CAD技术-第五章-材料加工的CADCAECAM的实际应用.ppt

5.1液体成型5.2板金成型5.3熔接成型5.4塑胶注射成型5.5快速成型，第5章材料加工CAD/CAE/CAM的实际应用，学习目标：液体成型、板金成型、熔接成型、塑胶注射成型和快速成型CAM学习重点：CAD/CAE/CAM系统的主要内容。5.1液体成型、液体成型工艺CAD液体成型CAE液体成型凸轮、铸造系统、立管系统、分型面、加工裕度、起始斜度等工艺基本要素的设计和绘制(造型)工作，才能成功完成铸造工艺设计。二维过程CAD当前没有通用系统，大多数情况下基于AutoCAD系统进行二次开发。3d进程CAD基于Pro/E、UG、Solidworks等进行二次开发。液态成型工艺CAD，中国铸造CAD铸造工艺辅助设计(二维)软件系统，“中国铸造CAD铸造工艺计算机辅助设计系统”是在铸造行业进行工艺设计的实用绘图软件，华中科技大学(原华中理工大学)多年来研究开发，长期工程实践软件系统使用Autodesk公司最新开发工具ARX在AutoCAD环境中开发实施。根据机械工业部公布的JB2435-78标准，围绕铸造工艺设计的几个关键工艺参数，整合整个铸造工艺的各阶段功能，标准化各种工艺符号，定制和扩展。主要功能包括分割线、加工馀量、倾斜、砂芯和型芯头、冷铁、未铸造孔、铸造圆角、工艺卡绘图、立管和浇注系统设计。该系统具有完善的系统、适应性强、使用方便灵活的界面、工艺设计过程快速高效的铸造工艺，对保证铸件质量、提高生产效率和新产品开发效率具有重要作用。三维“中国铸造CAD”，液态成型CAE填充流过程模拟结晶凝固过程模拟应力/应变分析微观组织模拟，中国铸造CAE铸造过程分析软件系统“华铸CAE”铸造过程分析软件是分析和优化铸造过程的重要工具，华中科技大学，20多年研发，长期生产，使用范围铸造材料：钢、铁、铝、铜等各种铸造合金铸造方法：砂、金属、壳、铁模具覆膜砂、投资、低压、压力等铸造方法分析内容：流动充填工艺、冷却凝固工艺、充填传热耦合工艺预测缺陷：矿渣、 图3原始流程填充模拟，图4原始流程凝固模拟结果，一次成功的燃气轮机气缸体，模拟结果，发现原始流程铸造小半径端气缸体内存在大收缩危险区域。 在此，应增加冷铁的密度和厚度，通过多种方案的模拟比较，优化合适的冷铁布局。为了克服康明斯主体渣问题，图5康明斯主体原始工艺图6康明斯主体改善工艺，图7原始工艺流程前沿非形式，图8工艺流程前端的整洁无序改善，克服康明斯主体渣问题一次性成功的大型铸件矫直机机架，模拟结果显示，这4个角的4个冒口补充通道比铸件先凝固收缩效果明显不足，可能会出现洗涤池大小的收缩孔。使用加深的浮动珠绝缘riser盖和直立的耐冷铁，确认该部分的顺序凝固，从而防止收缩。，图9机架原始工艺凝固模拟结果图10机架改善工艺模拟结果，石家庄曲轴收缩孔，沈飞铸件液相，转向节温度，大连阀体充填，大重量阀阀体压力，车轮计算机实体模型和有限元模型，铝合金轮毂铸件流动和温度分布，车轮凝固状态纵向剖面，铸件凝固工艺颜色复杂的多相流动模拟、包含氧化的过程模拟、建模/型芯过程模拟、消失模成型过程模拟、半固态成型模拟和微观过程数值模拟等是研究前沿和热点。包含氧化的数值模拟，建模/型芯过程模拟，型芯物理照片，几何生成过程模拟，气体排放速度分布几何密度分布分析，气缸盖丢失损失，半固态铸造，发动机支架铸造，液体成型凸轮，主要是铸造模具，模块等工装领域。固定轴铣削刀具轨迹、压铸模凸轮、5.2钣金成型、钣金冲压产品电脑辅助设计(CAD)电脑辅助程序(CAPP)冲压模具电脑辅助设计与制造、钣金冲压，级进模设计，也称为连续模具，是在模具的一个冲程内完成模具的另一个工作空间中的多冲压工艺。三维级进模设计软件UG/PDWUG/PDW由UGSPLM由华中科技大学模具设计国家重点实验室开发。PDW总结和模拟模具设计专家的设计经验和过程，以优化设计方法、步骤和结果。同时，PDW利用UG的强大功能，可以进行普通钣金零件的级进模设计、绘图和不规则面组成的零件的级进模设计，很好地符合当今复杂零件的级进模设计。焊接CAD/CAE/CAMCAD技术可用于焊接结构设计。CAM技术的成熟应用是计算机数控切割机、激光切割、YAG激光(机器人)焊接的编程技术。焊接CAE通常表示有限元分析、结构分析等。焊接CAD/CAE/CAM的应用焊接CAD专家系统在CAD/CAM机器人中的应用焊接CAE应用实例，5.3焊接成形，图1T梁焊接变形图，简单t梁纵向收缩引起的弯曲变形，焊接CAE应用实例，图2压缩机焊接的残余变形，图3管道板焊接过程中特定时间点的温度场，图3 汽车副车架、大艇结构的焊接变形预测、图6大缸结构的焊接变形、图7船体结构焊接变形、大船体结构的焊接变形、注塑模具的CAD技术应用主要包括塑料产品的设计模具结构设计模具开放、联模运动模拟注塑模具CAD技术国内外发展状态Pro/E、ug 等独立注塑模具设计模块； 还有一个通用CAD软件包，用于独立开发注射模具设计系统。中国华中科技大学注塑模具CAD/CAE/CAM系统开发；合肥工业大学注射模二维系统IPM-CAD和三维系统IPMCADV4.0；上海交通大学综合注射模CAD系统；浙江大学精密注塑模具CAD/CAM系统。5.4塑料注射成型，注射成型CAE当前注射模具CAE仅限于对注射成型中的熔体填充、保压和冷却过程进行模拟，预测塑料产品在脱模后的弯曲变形的注射过程的计算机分析。注射成型CAE、熔体流动前沿动态显示、华中科技大学模具技术国家重点实验室成功完成了三维真实流动模拟软件HSCAE3DRF、型腔压力、熔体温度、融合模式/气穴和RapidPrototyping (RP)技术通过切片实现三维实体的轮廓RP技术在家电、汽车、玩具、轻工业产品、建筑