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《模具CAD/CAM》教学大纲学分：4学时：112适用专业：计算机辅助设计与制造（机械）一、课程目的与任务课程目的：训练和提高学生综合运用注塑模具设计、模具制造基础、数控机床加工与编程等已修课程知识，并使用现代流行的三维CAD/CAM/CAE软件进行产品三维建模、产品注塑流动分析、注塑模具设计、数控自动编程的能力，以及训练学生操作加工中心、数控铳床、电加工机床加工模具型腔零件的能力。
课程任务：使用三维CΛD∕CΛM∕CAE软件设计二套注塑模具，使用各种数控机床加工二个型腔零件。
二、课程基本要求1.知识与能力要求（1）进一步熟悉注塑模具设计、数控机床、模具制造基础、机械制图等知识；（2）熟练使用三维CAD/CAM软件设计三维注塑模具；（3）掌握对一般注塑产品进行流动分析的技术；（4）能够按照要求，绘制标准的二维注塑模具装配图和零件图；（5）能使用三维CAD/CAM软件进行数控自动编程并操作数控机床加工中等复杂模具型腔零件。
2.过程要求（1）按照上课时间进行，不得迟到、早退、旷课。
每天考勤，出勤率作为平时成绩参考。
（2）要求严格遵守数控机床安全操作规程和文明生产要求。
（3）严格遵守机房的上机规定要求。
（4）其他要求参照企业“5S”管理规范。
三、课程主要内容内容说明：本课程共包含五个项目，每个项目均以模具设计与加工的过程为导向。
在各个过程当中，涉及到若干的任务。
通过逐步完成各个任务，从而达到最终完成整个项目的目的。
每个学生必须选择至少两个项目。
放大镜项目包含的内容最全面，并且难度适中，训练效果较好，所以作为每个学生的必选项目。
为了让学生复习、熟悉以前学过的相关知识和技能，在放大镜项目里安排了三个基础训练课（红色字体部分），以便帮助学生将以前的知识技能融合到课程中。
本课程一共有五个实训项目，学生必须选择其中的两个。
其中第一个项目为基础项目,包含比较全面的内容，是学生必选项目，其余四个项目各有特点，学生可以根据自己的水平和特点选择其中之一。
1-1模具CAD/CAM的基本概念模具CAD/CAM现阶段应该指广义的计算机技术在模具设计与制造中的应用，一般包括计算机辅助设计[CAD]、计算机辅助工程分析[CAE]、计算机辅助制造[CAM]、计算机辅助工艺过程设计[CAPP]、产品数据管理系统[PDM]等内容。
计算机辅助工程分析是以现代计算力学为基础，以计算机仿真为手段的工程分析技术，对未来模具的工作状态和运行行为进行模拟，从而及早发现设计缺陷，是实现模具优化的主要支持模块。
计算机辅助工艺过程设计是指根据产品设计阶段给出的信息，人机交互或自动地完成产品加工方法的选择和工艺过程的设计。
产品数据管理系统是以软件、计算机网络、数据库、分布式计算等技术为基础，以产品为核心，实现对产品相关的数据、过程、资源的一体化集成管理的技术。
1-2模具CAD/CAM系统的组成一个完善的CAD/CAM系统应具有的7大功能：快速数字计算及图形处理功能、几何建模功能、处理数控加工信息功能、大量数据和知识的存储及快速检索与操作功能、人机交互通信功能、输入和输出信息及图形功能、工程分析功能等。
模具CAD/CAM系统的运行环境由硬件、软件和人三大部分组成。
硬件主要包括计算机及其外围设备，广义上讲硬件还包括用于数控加工的机械设备和机床等。
硬件是CAD/CAM系统运行的基础。
软件是CAD/CAM系统的核心，包括系统软件、支撑软件和应用软件等。
模具CAD/CAM系统的硬件主要由计算机主机、外存储器、输入设备、输出设备、网络设备和自动化生产装备等组成。
由专门的输入及输出设备来处理图形的交互输入与输出问题，是CAD/CAM系统与一般计算机系统的明显区别。
