面向制造的設計
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-21
面向制造的設計的視頻教程
面向制造工藝的三維尺寸鏈分析及實戰入門
面向制造工藝的三維尺寸鏈分析及實戰入門 適用人群：從事尺寸公差分析或感興趣的工程師或相關專業學生 課程內容：公差分析與3DCS （公差分析是所有產品生產制造中不可缺少的一環。本課程將介紹尺寸公差分析的基本方法和原理，介紹目前應用范圍比較廣一維分析和三維分析的技術特點。同時將重點介紹3DCS原理的基本原理、功能特點及行業應用，通過實例展示3DCS的軟件的操作、分析等應用過程。
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全新增材制造設計與仿真解決方案
-面向增材制造的拓撲優化設計 -MSC Apex創成式設計 -增材制造全工藝鏈仿真利器 -Simufact Additive -增材制造產品設計和工藝可行性評估解決方案與案例分享
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“從造型到成型的一體化創新研發”系列網絡研討會
Studio與仿真結合 （結合仿真的幾何修改與調整、Inspire Studio優化結果重構對接工程設計） （二）性能設計及面向制造的設計 內容大綱： 1.優化技術在仿真驅動設計流程中的位置 2.機械臂案例面向性能/制造的設計 3.優選設計方案的方法 4.機械臂案例3D打印工藝仿真 （三）制造工藝仿真 內容大綱： 1.制造工藝仿真在仿真驅動設計流程中的位置 2.
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面向制造的設計的實例教程
nTopology是一款面向增材制造的高效設計平臺，平臺預置了大量增材制造常用的設計工具包，工程師通過調用若干個預置工具包、或自主開發定制的工具包，建立一個工作流，實現復雜幾何結構的參數化設計。nTopology集合了的強大幾何建模和仿真分析功能，并充分考慮增材制造的工藝特點，能夠幫助工程師快速掌握面向增材制造的設計方法，充分發揮增材制造帶來的廣闊自由度，同時可重復使用的工作流使得設計流程自動化，大大提高設計效率。
展開 1、技術架構
基于正向設計和增材制造的高端研發與先進制造整體解決方案的技術架構參照了錢學森在系統觀點指導下1980年代初提出的“三個層次一座橋梁”的現代科學學科體系一般框架，包括基礎學科層——系統工程、數學、物理學、材料學等，信息化使能環境——面向數字主線和數字孿生的數據協同、基于大數據和物聯網的云制造，技術學科層——TRIZ及技術創新和管理、拓撲優化、工程仿真、知識工程，工程技術層——基于系統工程面向增材制造的產品材料工藝一體化設計方法學、及其流程體系組合配置而成的正向設計咨詢體系、先進制造工藝融合優選咨詢體系、先進材料制備研備服務體系，工程實踐層——面向工業品的解決方案體系（如飛機、航空發動機、汽車、模具等）、面向產業鏈的解決方案體系（如創業者、消費者、高等教育和職業培訓等公共事業、文創、建筑等）、面向工業化和信息化的產品體系（工藝和材料設備、軟件工具和平臺等）,核心內容為：
圖1 基于正向設計和增材制造的高端研發與先進制造整體解決方案技術架構
2、流程體系
面向增材制造的設計的總體流程如圖2所示。這一流程涵蓋了產品的需求分析、架構設計、詳細設計等過程。在實際應用時，需要將這一指導性流程與雙V模型的系統工程過程框架進行結合。圖3給出了基于德國標準機械產品系統化設計VDI 2221的面向增材制造的設計流程，可以認為這是圖2按VDI 2221在研發階段上的具體化。
支撐上述面向增材制造設計頂層流程的是若干專業化子流程，如基于MBSE的系統建模、拓撲優化及仿真和創成設計一體化流程（圖4），面向增材制造的創成設計流程（圖5）等。
展開 3D打印-增材制造的一大潛力是可以制造復雜設計的產品，使得很多我們原來所熟悉的產品變得跟原來的設計相比零件更少，材料更少，具備同樣甚至更好的力學性能，可以說增材制造為設計師們打開了一個全新的領域。
