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本文以容器凸緣件為例，設(shè)計(jì)鍛造凸緣的模具，同時(shí)利用Deform-3D 軟件對(duì)凸緣件進(jìn)行了模擬，并對(duì)毛坯形狀進(jìn)行了優(yōu)化。模具設(shè)計(jì) 圖1 為凸緣件，此種凸緣件縱深較長(zhǎng)(98mm)，最薄處6.6mm，成形難度較大。本次采用開(kāi)式鍛造，圖2 為設(shè)計(jì)的模具，周?chē)幸恢茱w邊，主要保證充型的飽滿。加工余量為3mm，模鍛斜度為7°。

結(jié)語(yǔ) 想深入地研究射出模具的數(shù)字化設(shè)計(jì)方案與射出智能制造設(shè)計(jì)技術(shù)，則需在人們能全面理解其技術(shù)內(nèi)涵、意義的前提下，深入分析探討其中包含的各種模型方案、優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)和制造技術(shù)，并密切關(guān)注參與其中包含的模具大數(shù)據(jù)的分析與調(diào)試、模具零件的加工、模具的裝配、試模和修模工作，從而通過(guò)對(duì)其整個(gè)技術(shù)工作流程進(jìn)行全面的分析，推動(dòng)和利用現(xiàn)代射出模具的數(shù)字化優(yōu)化設(shè)計(jì)和智能制造技術(shù)，不斷推動(dòng)、促進(jìn)中國(guó)模具制造業(yè)技術(shù)能夠得到進(jìn)一步發(fā)展

進(jìn)一步的觀察翹曲變形結(jié)果(表二)，結(jié)果也顯示異形水路設(shè)計(jì)能大幅優(yōu)化了翹曲。 圖3 (a) 部件模型幾何與水路設(shè)計(jì) : (b) 原始 (c) 優(yōu)化 表一 傳統(tǒng)水路與異形水路冷卻結(jié)果比較 表二 CAE翹曲結(jié)果與改善效率比較 在完成3D金屬打印模仁后，進(jìn)行射出成型實(shí)務(wù)驗(yàn)證。透過(guò)紅外線熱顯像儀器驗(yàn)證異型水路設(shè)計(jì)可以有效將模具內(nèi)溫度帶走。

相比Solidworks三維軟件，這個(gè)軟件要稍微難一點(diǎn)，這個(gè)軟件的使用領(lǐng)域在模具行業(yè)居多，模具行業(yè)因?yàn)闋可娴揭恍┣嬖煨秃洼^復(fù)雜的結(jié)構(gòu)處理，這個(gè)軟件在使用性能和使用難易程度上剛好有一個(gè)相對(duì)平衡，所有很多模具行業(yè)的工程師都喜歡選用這個(gè)軟件。

本文采用Simufact有限元軟件對(duì)我公司設(shè)計(jì)的模具進(jìn)行擠壓過(guò)程的數(shù)值模擬，揭示金屬的真實(shí)流動(dòng)規(guī)律和各種物理場(chǎng)的分布，預(yù)測(cè)實(shí)際生產(chǎn)中可能產(chǎn)生的各種缺陷，從而在設(shè)計(jì)階段對(duì)模具進(jìn)行優(yōu)化，以提高模具的質(zhì)量。

利用傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員憑借經(jīng)驗(yàn)，在整個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需要進(jìn)行大量計(jì)算，翻閱技術(shù)手冊(cè)，選定技術(shù)參數(shù)，手工繪制模具相關(guān)圖如總裝圖。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程模具修改頻繁，設(shè)計(jì)效果不佳。運(yùn)用軟件UG和Pro／E對(duì)射出模具進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)。下面以相機(jī)面殼的射出模具設(shè)計(jì)過(guò)程為例進(jìn)行說(shuō)明。

在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，冷卻管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性直接影響制件的冷卻狀態(tài)和模具強(qiáng)度。 冷卻管路設(shè)計(jì)的微小差異有可能引起模具上形成“熱點(diǎn)”，或造成模具強(qiáng)度不足。 而且一旦按照不合理的冷卻管路進(jìn)行模具加工，產(chǎn)生的制件質(zhì)量缺陷絕無(wú)可能通過(guò)設(shè)備和工藝參數(shù)優(yōu)化進(jìn)行解決，其后果必然是導(dǎo)致模具報(bào)廢。