根据CAD/CAM系统的运行环境，所用计算机的类型、规模和性能等级，可归纳为主机系统、小型成套系统、分布式工程工作站系统和微型机系统四种配置形式。
主机是CAD/CAM系统的硬件核心，主要由中央处理器[CPU]和内存储器[简称内存]组成。
模具cadcamcae技术及应用模具CAD/CAM/CAE技术是指通过计算机辅助设计、计算机辅助制造和计算机辅助工程分析的集成应用，用于设计和制造各种类型的模具。
CAD/CAM/CAE 技术可以提高模具的设计精度、加工效率和产品质量，广泛应用于机械、汽车、电子等行业。
模具CAD技术是指利用计算机软件进行模具设计的过程。
它可以帮助设计师实现快速、精确地完成模具的几何建模和装配分析。
CAD软件可以提供丰富的模具设计工具，如实体造型、参数化设计和装配检查等，使设计师能够准确地模拟和检查模具的各个部件，从而避免了传统手工绘图的不足之处。
此外，CAD技术还可以提高设计效率，缩短设计周期，减少设计错误，降低成本。
模具CAM技术是指利用计算机辅助制造技术对模具进行加工的过程。
CAM软件可以根据CAD模型生成加工路径和工艺参数，控制数控机床进行自动加工。
CAM技术可以提高加工精度，减少操作者的劳动强度，提高加工效率。
此外，CAM技术还可以进行机床仿真和碰撞检查，确保模具加工过程的安全性。
模具CAE技术是指利用计算机辅助工程技术对模具进行设计验证和工程分析的过程。
CAE软件可以进行结构强度、热传导、模流分析、模具冷却等工程分析，从而提前发现并解决模具设计中的问题。
CAE技术可以预测模具在使用过程中的寿命和性能，指导模具设计的改进和优化。
模具CAD/CAM/CAE技术的应用可以提高模具制造的质量和效率。
首先，它可以减少人为因素对模具设计和制造过程的影响。
利用CAD软件进行模具设计，可以避免手绘图带来的误差和繁琐。
其次，CAM软件可以根据CAD模型自动生成加工程序，提高加工精度和效率，减少人工操作的失误。
最后，CAE软件可以对设计方案进行工程分析，优化模具的结构和性能，避免因设计问题而导致的制造失败。
总之，模具CAD/CAM/CAE技术是现代模具设计和制造的重要工具。
它提高了模具制造的准确性、效率和可靠性，降低了制造成本。
模具CAD／CAM系统的构成模具CAD/CAM系统是一类集成了计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）功能的软件系统，旨在通过数字化的方式来提高模具及其相关零部件的设计、加工和维护的效率和质量。
在这篇文章中，我们将探讨模具CAD/CAM系统的构成，以及每个组成部分的作用。
1. CAD部分CAD部分是模具CAD/CAM系统的核心，主要用于模具的设计。
CAD软件是一种电脑工具，可以用于辅助设计、草图、建模、图形补充、详细绘制，以及在三维空间中构建和操纵对象。
模具设计人员使用CAD软件创建模具的2D和3D模型，包括至关重要的几何形状、尺寸、材料等信息。
CAD系统还能够执行数据转换和数据管理等任务，以便模具制造过程中的协调和沟通。
2. CAM部分CAM部分是模具CAD/CAM系统中用于进行计算机辅助制造的部分。
CAM软件用于通过数字化方式将模具CAD设计的图形转换为指令以控制加工机床来制造模具。
MYCAM系统可以根据模具CAD设计的模型数据，生成加工路径、决定刀具轨迹、速度等参数，在保证模具质量的前提下，将模具加工效率最大化。
CAM系统还可以管理加工中的刀具、料件和加工工艺等相关信息，以便监控制造过程并提高效率。
3. 模具库模具库是存储和管理模具设计及其相关材料、工艺和电子文件的中央数据库。
模具设计人员可在模具库中搜索和选择既有模具设计以及其相关信息，尤其是可复用的部件和组件，从而减少设计和制造时间，提高效率。
此外，模具库还包括其他数据，例如材料属性、机器速度、刀具参数等，以便加快开发进程并缩短模具制造工时。
