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標題: SolidWorks 基于并行設計的沖模CAD/CAM系統集成框架 [打印本頁]

作者: 宇宙立方 時間: 2017-5-20 12:59
標題: SolidWorks 基于并行設計的沖模CAD/CAM系統集成框架
并行設計是通過劃分到子一級單位的模具設計制造擔當的進一步的子任務和協作的方法，使某些可以在總體設計制造任務中盡可能前置以縮短周期的并行子任務在滿足合理性、可行性的要求下盡可能同步或稍后進行啟動。根據沖模并行設計體系結構和系統集成技術原理，基于并行設計的沖模CAD/CAM系統集成框架（圖1）。　　

　　圖1 Solidworks三維CAD/CAM集成設計制造平臺
　　該框架沖模設計和開發過程分為繪制件圖（產品前處理）、模具工步料帶排樣設計、模具結構設計、模具零件設計、模具制造和裝配以及模具調試使用六個階段，階段與階段之間有部分重疊，表明在前面設計尚未結束時，后面的設計就已經開始了，即并行設計部分（這里是指廣義的整個模具設計制造過程中各個環節之間的并行）。
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　　并行設計在沖模CAD/CAM系統中的應用
　　沖模設計的基本流程
　　
　　圖2 沖模CAD/CAM 流程圖
　　①原始設計數據輸入模塊：完成沖裁零件的形狀和尺寸輸入系統，PDM信息輸入。
　　②圖形前處理模塊：由原始工件圖轉換為可供模具設計使用的圓整后模型，為后續模塊提供必要的信息。統一產品數據模型、全參數化、全相關，使得模具在設計階段易于修改。在設計變更時一處修改，能擴展到整個設計中，同時自動更改所有的設計圖紙以及產品數據。
　　③工藝性判斷模塊：以自動搜索和人為輔助判斷的方式分析沖裁件的工藝性。如零件不適可沖裁，則給出提示信息，要求修改零件圖。（客戶打合，前期方案評審）
　　④料帶排樣模塊：以材料利用率為目標函數進行排樣優化設計。一旦敲定，即可并行展開下續各個分行模塊，是整個模具項目的中樞總線部分。
　　⑤確定沖壓工藝方案模塊：確定采用簡單模、復合模或連續模。從既存的標準型模架系列中進行選擇，是一個方案優化，成本精簡的標準化過程。
　　⑥受力計算模塊：預先計算沖裁力、卸料力、壓邊力等，為選擇壓力機提供理論力計算。（這部分理論計算當前LogoPress僅提供了沖裁力，而針對折彎、拉伸等成形工藝需要借助CAE及CBR進行必要的實驗性的推理驗證來提供必要的輸入信息）。
　　⑦模具結構設計模塊：在以上1-6確定的前提之下，按照模具裝配體中各個要素的標準化劃歸進行各擔當的子任務分配，對應選擇標準零部件，設計非標準零件等，及后續的加工、品質驗證過程。
　　⑧以統一的任務節點為標桿，集中各子要素子零部件進行匯總裝配驗證，試模出樣。
　　沖模設計過程的并行
　　細探沖模的并行設計，包括兩方面的內容：一是沖模設計過程本身的并行，指的是沖模設計各階段任務之間的并行；二是模具裝配體中各元素、子件的沖模設計與制造自過程之間的并行，指的是在沖模設計進行到方案確定階段，就開始不同類型單件的零件設計、工藝準備、加工等的子系統協同推進，包括購原材料和標準件訂購、零件的設計、工程圖作成，零件加工所需刀具、夾具和量具的工藝設計、準備和完成加工等。詳細來說，就是將原先由個人完成的沖模設計過程分解為若干個并行子任務組。