在增材制造的加工工藝中，設計師可以更多的去關注這個產品要實現的性能目標是什么？可以設計一個具有相同功能特性的產品而使用較少的材料嗎？怎樣獲得成本節約？正是增材制造的靈活性使得零件正變得越來越復雜、更集成、更輕，同時滿足產品的性能要求。
本期，谷.專欄通過介紹基于拓撲優化的先進設計經典案例來理解發揮增材制造潛力的設計特點，并通過安世中德介紹的面向增材制造的先進設計完整過程的介紹來分享仿真優化為核心的增材制造設計思維。
案例：通訊衛星支架結構經過拓撲優化的再設計，去掉了44個鉚釘成為一體化結構，重量減輕了35%，而剛性卻提高了40%。
案例：機器人機械臂的增材設計流程在ANSYS平臺下完成，對其兩個機械臂部件進行設計優化，流程包括拓撲優化、結構光順、模型驗證，并通過3D打印制造。優化結果在最大應力和最大變形相當的情況下，重量減少了40%。
一個完整的面向增材制造的先進設計流程通常包括如下幾個步驟：
Step1
拓撲優化：確定概念設計。
Step2
后拓撲結構設計：包括模型光順處理、實體化、點陣結構設計等。
Step3
設計驗證：對設計方案進行性能仿真，確定其符合設計要求。
Step4
參數優化：在設計驗證的基礎上進一步進行詳細的設計優化和定型。
來源：安世中德
拓撲優化
拓撲優化基于已知的設計空間和工況條件以及設計約束，考慮工藝約束，比如增材制造的懸垂角，確定剛度最大、質量最小的設計方案。
展開 面向金屬增材制造的拓撲優化設計研究進展
金屬增材制造技術雖有效解決復雜拓撲結構的可制造性差的問題
,
但仍存在某些制造約束，如結構最小尺寸小于束斑直徑時，零件實際打印輪廓會超出設計輪廓；激光選區熔化技術所能制造的零件成形幾何尺寸受限；懸垂角度選擇不當時，會產生零件裝配孔材料塌陷（圖
6a
）、結構支撐斷裂（圖
6b
）等現象；采用粉末床增材制造技術時，制造含有封閉孔洞的結構存在內部粉末與支撐無法去除
等問題（圖
6c
）。因此，在拓撲優化設計中需同時考慮結構幾何約束、成形約束、材料性能約束等多種增材制造約束（圖
7
），從產品拓撲優化設計源頭改善制造工藝局限性，以實現結構設計制造一體化
。
圖6 增材制造打印失效。(a)裝配孔材料塌陷；(b)支撐結構斷裂；(c)內部支撐無法去除
圖7 面向金屬增材制造的拓撲優化設計
4.1 考慮結構幾何約束的拓撲優化方法
拓撲構型往往會產生細小的桿狀分支，若桿狀最小尺寸小于高能束的束斑直徑、結構最大幾何尺寸大于設備成型腔尺寸，則存在無法制造的難題。因此合理設計結構構型、分塊與連接方式，考慮增材制造成形件幾何約束的拓撲優化方法，可有效降低加工難度，減少結構熱變形。學者們主要從最大、最小尺寸約束兩個方面出發。
4.1.1 考慮最小尺寸約束的拓撲優化設計
基于單元網格的最小尺寸優化方法主要有投影濾波函數、魯棒公式、功能梯度函數等。
展開 結構拓撲優化設計以尋求材料最優分布形式與最佳承力路徑為目的，在符合結構材料力學特性的前提下，實現結構的輕量化設計。然而拓撲結構往往比較復雜，傳統制造技術難以實現精準、快速制造。金屬增材制造技術可實現復雜零件的快速制造，極大地拓寬了設計空間。
增材制造技術前沿注意到，來自沈陽航空航天大學機電工程學院和中國航空工業集團公司沈陽飛機設計研究所的研究人員發表了《面向金屬增材制造的拓撲優化設計研究進展》一文，綜述了面向金屬增材制造技術的結構拓撲優化設計研究進展，從優化拓撲算法的角度，歸納了基于單元網格與邊界演化的拓撲優化方法在改善結構連續性與可制造性方面的有效措施；從金屬增材制造約束的角度，總結了考慮幾何約束、成形約束、材料性能約束的拓撲優化方法，并結合金屬增材制造與拓撲優化技術的發展趨勢進行了展望。
面向金屬增材制造的拓撲優化設計
隨著我國航空航天事業的持續發展，航空結構件需滿足輕質高效、長航時、高機動性等要求，因此，進一步降低結構質量系數是結構優化設計領域面臨的一項嚴峻挑戰。
傳統輕量化設計大多是基于經典結構的等效替換，例如通過新工藝、新材料等精益改善和挖掘結構潛能，現已趨近“天花板”。