4. 分析模块分析模块包括模具CAD/CAM系统中用于模拟和分析模具设计和加工过程的工具。
分析模块使用高级模拟技术来预测试验不同设计方案和材料选择的效果，并帮助开发人员在模具制造前识别和解决潜在问题。
此外，分析模块还能使用机器加工数据，减少错误和浪费，提高模具制造的精确性和效率。
5. 设计工具包设计工具包包括各种用于设计、创建和编辑模具CAD模型的工具和插件。
模具CAD-CAM常用软件1. SolidWorks简介SolidWorks 是一款强大的三维CAD软件，广泛应用于模具设计与制造行业。
它具有直观的用户界面和强大的建模工具，能够帮助设计师快速创建复杂的模具结构。
主要功能•三维建模：SolidWorks 提供了丰富的建模工具，包括实体建模、曲面建模、装配建模等，可以满足各种模具设计需求。
•自动装配：SolidWorks 可以自动检测和解决装配中的冲突问题，大大提高了设计效率。
•2D细节图和工程图：设计师可以方便地创建2D细节图和工程图，用于模具的具体制造和加工过程。
•模拟分析：SolidWorks 还提供了模拟分析功能，可以预测模具在使用过程中的受力情况，从而优化模具结构，提高使用寿命。
优点•用户友好的界面和操作流程，易于上手。
•丰富的建模工具和功能，满足各种模具设计需求。
•强大的装配功能，减少设计过程中的冲突问题。
•提供了模拟分析功能，能够优化模具结构。
2. AutoCAD简介AutoCAD 是一款广泛使用的2D和3D CAD软件，也是模具设计和制造领域中常用的软件之一。
它具有强大的绘图能力和设计工具，可以实现快速的模具设计和详细制图。
主要功能•二维绘图：AutoCAD 提供了丰富的绘图工具，可以绘制各种比例的2D模具图纸。
•三维建模：AutoCAD 也具有三维建模功能，可以创建复杂的模具结构。
•参数化建模：AutoCAD 支持参数化建模，可以根据设计参数快速生成不同尺寸的模具。
•图形导出和打印：设计师可以方便地导出图形文件或者直接打印模具图纸。
优点•强大的绘图和设计工具，满足各种模具设计需求。
•可以进行二维和三维建模，具有较高的灵活性。
•支持参数化建模，提高了设计的效率。
•方便的图形导出和打印功能。
3. Mastercam简介Mastercam 是一款专业的CAM软件，被广泛用于模具制造过程中的数控编程。
它集成了多种功能和工具，可以帮助操作人员准确而高效地进行数控编程。
cad模具设计教程CAD模具设计教程CAD（计算机辅助设计）技术在现代工业设计中起着重要的作用。
它可以帮助工程师们更高效地设计出各种复杂的模具，提高生产效率和产品质量。
本文将为大家介绍一些CAD模具设计的基础知识和技巧。
一、CAD模具设计的基础知识1.了解模具的类型和结构首先，我们需要了解不同类型的模具及其结构。
常见的模具包括冲压模具、注塑模具、压铸模具等。
每种模具都有其独特的设计要求和特点，因此在进行CAD设计之前，要先了解所设计模具的工作原理和结构。
2.学习CAD软件的基本操作CAD软件是进行模具设计的工具，掌握基本的CAD软件操作是非常重要的。
尽管文章中不能提供具体的软件名字，但是你可以选择适合自己的CAD软件进行学习和实践。
通过学习软件的基本操作，包括绘制、编辑、图层管理等功能，可以更好地应用CAD软件进行模具设计。
二、CAD模具设计的技巧1.合理运用曲线和实体建模技术在进行CAD模具设计时，曲线和实体建模技术是非常常用的技术。
曲线建模可以用来绘制模具的外形轮廓，而实体建模则可以将曲线转换为三维实体，更好地呈现出模具的空间结构。
合理运用这两种技术可以使模具的设计更加精准和美观。
2.考虑模具的工艺性和可行性在进行CAD模具设计时，要考虑模具的工艺性和可行性。
首先，要考虑模具的制造工艺和所需材料。
不同的模具制造工艺会对CAD设计造成影响，因此要在设计之前对制造工艺有一定的了解。