考慮到直接通過(guò)數(shù)據(jù)模型預(yù)測(cè)得到的模具離散點(diǎn)，通?！皡f(xié)整”性較差，本案例通過(guò)曲面優(yōu)化重構(gòu)的方法，設(shè)計(jì)出光順的模具曲面；4. 結(jié)合AIPOD優(yōu)化平臺(tái)在優(yōu)化重構(gòu)時(shí)引入模具曲面的凸性約束，保證了模具設(shè)計(jì)的實(shí)用性，最終的重構(gòu)結(jié)果滿足了模具設(shè)計(jì)的精度要求。

側(cè)面的大型開(kāi)口處需要設(shè)計(jì)滑塊抽芯，滑塊同時(shí)要包住側(cè)面的?7.15小孔。模具外形圖見(jiàn)圖2所示，由于塑件左右對(duì)稱，因此，模具設(shè)計(jì)型腔排位為1+1，模具設(shè)計(jì)排位為兩穴直線并列排位，兩個(gè)滑塊處于同一側(cè)。模胚為非標(biāo)模胚CI5790，模具屬于大型模具，模胚邊緣設(shè)計(jì)了4個(gè)斜度定位塊，便于模具抵御注塑時(shí)型腔的側(cè)向力，保持合模精度，模架定位塊的定位通常稱為二級(jí)定位。

得到流動(dòng)平衡的評(píng)估數(shù)據(jù)篩檢出平衡性較佳的方案，在進(jìn)行變形量的比較，目標(biāo)以空調(diào)面板兩側(cè)變形方向一致變形量較小為相對(duì)性優(yōu)化的選擇。從產(chǎn)品上6個(gè)量測(cè)點(diǎn)的翹曲量值比對(duì)表格(見(jiàn)圖四)可以得知: 方案4和方案5的翹曲方向較單一，產(chǎn)品翹曲集中在一條邊，有利于預(yù)測(cè)產(chǎn)品翹曲趨勢(shì)與現(xiàn)場(chǎng)控制，除此之外，方案4及方案5流道設(shè)計(jì)可優(yōu)化與降低此產(chǎn)品的變形，大幅提升現(xiàn)場(chǎng)組裝質(zhì)量的穩(wěn)定度。

預(yù)鍛和終鍛的速度場(chǎng)顯示了金屬的流動(dòng)速度和流動(dòng)方向，通過(guò)模擬對(duì)模具模型進(jìn)行不斷的優(yōu)化設(shè)計(jì)，模擬的最終結(jié)果如圖7 所示，金屬流動(dòng)流暢，充填飽滿。圖7 預(yù)鍛和終鍛的速度場(chǎng)模擬結(jié)果 預(yù)鍛和終鍛應(yīng)力場(chǎng)顯示了鍛件的受力情況，通過(guò)模擬對(duì)模具的應(yīng)力集中部位進(jìn)行優(yōu)化，可提高模具壽命。模擬最終結(jié)果如圖8 所示，產(chǎn)品內(nèi)外部受力均勻，無(wú)明顯的應(yīng)力集中部位。

利用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、光學(xué)投影儀等精密測(cè)量設(shè)備，確保模具和成型產(chǎn)品的質(zhì)量符合客戶要求。 圖３：系統(tǒng)的質(zhì)量異常成本匯總表 模具優(yōu)化與確認(rèn)根據(jù)試模結(jié)果和質(zhì)量檢測(cè)反饋，我們的工程師會(huì)對(duì)模具進(jìn)行必要的優(yōu)化調(diào)整，直至產(chǎn)品滿足設(shè)計(jì)要求。

將企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)通過(guò)系統(tǒng)軟件的方式固化，人人按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，保證標(biāo)準(zhǔn)化執(zhí)行落地； 通過(guò)智能系統(tǒng)完成企業(yè)技術(shù)的積累和沉淀，避免人員流動(dòng)造成對(duì)企業(yè)技術(shù)能力的影響； 通過(guò)建立大量的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)模塊并開(kāi)發(fā)大量的快捷集成設(shè)計(jì)方式，大幅提升設(shè)計(jì)效率； 通過(guò)智能化設(shè)計(jì)系統(tǒng)完成大部分重復(fù)和繁瑣的工作，解放設(shè)計(jì)師將主要精力用在模具和核心技術(shù)上如：分型、結(jié)構(gòu)合理性、工藝優(yōu)化等與產(chǎn)品相關(guān)的技術(shù)

