模具cadcae大作业

CAD／CAM／CAE在模具设计中的应用技术系统信息化的核心内容是模具CAD/CAE/CAM技术的应用，实现模具设计制造过程的信息化或数字化。

在过去很长一段时间内，大多数的CAD/CAM系统都是面向机械行业的通用型系统。

对于模具企业而言，这些系统的专业性不够强，设计制造的效率还不够高。

针对模具行业的这一需求，国际软件厂商纷纷针对各类模具的特点，推出了功能完善、操作方便的专用CAD/CAM 系统。

如德国Siemens公司的UG（NX）、法国达索公司的CATIA、美国PTC公司的Pro/E、法国Missler公司的TopSolid、以色列Cimatron公司的CimatronE，日本UNISYS公司的CADCEUS等常用三维设计软件，都有对应的冲压模和注塑模专用设计系统。

这些系统在国外模具企业获得广泛应用，在我国也占有一定的市场。

近年来，面对模具行业对CAD/CAM技术的强劲需求，国内不少研究单位和公司针对国内企业的特点，开发了面向模具企业的CAD/CAM集成系统，达到了较高的实用水平。

参与这方面的研发和应用技术推广的主要单位有华中科技大学模具技术国家重点实验室、上海交通大学国家模具CAD工程研究中心、浙江大学旭日科技开发公司、北航海尔软件有限公司、北京艾克斯特科技有限公司、山大华天软件有限公司等。

其中华中科技大学模具技术国家重点实验室基于UG（NX）研发的覆盖件CAD系统、注塑模CAD系统和多工位级进模CAD 系统，已在东风汽车、北京比亚迪、青岛海信、广东科龙、深圳康佳、深圳群达行、深圳麦斯优联（斯洛模具）等许多公司应用，取得了良好的效益，具备一定的行业影响力。

成型过程数字模拟CAE技术的出现，为成型工艺决策提供了有力的技术支持。

在模具设计过程中加强前期的分析仿真，将会提高成形工艺和模具结构设计的水平，减少试模的工作量，降低模具制造成本，缩短模具新产品的设计制造周期。

目前在国内模具行业应用较多的世界著名CAE软件有MOLDFLOW、DYNAFORM、PAM-STAMP、AUTOFORM、ANSYS和DEFORM等。

模具CAD/CAE 个人总结+结课大作业班别：机械工程及自动化4班学号：110401041025姓名：徐翌晨个人总计虽然自己选的方向是机械制造，但是自己在大四的第一学期选了CAD/CAE这门课，想接触一下自己之前没有学习过的理论知识。

还记得第一次上课的时候，老师你说大家先熟悉熟悉上个学期学习的模具设计这门课，从来没有接触过的我第一节课听的一头雾水，不知道你在上面说什么，就像自己刚进来大学一样，很迷茫。

说实话，自己在课后也没有多用心去研究模具这东西，就想着这学期简简单单地毕业就好了。

不过还好，跟我一起上课的有很多都是模具方向的同学，遇到不懂的地方问同学，他们也会尽自己的所能告诉我这个那个的是怎么一回事，加上老师你在课堂上也总是留时间给我们去消化你讲课的内容，好让我们跟上的你的步骤，自己也一步一步的了解了做一个模具的大概流程，虽然没有读模具方向的同学的专业，但自己的脑子里也有了一个大概的框架。

还记得做模具CAD的报告的时候，自己遇到的很多问题上总是很棘手，回到宿舍的时候用自己的电脑再做一遍的时候，就更烦人了，因为自己的电脑装的是UG8.0的，不像在教学楼的6.0，很多命令和界面都变了样，自己用了很长的时间才找到相应的命令，真的很烦人，但是看到自己慢慢能掌握一些模具的基本操作的时候，感觉还是不错的！就像下面自己做的结课大作业一样（按钮开关），自己能一步一步地做出来，虽然不是那么地准确。