另外，模具的可行性也是需要考虑的因素，包括模具的开模次数、使用寿命等。
只有考虑到这些因素，才能设计出更加实用和高效的模具。
3.注意模具的通用性和标准化在CAD模具设计中，通用性和标准化也是需要考虑的因素。
通用性指的是模具的适用范围，如果设计的模具可以适用于多种产品，可以有效提高设计的效率和生产的灵活性。
标准化则是为了方便模具的制造和使用，减少设计和制造的成本。
因此，在进行CAD模具设计时，要尽量考虑到模具的通用性和标准化要求。
∙模具CAD/CAM发展及应用∙发布时间:2008-3-17 10:26:40 来源：中国压铸网-打造中国压铸行业网上贸易旗舰信息中心文字【大中小】∙模具CAD/CAM，是计算机技术在模具生产中综合应用的一个新的飞跃。
它是在模具CAD和模具CAM分别发展的基础上发展起来的并通过改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工种。
模具CAD/CAM以计算机软件的形式，为用户提供一种有效的辅助工具，使工种技术人员能借助于计算机对产品、模具结构、成形工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。
模具CAD/CAE在技术的迅猛发展，软件，硬件水平的进一步完善，为模具工业提供了强有力的技术支持，为企业的产品设计，制造和生产水平的发展带来了质的飞跃，已经成为现代企业信息化，集成化、网络化的最优选择。
一、模具CAD/CAM的发展状况模具CAD/CAM的发展状况符合通用CAD/CAM 软件的发展进程。
目前通用CAD/CAM 软件的发展现状如下:CAD技术经历了二维平面图形设计，交互式图形设计、三维线框模型设计、三维实体造型设计、自由曲面造型设计、参数化设计、特征造型设计等发展过程。
近年来又出现了许多先进技术，如变量化技术、虚拟产品建模技术等。
随着互联网的普及，智能化(intelligent)、协同化(collaborative )、集成化(integrated)成为技术新的发展特点，使CAD 技术得以更广泛的应用，发展成为支持协同设计、异地设计和信息共享的网络CAD。
二、模具CAD/CAM的特点一个稳定的、可以满足实际生产设计需要的模具CAD/CAM系统应该具备下列特点:(l)模具CAD/CAM系统必须具备描述物体几何形状的能力。
模具设计中因为模具的工作部分(如拉深模、锻模和注射模的型腔)是根据产品零件的形状设计的。
所以无论设计什么类型的模具，开始阶段必须提供产品零件的几何形状。
否则，就无法输人关于产品零件的几何信息，设计程序便无法运行。
另外，为了编制NC加工程序，计算刀具轨迹，也需要建立模具零件的几何模型。
因此，几何造型是模具CAD/CAM中的一个重要问题。
(2)标准化是实现模具CAD的必要条件。
模具设计一般不具有唯一性。
为了便于实现模具CAD，减少数据的存储量，在建立模具CAD系统时首先要解决的问题便是标准化问题，包括设计准则的标准化、模具零件和模具结构的标准化。
有了标准化的模具结构，在设计模具时可以选用典型的模具组合，调用标准模具零件，需要设计的只是少数工作零件。
(3)设计准则的处理是模具CAD中的一个重要问题。
人工设计模具所依据的设计准则大部分是以数表和线图形式给出的。
三、模具CAD/CAM的发展优势计算机与设计人员交互作用，有利于发挥人机各自的特长，使模具设计和制造工艺更加合理化。
系统采用的优化设计方法有助于某些工艺参数和模具结构的优化。
(1) CAD/CAM可以节省时间，提高生产率。
设计计算和图样绘制的自动化大大缩短了设计时间。
CAD与CAM的一体化可显著缩短从设计到制造的周期。
(2) CAD/CAM可以较大幅度地降低成本。
计算机的高速运算和自动绘图大大节省了劳动力。
