工作过程，采用项目形式组织内容，深入浅出，易于学习和掌握。以UG NX Mold Wizard为平台，完成音箱前盖、薄壳、开关屏、覆盖件、压盖等的模具初始设置及分型设计，对几个不同产品进行多腔模布局、分型，完成添加模架，设计浇注、顶出、冷却系统，进行镶块及滑块侧抽芯等模具外围辅助设计；以UG NX加工模块为平台，完成茶匙模具型腔、型芯的加工编程；以华塑CAE为平台，完成眉笔夹具的模流分析。在完成项目实例的训练过程中适时填充所需的模具设计及软件操作的基本概念和背景知识，提高自学能力。 《模具CAD/CAM/CAE项目实例应用》既可作为高职高专的模具设计与制造、数控技术、计算机辅助设计与制造等专业的学习用书，也可作为相关工程技术人员、成人教育及培训的自学或参考用书。

　　
目 录

项目1 电脑桌线盖模具分型设计 1
1.1 任务1——分型初始设置 2
1.1.1 任务描述 2
1.1.2 任务目标 2
1.1.3 任务分析 2
1.1.4 任务实施 3
1.2 任务2——分型设计获得型腔、
型芯 7
1.2.1 任务描述 7
1.2.2 任务目标 7
1.2.3 任务分析 7
1.2.4 任务实施 8
1.3 相关知识 12
1.3.1 注塑模设计向导(Mold 
Wizard)简介 12
1.3.2 初始化项目
(Project Initialize) 21
1.3.3 模具坐标系(Mold CSYS) 23
1.3.4 收缩率(Shrinkage) 24
1.3.5 工件(Work Piece) 25
1.3.6 型腔布局(layout) 28
1.3.7 多腔模设计(Family Molds 
and Layout) 32
1.3.8 注塑模工具 32
1.3.9 分型(Parting) 37
1.4 拓展训练 41
1.4.1 音箱前盖模具分型设计
(修补孔) 41
1.4.2 薄壳模具分型设计
(模具坐标系、引导线) 47
1.4.3 开关屏模具分型设计
(修补孔、引导线) 55
1.4.4 覆盖件模具分型设计
(拆分面、引导线) 64
1.4.5 四个不同产品的多腔模布局
及分型(多腔模设计) 72
1.4.6 压盖模具分型设计(模具
坐标系、引导线) 85
项目小结 95
思考训练 96
项目2 薄壳模具外围辅助设计 98
2.1 任务1——添加模架 99
2.1.1 任务描述 99
2.1.2 任务目标 100
2.1.3 任务分析 100
2.1.4 任务实施 100
2.2 任务2——设计浇注、顶出及冷却
系统 108
2.2.1 任务描述 108
2.2.2 任务目标 109
2.2.3 任务分析 109
2.2.4 任务实施 109
2.3 相关知识 123
2.3.1 模架和标准件(Mold Base 
and Standard Part) 123
2.3.2 滑块/抽芯及镶块
(Slider/Lifter and Insert) 134
2.3.3 浇口和流道系统
(Gate and Runner System) 139
2.3.4 冷却组件设计(Cooling 
Component Design) 140
2.3.5 电极(Electrode) 142
2.3.6 其他辅助功能 144
2.4 拓展训练 151

2.4.1 压盖模具镶块设计及滑块
设计 151
2.4.2 茶匙模具设计(全过程) 164
项目小结 181
思考训练 182
项目3 茶匙模具型腔UG CAM 183
3.1 任务1——茶匙模具型腔粗加工 184
3.1.1 任务描述 184
3.1.2 任务目标 184
3.1.3 任务分析 184
3.1.4 任务实施 184
3.2 任务2——茶匙模具型腔精加工 200
3.2.1 任务描述 200
3.2.2 任务目标 200
3.2.3 任务分析 200
3.2.4 任务实施 200
3.3 相关知识 209
3.3.1 UG NX加工模块简介 209
3.3.2 CAM加工模块的基本
操作 211
3.3.3 UG加工编程的步骤 213
3.3.4 图形转换 216
3.4 拓展训练 217
3.4.1 灯罩加工编程前模型分析 217
3.4.2 茶匙模具型芯UG CAM 219
项目小结 223
思考训练 224
项目4 眉笔夹具模具CAE 225
4.1 任务1——网格划分 226
4.1.1 任务描述 226
4.1.2 任务目标 226
4.1.3 任务分析 227
4.1.4 任务实施 227
4.2 任务2——充模分析 231
4.2.1 任务描述 231
4.2.2 任务目标 231
4.2.3 任务分析 231
4.2.4 任务实施 231
4.3 任务3——冷却分析 244
4.3.1 任务描述 244
4.3.2 任务目标 244
4.3.3 任务分析 244
4.3.4 任务实施 244
4.4 相关知识 252
4.4.1 华塑网格管理器
HsMeshMgr 3.0 252
4.4.2 华塑CAE3D 7.5 264
4.5 拓展训练 293
4.5.1 冰箱抽屉板CAE优化设计 293
4.5.2 电器前盖CAE优化设计 294
项目小结 295
思考训练 295
附录A 模具设计常用名词 297
附录B 注塑模向导模架调用参数 298
参考文献 301

《模具CAD/CAM/CAE项目实例应用》提供了4个符合基于工作过程系统化、任务导向的典型项目，又设计了9个拓展训练项目，以典型模具为载体，通过CAD/CAM/CAE软件、经典项目案例的基础学习及全过程训练，创造与企业真实设计一致的模具设计环境，建立起一套基本技能—专业技能—工程实践的能力体系。