其他的感想也不知道说写些什么好，百度的感想也对不上号，自己就再说说对模具CAE这方面的感想。

第一次听到有限元这个概念的时候大概是大二下学期吧，那时候自己就想接触一下这方面的东西，后来也不知道怎么就一直在搁置，一直拖到了现在，如果没有选这门课，或许到毕业的时候我都还没学吧。

虽然上课讲的是英文的操作界面，很多地方都不知道怎么操作，也不知道是什么意思，更不知道为什么要这样设置，（其实到现在还是不知道为什么要这样设置）不过慢慢的熟悉了moldflow的操作界面，还有熟悉老师你上课讲的一个个步骤，自己对上课教的内容慢慢建立了一个框架。

2016-2017学年第二学期期末考试《CAD/CAM》大作业一、简答题（每小题10分，共100分）1. CAD/CAM系统组成有哪些？（1）计算机（主机）：是CAD/CAE/CAM的核心部分。

注塑模设计的全过程是一个信息转变的过程，同时生成大量的图形信息、分析计算结果信息等。

因此要求有一台高性能的计算机。

计算机主要由中央处理器（CPU)、内存储器（内存）和输入/输出（I/O)接口组成。

CPU由控制单元和算术逻辑单元组成，用于控制系统中所有部件的工作并进行数据的算术逻辑运算。

内存为计算机本身的一部分，并直接与CPU相连，主要用于存放系统软件、用户程序及数据。

而I/O接口是主机与外部设备连接的逻辑控制部件。

（2）外存储器（外存）：又叫辅助存储器，主要用于存放数据和程序，存放内存存放不下的数据和程序。

外存主要有硬磁盘、软磁盘、磁带、光盘和光磁盘等几种形式。

（3）输入设备：它是将程序和数据输入计算机，并将信息送至内存或CPU。

常用的输入设备有键盘、鼠标、字符终端、图形终端等。

（4）输出设备：其作用是把主机经过程序运算和数据处理的信息输出到指定位置。

常用的输出设备有图形显示器、绘图机、打印机等。

（5）生产设备：当设计完成后，需要由生产设备将设计付诸实施，让图样变为实体，完成这个工作的生产设备主要有数控机床、机器人、自动测试装置、搬运机械等。

（6）网络：是用通信线路和通信设备将分散在不同地点并具有独立功能的各个硬件连接在一起，以实现一定程度的硬、软件资源共享，并实现与上位机或另外计算机网络进行通信。

计算机网络通常包括广域网和局域网两种。

2.什么是CAD技术？利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。

简称CAD。

在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。

3.CAD/CAM 系统软、硬件选择的总体原则。

在CAD/CAM系统选型中应把握趋势、区分差异、合理配置、兼顾发展。

模具CAD、CAM实训报告1. 引言本报告旨在总结和讨论模具CAD（计算机辅助设计）和CAM（计算机辅助制造）实训的经验和成果。

模具设计和制造是现代工业生产过程中的重要环节，准确的CAD和CAM技术的应用可以提高生产效率、降低成本，并保证产品的质量。

在本实训中，我们通过学习CAD和CAM软件的使用，从事模具设计和制造的实践操作，以提高我们的技术水平和应用能力。

2. 实训内容2.1 CAD软件的学习和应用在实训开始阶段，我们首先进行了CAD软件的学习。

我们选择了AutoCAD作为主要的CAD设计工具。

AutoCAD是一款强大的二维和三维CAD软件，被广泛应用于建筑、机械设计等领域。

我们通过学习AutoCAD的基本操作和常用工具，掌握了绘图技巧和命令的使用。

在实际操作中，我们使用AutoCAD进行了模具零件的绘制和装配、尺寸标注、剖视图的生成等工作。

2.2 CAM软件的学习和应用在完成CAD设计后，我们进一步学习了CAM软件的使用。

CAM软件可以将CAD设计转化为机器可执行的代码，实现自动化的加工过程。

我们选择了Mastercam作为CAM软件进行学习和实践。

Mastercam是一款功能强大的CAM工具，广泛应用于数控加工和模具制造领域。

通过学习Mastercam的操作界面和基本功能，我们能够将CAD设计文件导入Mastercam中，进行刀具路径的生成、工艺参数的设定，并最终生成可供数控机床加工的代码。