优化设计带来了原材料的节省，例如，冲压件的毛坯优化排样可使材料利用率提高5%—7%。
采用CAM可加工传统方法难以加工的复杂模具型面，可减少模具的加工和调试工时，使制造成本降低。
CAD/CAM的经济效益有些可以估算、有些则难以估算。
由于采用CAD/CAM术，生产准备时间缩短，产品更新换代加快，大大增强了产品的市场竞争能力。
(3) CAE/CAM技术将技术人员从繁冗的计算、绘图和NC编程工作中解放出来，使其可以从事更多的创造性劳动。
(4) 随着塑性成形过程计算机模拟技术的提高，模具CAD/CAM/CAE一体化技术可以大大增加模具的可靠性，减少直至不需要试模修模过程，提高模具设计、制造的一次成功率。
四、模具行业为何采用模具CAD/CAM技术传统的模具设计与制造方法不能适应工业产品迅速更新换代和提高质量的要求。
因此国内外企业纷纷采用模具CAD/CAM技术。
模具行业采用模具CAD/CAM技术的主要理由是:(1) 利用几何造型技术获得的几何模型可供后续的设计分析和数控编程等方面使用。
(2) 可以缩短新产品的试制周期，例如在汽车工业中，可缩短模具的设计制造周期。
(3) 提高产品质量的需要，如汽车车身表面等形状，需要利用计算机准备数据和完成随后的制造工作。
(4) 模具制造厂和用户对CAD/CAM的需要增加。
例如，利用磁盘进行数据传送，用户要求模具制造单位能够交换信息和处理这些数据。
(5) 模具加工设备的效率不断提高，需要计算机辅助处理数据，以提高设备利用率。
(6) 在企业中建立联系各个部门的信息处理系统。
五、模具CAD/CAM技术在模典行业的应用现状模具CAD/CAM技术发展很快。
应用范围日益扩大。
在冲模、锻模、挤压模、注射模和压铸模等方面都有比较成功的CAD/CAM系统。
采用CAD/CAM技术是模具技术、生产革新化的措施，是模具技术发展的一个显著特点。
目前我国模具行业应用的模具CAD/CAM软件可以分为两大类:一是机械行业内通用的的CAD/CAM，如前面介绍的Unigraphics(UG)、SOLIDEDGE、AutoCAD、SolidWorks 、Pro/Engneer等。
二是专门针对模具行业开发的模具CAD/CAM系统，如:上海交大模具CAD 国家工程中心开发的冷冲模CAD系统等。
(1) 国外模具CAD/CAM技术的应用现状工业发达国家较大的模具生产厂家在CAD/CAM上进行了较大的投资，正大力开发这一技术。
目前，应用CAD/CAM技术较普遍的为美、日、德等国。
例如，日本丰田汽车公司于1965 年将数控用于模具加工。
20世纪80 年代初期开始采用覆盖件冲模CAD/CAM系统。
该系统包括设计覆盖件的NTDFB和CADEIT软件和加工凸、凹模的TINCA软件。
利用三坐标测量仪测量粘土模型，并将数据送人计算机。
将所得图形经平滑处理后，再把这些数据用于覆盖件设计、冲模的设计与制造。
该系统有较强的三维图形功能，可在屏幕上反复修改曲面形状，使工件在冲压成形时不致产生工艺缺陷，从而保证了模具和工件的质量。
模具型面的模型保存在数据库中，TINCA软件可利用这些数据，进行模具型面的数控加工。
(2) 国内模具CAD/CAM技术的应用现状经过近几十年的发展，在国内的模具生产中，CAD/CAM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CAD/CAE系统，如: Unigraphics(UG)、SOLIDEDGE、AutoCAD、SolidWorks、Pro/Engineer等。
并配置了运行速度快、性能高的计算机。
但是对于国内一些大型模具企业，它们的CAD/CAM应用状况多停留在从国外购买先进的CAD/CAM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CAD/CAM应用很少，有些仅停留在以计算机代替画板绘图。
