风扇叶片注射模CAD/CAM/CAE一体化技术应用王巍摘要：阐明了模具CAD/CAE/CAM技术的概念，并介绍了常用的CAD/CAE/CAM模具软件。通过介绍风扇叶片注射模的制造案例，阐述了利用CAD/CAM/CAE技术完成注射模制造的全过程。关键词：风扇叶片；注射模；模具制造；3D模型：TQ320.66文献标识码：ADOI：10.15913/jki.kjycx.2016.03.153模具行业是制造业中的一项基础产业，企业制造模具的能力和技术水平对企业产品的质量、企业的市场竞争力和发展前景具有决定性的作用。随着计算机技术在模具领域的全面推广和应用，我国模具行业的生产能力和技术水平得到了很大的提高。1模具CAD/CAE/CAM技术的概念模具CAD/CAE/CAM技术是指模具生产中的计算机辅助设计/计算机辅助工程/计算机辅助制造技术。在模具CAD/CAE/CAM系统以及相应专家数据和图形库的辅助下，技术人员能够对产品和模具进行直观、形象的设计和构思，并建立数字模型，进行快速、准确地计算和分析。2常用的CAD/CAM/CAE软件Pro/Engineer软件是最早应用参数化技术的软件，目前在大量的三维造型软件中得到了广泛的应用，是现今国内产品设计领域主流的CAD软件之一。Cimatron软件目前在全球模具和工具的CAD/CAM领域中处于先进地位。它所提供的CAD/CAM制造集成解决方案能够为模具、工具和其他制造商提供全面而完整的解决方案。AutodeskMoldflow能够使设计师在模具加工制造前对设计方案进行全面、准确的模拟评估和优化处理，帮助模具设计师减少潜在的设计失误，缩短产品的开发周期，降低开发成本。3应用实例以某风扇叶片为例，该零件壁厚为0.5mm，ABS塑料，年产12.7万件，需采用注射模塑工艺生产。3.1零件注塑工艺分析在该零件的生产中，塑件尺寸较小，且叶片曲线形状复杂，加工难度大；薄壁叶片注塑成型困难，塑件表面质量要求较高。由于风扇零件的曲面结构较为复杂，在传统制造工艺中，为了达到零件的要求，必须绘制大量的二维线图，并在制造中使用大量样板和专用检具。这大大增加了工作量，延长了整个模具的生产周期。而在模具CAD/CAM/CAE一体化制造技术中，模具设计、CAE模拟分析、模具CNC加工、模具CMM检测、塑料件CMM检测等所有技术工作始终围绕塑料件的3D模型开展，完全消除了使用二维图纸时工程信息的不完整和不准确等缺陷，而且使整个模具制造过程便于实现自动化，大幅度降低了对技术工人的要求，并能有效缩短生产周期，降低制造成本。3.2模具CAD/CAM/CAE一体化制造流程图1为该零件注射模采用的CAD/CAM/CAE一体化技术流程详解。3.2.1零件造型、模具设计该零件数字模型的建立可以采用pro/E软件，从而快速得到零件的3D数模和各种特征参数，例如零件的质量、质心、表面积等。在pro/E软件中，也可直接通过3D图纸和所得到的参数设计注射模具，所有模具零件设计均可以利用pro/E软件中的EMX专家系统来完成。3.2.2模具结构分析和优化当完成模具设计方案后，就可在Moldflow软件中用CAD软件建立的数模进行CAE分析和优化，发现并改正设计失误，提高模具质量，降低开发成本。3.2.3设计变更通过Moldflow软件得出分析结果后，模具技术人员可以据此对模具结构进行设计优化，大幅降低了模具生产人员在后期试模、调模时的工作量。由于使用了统一的参数化数字模型，所以后期零件设计、模具设计和制造中的相关项目人员都可以方便地进行相应改动。3.2.4CNC数控加工当完成模具设计工作以后，可以直接将CAD软件所设计的零件数模直接导入CAM软件中编制CNC加工程序。这样能够保证零件信息的完整性，并使整个制造过程实现自动化。3.2.5CMM三坐标检测零件构成曲面非常复杂，传统的测量工具已经不能满足相关要求，必须进行CMM三坐标检测。通过比对测量的点云与原有的数字模型，保证产品尺寸的准确性。3.2.6装配、试模、修整对于模具制造来说，总装调试工作是非常重要的一个环节，需要工人具有高超的技术和丰富的经验，才能得到合格的产品。而利用CAD/CAM/CAE一体化技术生产的模具已经在CAE阶段进行过模拟分析，并针对分析结果提出了相应的解决方案，这降低了现场工人的技术要求，提高了注射零件的合格率。4注射模CAD/CAM/CAE一体化技术的优越性射模CAD/CAM/CAE一体化技...