3. 实训成果3.1 模具CAD设计成果通过实训，我们完成了多个模具CAD设计任务。

我们首先进行了模具零件的绘制，绘制了主要的模具零件包括模具座、上模板、下模板等。

我们使用AutoCAD进行了绘制、编辑和尺寸标注，保证了设计的准确性和可读性。

然后，我们将这些模具零件进行了装配，使用AutoCAD的装配功能，生成了模具的三维装配图。

通过装配图，我们可以清晰地了解模具的结构和组成，并进行必要的修正和优化。

汽车CAD/CAE/CAM大作业一．齿轮轴的概述1.轴的简介齿轮轴指支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。

一般为金属圆杆状，各段可以有不同的直径。

机器中作回转运动的零件就装在轴上。

齿轮轴属于特殊的轴类零件，通过自带轮齿与从动齿轮啮合，起到传递转矩和调整转速的作用。

该类零件在机械传动中比较常见。

2.轴的分类根据轴线形状的不同，轴可以分为曲轴和直轴两类。

根据轴的承载情况，又可分为：①转轴，工作时既承受弯矩又承受扭矩，是机械中最常见的轴，如各种减速器中的轴等。

②心轴，用来支承转动零件只承受弯矩而不传递扭矩，有些心轴转动，如铁路车辆的轴等，有些心轴则不转动，如支承滑轮的轴等。

③传动轴，主要用来传递扭矩而不承受弯矩，如起重机移动机构中的长光轴、汽车的驱动轴等。

3.轴的设计在设计中，齿轮轴的运用一般无外乎一下几种情况：（1）、齿轮轴一般是小齿轮（齿数少的齿轮）（2）、齿轮轴一般是在高速级（也就是低扭矩级）（3）、齿轮轴一般很少作为变速的滑移齿轮，一般都是固定运行的齿轮，一是因为处在高速级，其高速度是不适进行滑移变速的。

（4）、齿轮轴是轴和齿轮合成一个整体的，但是，在设计时，还是要尽量缩短轴的长度，太长了一是不利于上滚齿机加工，二是轴的支撑太长导致轴要加粗而增加机械强度（如刚性、挠度、抗弯等）。

4.轴的加工工艺（以45号钢为例）：（1）、毛坯下料；（2）、粗车；（3）、调质处理（提高齿轮轴的韧性和轴的刚度）；（4）、精车齿坯至尺寸；（5）、若轴上有键槽时，可先加工键槽等；（6）、滚齿；（7）、齿面中频淬火（小齿轮用高频淬火），淬火硬度HRC48-58（具体硬度值需要依据工况、载荷等因素而定）；（8）、磨齿；（9）、成品的最终检验。

二．齿轮轴的设计制图过程1.新建零件齿轮轴.prt；2.选择国标模板，默认是英制模板；单击“草绘”，选择“TOP”基准平面作为草绘平面，绘制草图截面如图所示3.在“模型”选项卡中，单击“旋转”按钮，单击“确定”按钮。

模具CAD/CAM软件实践报告班级：材料10702姓名：班级序号： 19指导教师：管锋锦洲雄时间： 2010.12.27-2010.12.31目录1.模具CAD/CAM/CAE软件的应用现状与发展 (3)2.模具CAD/CAM/CAE软件实践 (4)2.1 模具CAD（Pro-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 (7)2.1.3 零件装配操作流程 (8)2.2 模具CAE（ANSYS模具结构分析） (9)2.2.1两端固定T字钢梁受线分布载荷作用 (9)2.2.2受热载荷作用有限元建模与温度场求解 (13)3.软件实践小结 (17)模具CAD/CAM软件实践报告1. 模具CAD/CAM/CAE软件的应用现状与发展模具CAD／CAM是在模具CAD和模具CAM分别发展的基础上发展起来的，它是计算机技术在模具生产中综合应用的一个新的飞跃。