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、准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。
六、我国模具CAD/CAM软件自主开发和二次开发情况我国模具CAD/CAE的开发开始于20 世纪70年代末，发展也很迅速。
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，国内许多高校、软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/CAE软件或模块，其中有一些成果已经得到了推广和使用。
国内开发适合模具行业的CAD/CAM软件，主要采用两种途径——在现有CAD/CAM平台上进行二次开发和开发拥有自主版权的CAD/CAM系统。
(1) 基于现有模具CAD/CAM平台二次开发成果华中科技大学1997推出了HSC2.0注射模CAD/CAE/CAM集成系统，HSC2.0系统以AUTOCAD 软件包为图形支撑平台，包括模具结构设计子系统，结构及工艺参数计算较核子系统，塑料流动、冷却等子系统等。
合肥工业大学基于AUTOCAD与MDT的三维参数化注射模系统IPMCADV4.0。
(2) 自行开发的拥有自主版权的模其CAD/CAM系统由北京北航海尔软件有限公司推出的三维电子图板和CAXA—ME制造工程师2000，能进行3D零件设计与NC加工，其特点是基于3D参数化的特征设计，实现了实体、曲面和NC加工的协调与统一。
上海交通大学中模公司开发的金属塑性成型三维有限元仿真系统，其刚(粘)塑性有限元分析器和动态边界处理技术达到了国际先进水平。
吉林金网格模具工程研究中心所开发的冲压模具CAD/CAE/CAM一体化系统。
浙江大天电子信息工程有限公司开发的基于特征的参数化造型系统GS一CAD98。
金银花(Lonicera)系统是由广州红地技术有限公司开发的基于STEP标准的CAD/CAM系统。
开目CAD是华中理工大学机械学院开发的具有自主版权的基于微机平台的CAD和图纸管理软件。
中科院凯思软件集团及北京凯思博宏应用工程公司开发了具有自主版权的PICAD系统及系列软件。
这些软件已经在许多模具行业中的企业得到推广和应用。
七、我国模具CAD/CAM软件应用与开发中存在的主要不足近几年来，我国CAD/CAM系统的开发和应用取得了一些成绩，国内已初步形成了CAD/CAM 商品化软件市场。
在CAD/CAM软件应用与开发存在的不足主要有以下几点: (l) 不少的企业对CAD的认识还仅仅停留在绘图阶段，缺乏设计方法和设计理论的指导，从而使CAD产生的效益尚未得到充分发挥。
(2) CAD/CAM软件应用人员层次不齐，不能让CAD软件得到的高效率应用。
(3) 在引进模具CAD/CAM技术时存在着盲目性倾向，许多企业没有充分考虑各种CAD/CAM软件的特点，购买回来的CAD/CAM软件不能完全适用于本企业的产品设计与开发工作。
(4) 引进的模具CAD/CAE系统的二次开发跟不上，致使引进软件的效率不能完全发挥。
(5) 国内模具CAD/CAM技术水平还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系统商品化程度不够高，功能和稳定方面与国外先进软件还有很大差距。
(6) 我国CAD技术开发创新少、仿制多。
没有创新就没有竞争力，只仿制就不能开发出有竞争力的产品。
从我国二维CAD到目前研制的三维CAD都存在这一问题。
(7) 我国CAD软件的开发缺乏理论和算法的研究。
CAD技术是一项综合性的高新技术，涉及面广而复杂，技术变化快，竞争激烈。
(8) 信息集成技术落后。