　　設計任務的處理，設計任務的分解和相關子任務關系的處理是并行設計的關鍵問題。這種分解和處理應以使設計任務盡可能被并行執行為原則，并盡可能一次成功，以提高模具質量，縮短開發周期。模具總體設計人員在裝配環境中通過對零/部件設計完善程度的把握，來決定總裝配體分解后每個子裝配、零件還有多少任務需其他設計人員完成。零/部件在總裝配體中的設計完善程度以能準確反映模具的功能及裝配關系、準確向下層設計人員傳遞信息為準。總裝配體既可隨時分解成部件、零件，進行詳細設計，又可隨時重新裝配起來，回到裝配環境下進行設計，并可進行各種檢查分析，所謂自底向上的設計模式。
　　各子任務分配的協調機制，鈑金沖壓模具的復雜性，導致并行設計時可能發生諸如配套性、幾何尺寸聯系、規格類型以及工作時序等方面的沖突。我們在裝配環境下對整副鈑金模具的功能、結構等技術指標進行評價、修改，以消除沖突，保證模具的整體性和協調性。那么，在模具結構并行設計過程中，設計信息的溝通、設計質量的評價、設計流程的控制、設計人員之間的協調等問題的處理就變得最為重要。我覺得關鍵之處還是在于模具標準結構的認知和細分定義程度上的問題解決才是真正實現流暢并行設計的要害，為此，我們也可以借鑒以下相關協作性的機制來解決一些分配過程中的問題：
　　①總體設計人員進行模具的總裝設計，然后把零/部件拆開，分配給各個層次的下層設計人員同時進行詳細設計。
　　②下層設計人員進行詳細設計時，如發現某設計意圖不明或某部位需要修改時，可向上層設計人員發出詢問或修改申請。
　　③上層設計人員進行必要的計算、評價、協調后，發出設計意圖說明或同意修改指令；因為模具的多層次結構，如果上層設計人員無權處理下層設計中涉及的問題，可將該問題提交給更上層乃至總體設計人員處理。
　　④下層設計人員根據上層發出的設計說明或修改指令，繼續進行詳細設計。
　　⑤上層設計人員、總體設計人員將下層詳細設計后的零/部件裝配起來，進行功能、結構等方面的技術驗證，滿意后即結束全部設計，否則再將零/部件拆開進行修改。
　　在設計討程中，設計人通過PDM協同設計平臺，可以實時看到設計和修改的整體效果，并檢查其正確性，從而使各部分的設計同步協調、齊頭并進。通過這種類似機制再配合背后豐沛的各擔當自己早已“墨守陳規”的設計技術要求，才能有利于設計人員整個集體的并行協調作業。
　　而整體裝配環節就成為最終設計成型的關鍵，總體設計人員需要在一開始策劃時充分考慮模具的整體性能，這樣下層設計人員在上層形成粗略設計要求后可同時展開工作，縮短設計時間；零/部件之間通過裝配關系約束成為一個有機的整體，易于保證設計的一致性和完整性，支持設計組并行協同工作。裝配設計環境提供了“虛零件”的設計功能。所謂虛零件指的是零/部件僅以一個名字或一個坐標系空間點位來表示，通過先前開發的總體BOM三坐標輸出清單可以快速的裝配匹配，從而確定模具的功能結構和裝配結構。在最終總裝環境中可以對虛零件進行設計、修改，通過產生幾何實體而使之變成“實零件”可對任何零件進行必要的設計、修改、裝配和刪除，完成模具總體設計。
　　克服傳統“串行”設計的弊端，變單一設計過程為小循環多重復設計過程，并使設計過程的每個環節都能實現并行推進、協同配合、修改快速響應，這是我們不變的目標。作為處于制造業轉型升級關鍵時期的我們，一體化、并行地進行件模具設計，才能從根本上提高模具設計質量、縮短開發周期。在全新概念的三維CAD/CAM和PDM平臺基礎之上，借助于Ineternet和NC平臺，模具全球異地協同設計制造也將不僅僅是設想。這勢必是一場挑戰智能模具設計、制造來贏得行業新市場新生命的革命。

作者: xiaobing86203 時間: 2017-5-20 14:53
這個模塊厲害了，參數化設計，效率不是一般的高

作者: wxg263 時間: 2017-5-20 21:10
然而要最新的2017版本才可以嗎

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