模具CAD／CAM是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。

它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／CAM 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。

模具CAD／CAM技术发展很快，应用围日益扩大。

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软件可以分为两太类：一是机械行业通用的的CAD／CAM，如前面介绍的Unigraphics (uG)、SOLIDEDGE、AutoCAD、SoldWorks、Pro／Engineer 等。

材料成型及控制工程系模具CAD/CAE综合设计报告姓名：班级：学号：指导教师：一．零件CAD特征建模塑件形状简单，在建模过程中并没有遇到困难。

利用UG的测量功能和拉伸及布尔求差便可建模，模型建好后如图1所示：图1二．产品工艺性分析（1）原材料性能分析：原材料为ABS（丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物），属cm，塑料的加热温度对塑件的质量影响较大，温度过于热塑性塑料，密度为1.03~1.07g/3高易于分解（分解温度为250℃）。

成型时宜采用较高的加热温度（模温50~80℃）和较高的注射压力。

尺寸精度查阅《塑料成型工艺与模具设计》表3-14，对于ABS塑料，标注公差尺寸高精度取MT2，一般精度取MT3，未标注公差尺寸精度按MT5取。

表面质量无特殊要求。

（2）零件体积及质量估算：利用UG NX测量体功能计算单个塑体积体为：310.503mmV≈=,密度取 1.05g/cm3,质量50408cm.99805.1==10.50⨯gM605.52三．确定模具基本结构对工件进行分析：零件比较简单，无侧孔或侧向凹凸，所以无需抽芯机构；为方便零件脱模，分型面的选择如图2所示；利用moldflow分析塑件的最佳浇口位置，结果如图3所示，由分析结果图可知，最佳浇口位置主要分布在零件顶部以及零件的另外两个矩形侧面中部，考虑到零件的分型面的位置和零件顶出时方便，浇口位置设置在零件顶部，选择点浇口方便零件的脱落且留下的痕迹小。

模架选择三板模，大概结构如图4所示图2图3图4四．注射机的选择（1）确定型腔数目及配置：对零件进行分析及考虑到生产批量可知（大批量生产），塑件精度不是太高，在大批量生产情况下，应尽量采用一模多腔模具，最大注射量以及锁模力根据设计的模具结构来进行匹配。

型腔太多无法保证塑件精度，因此应根据塑件精度来确定型腔数目，并综合考虑其他因素。

根据生产经验，增加一个型腔，塑件精度降低4%，型腔数目大于4时则生产不出高精度制品。

《CAE技术》大作业
一、完成ANSYS帮助文档中的算例：2-D角型支架分析。

Ø进入ANSYS在线帮助指南
ØUtility Menu > Help > ANSYS Tutorials 
Ø打开“ANSYS Tutorials”文件夹
Ø打开“Structural Tutorial”文件夹
”文件夹
Ø选择“Static Analysis of a Corner Bracket
”
Ø执行步骤1 至26 
作业中不用贴出所有的步骤，只要求列出建模、加载与求解结果的几个关键步骤与相应的截图。

二、如图所示钢托架结构，试采用平面应力单元进行分析有限元分析。

已知托架厚3mm，弹性模量E=210GPa，泊松比为0.3，托架左直角边全固定，托架上直角边施加2625N/m的均布压力。

要求：
1）绘出变形云图，求出上端小孔的位移；
2）绘出应力云图（von Mises stress），求最大应力及位置；
3）改变倒角处的网格密度（至少三种密度），比较应力的变化；4）改变倒角半径（25mm）至12mm、6mm，比较最大应力的变化。

三、如图所示轴承座，材料为铸铁，建立有限元模型并求其最大应力与变形值及其所在的位置，分析该轴承座的材料是否满足强度要求。