； 通過(guò)建立大量的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)模塊并開(kāi)發(fā)大量的快捷集成設(shè)計(jì)方式，大幅提升設(shè)計(jì)效率； 通過(guò)智能化設(shè)計(jì)系統(tǒng)完成大部分重復(fù)和繁瑣的工作，解放設(shè)計(jì)師將主要精力用在模具和核心技術(shù)上如：分型、結(jié)構(gòu)合理性、工藝優(yōu)化等與產(chǎn)品相關(guān)的技術(shù)。

零基礎(chǔ)學(xué)習(xí)UG模具設(shè)計(jì)第一步、簡(jiǎn)單了解模具結(jié)構(gòu)原理、進(jìn)膠方式、運(yùn)動(dòng)原理、脫模方法，以及模具組裝方法，建議先到模具廠學(xué)半年的模具鉗工，學(xué)習(xí)過(guò)程中多想多問(wèn)多看，爭(zhēng)取把模具整個(gè)制作流程、制作規(guī)范、加工方法都搞懂。第二步、學(xué)習(xí)機(jī)械制圖，把圖紙看懂，并了解各種塑料的料性，以及注塑和模具用料方面的知識(shí)，期間自學(xué)UG和CAD常用命令，畫(huà)出簡(jiǎn)單的圖形。

它提供了強(qiáng)大的加工仿真功能，可以在加工前對(duì)刀路進(jìn)行模擬和優(yōu)化。而PROE也支持CAM加工編程和仿真，但其在五軸加工等方面的功能相對(duì)較弱。 模具設(shè)計(jì)功能：UG和PROE都提供了全面的模具設(shè)計(jì)功能，包括分型面設(shè)計(jì)、模芯設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。這些功能對(duì)于模具設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)都非常關(guān)鍵。不過(guò)，在某些特定領(lǐng)域，如塑料模具設(shè)計(jì)方面，UG和PROE都具備各自的優(yōu)勢(shì)。

根據(jù)以往模具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)采取設(shè)置模具吊緊緩沖組件的方法，已明顯不能滿足伺服高速?zèng)_壓線的需求，只有從前期模具設(shè)計(jì)入手，優(yōu)化模具吊緊緩沖組件的設(shè)計(jì)選取原則，進(jìn)行靜態(tài)與動(dòng)態(tài)測(cè)算才能從根本上解決問(wèn)題。——文章來(lái)自《鍛造與沖壓》2022年第22期

圖1 滴壺+三通+手柄產(chǎn)品圖滴壺、三通、手柄三個(gè)零件組裝在一起構(gòu)成一套輸液裝置。從圖1可以看出，滴壺為長(zhǎng)筒形塑件，內(nèi)部有一圈突起的扣位，凸起高度為0.3，需要設(shè)計(jì)強(qiáng)制脫模。三通塑件的內(nèi)孔斜孔與中心孔均需要設(shè)計(jì)滑塊抽芯，滑塊的中子配合部位需要緊密封膠，不能有輕微的批鋒。任何細(xì)小的批鋒會(huì)通過(guò)輸液的藥品進(jìn)入人體，會(huì)加大醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)的可能性。因此兩處滑塊中子的配合需要有較高的精度要求。

設(shè)計(jì)規(guī)則用于自動(dòng)派生初始工藝，快速直觀的工具支持流程定制和優(yōu)化。驗(yàn)證引擎確保過(guò)程操作和工序符合物理的、機(jī)械的和標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)規(guī)則。FTI 工藝設(shè)計(jì)及模具成本解決方案（PROCESSPLANNER）目前被廣泛用于各個(gè)汽車(chē)主機(jī)廠及汽車(chē)鈑金沖壓件的供應(yīng)商，有超過(guò)3000多家汽車(chē)客戶，該方案主要幫助解決如下問(wèn)題：01準(zhǔn)確預(yù)測(cè)模具載荷和模具能量—可幫助用戶預(yù)測(cè)模具壽命。