拓撲優化技術作為結構優化設計的重要分支，通過定義材料屬性、載荷工況與約束條件，尋求給定設計域內材料的最優分布形式，是結構輕量化設計、獲得高性能創新構型的有效設計方法，現已被廣泛應用到航空航天、汽車制造等領域中。
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面向制造的設計的最新內容
在AI算力、高速互聯與高功率密度電子系統快速發展的推動下，PCB正從傳統載體升級為決定整機性能與可靠性的關鍵，不斷迭代信號速率，大規模的高密度互聯，正在將傳統的設計與制造經驗推向極限。傳統的 “試錯法” 設計周期長、成本高，已無法滿足快速迭代的市場需求，面對多物理場耦合的復雜挑戰，Ansys 提供了業界最完整的仿真解決方案，在設計早期就精準預測并解決潛在問題，提升良率降低成本。
6月10
Ansys Zemax OpticStudio 2026 R1關鍵功能
面向實際相機制造的設計
功能：嵌套元件和系統公差(NEST)
NEST通過可視化引導式工作流程簡化了順序系統的光機公差分析。其主要功能包括智能樞軸預設、自動操作數插入、實時更新以及對離軸設計的支持，從而在提高精度的同時降低設置復雜性。
本文原刊登于Ansys.com：《How Simulation Boosts Efficiency in EV Battery Manufacturing》
作者：Laura Carter | Ansys 高級市場傳播經理
編輯整理：陳桂杰 | Ansys主任應用工程師
Ansys助力解決固態電池解決方案的迫切需求
電池工藝商面臨的一項持續挑戰是尋求更安全、更高效的鋰離子電池替代品
龍芯3C6000 X 嘉立創云CAD-打通設計與制造
嘉立創云CAD 3.0目前開始進行公測，建模基礎功能有了，還配合了嘉立創CNC、3D打印業務。還不支持多主體布爾運算，也不支持多主體DFM分析，不支持多主體CNC報價。
· ● 人才構成：核心團隊由 10 年以上經驗工程師組成，熟練掌握 DFM（面向制造的設計）與 GD&T 公差分析。
· ● 履約特性：支持 5–500 件小批量快速打樣，常規訂單交期 20 天，提供 3D 掃描全尺寸報告。
· ● 合規憑證：持有 ISO 9001 認證、RoHS 環保檢測報告及 SGS 材質成分證書，出口產品符合 FDA 標準。
</p><p>這也是為什么越來越多企業選擇將 <strong>DFM（面向制造的設計）外包</strong>，作為縮短開發周期、控制加工成本的有效手段。
復合材料設計與制造一體化仿真4個月前
【線上＋線下】第二期PAM-COMPOSITE復合材料成型工藝仿真培
訓
復合材料力學
復合材料力學
2025年12月30日 14:33 陜西
PAM-COMPOSITE軟件功能涵蓋：
纖維織物的懸垂和模壓成型
樹脂傳遞模塑 (RTM)、高壓 RTM 和壓縮
自行車的電氣化趨勢給騎行運動帶來了極大的社會關注，未來幾年，自行車市場預計將實現高速增長。一方面，疫情促使人們更向往戶外活動，另一方面，可持續發展的理念日益普及，也正在推動對環保型汽車替代品的旺盛需求。
與此同時，特種自行車概念越來越受歡迎，如三輪和四輪臥式自行車，也稱為三輪車或四輪車。這種車型可以更好的利用人體工程學提供是更舒適的坐/躺姿勢，這不僅是殘疾人的理想選擇，也是那些喜歡舒適騎行的人的理想選擇
展會時間：2026年5月20日-22日
展會地點：武漢·中國光谷科技會展中心
預計30000㎡+展出面積；30000名+專業觀眾；400家+領先展商
同期舉辦：中國（武漢）數字經濟產業博覽會
在國家大力推動下，國內集成電路產業逐漸形成了以北京為核心的京津翼地區、以上海為核心的長三角地區、以深圳為核心的珠三角地區、以四川、重慶、湖北、湖南、安徽等為核心的中西部地區四大產業聚集區
但在面向制造的仿真驅動設計領域，人工智能的應用價值有著充分的依據支撐。
人工智能（AI）與機器學習（ML）已應用于新型材料研發：通過預測材料的特定特性與適用場景，滿足當前需求（例如，電池材料、可持續聚合物材料的研發）。此外，人工智能 / 機器學習還能預測材料特性，填補傳統測試標準未覆蓋的數據空白。
