1 今模具行業(yè)中主流繪制二維圖形軟件

    CAD-(COMPUTER AIDED DESIGN)指利用計(jì)算機(jī)及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。在設(shè)計(jì)中通常要用計(jì)算機(jī)對(duì)不同方案進(jìn)行大體的計(jì)算、分析、比較，以決定最優(yōu)方案；各種設(shè)計(jì)信息，不論是數(shù)字的、文字的或圖形的，都能存放在計(jì)算里，并能快速地檢索；設(shè)計(jì)人員通常用草圖開(kāi)始設(shè)計(jì)，將草圖變?yōu)楣ぷ鲌D的繁重工作可以交給計(jì)算機(jī)完成；由計(jì)算機(jī)自動(dòng)產(chǎn)生的設(shè)計(jì)結(jié)果，可以快速作出圖形，使設(shè)計(jì)人員作出判斷和修改；利用計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行圖形編輯、放大、縮小、平移和旋轉(zhuǎn)等相關(guān)圖形數(shù)據(jù)加工工作。現(xiàn)今模具行業(yè)中主流繪制二維圖形的軟件主要有AUTOCAD、CAXA等等。

1.1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)AUTOCAD

    AUTOCAD是由美國(guó)ATODESK歐特克公司于二十世紀(jì)八十年代為微機(jī)上應(yīng)用CAD技術(shù)而開(kāi)發(fā)的計(jì)算機(jī)繪圖軟件包，經(jīng)過(guò)不斷的完善，現(xiàn)已經(jīng)成為國(guó)際上廣為流行的繪圖工具。

    AUTOCAD擁有良好的用戶(hù)界面，通過(guò)交互式菜單或命令行方式便可以進(jìn)行各種操作。它的設(shè)計(jì)環(huán)境，讓非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人員也能很快地學(xué)會(huì)使用。在不斷實(shí)踐的過(guò)程中更好地掌握它的各種應(yīng)用和開(kāi)發(fā)技巧，從而不斷提高工作效率。

    AUTOCAD具有廣泛的適應(yīng)性，它可以在各種操作系統(tǒng)支持的微型計(jì)算機(jī)和工作站上運(yùn)行，并支持分辨率由320*200到2048*1024的各種圖形顯示設(shè)備40多種，以及數(shù)字化儀和鼠標(biāo)器30多種，繪圖儀和打印機(jī)數(shù)十種，這就為AUTOCAD創(chuàng)造普及的條件。

1.2 AUTOCAD軟件具有以下優(yōu)點(diǎn)：

    ①   具有完善的圖形繪制

    ②   具有完善的圖形繪制功能

    ③   可以采用多種方式進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)或用戶(hù)定制

    ④   可以進(jìn)行多種圖形格式的轉(zhuǎn)換，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)交換能力。

    ⑤   支持多種硬件設(shè)備。

    ⑥   支持多種操作平臺(tái)。

    ⑦   具有通用性、易用性，適用于各類(lèi)用戶(hù)。

2 現(xiàn)今模具行業(yè)中主流繪制三維圖形軟件

    三維圖(也稱(chēng)為”三維立體圖”)是人類(lèi)能夠讓人從中感覺(jué)到立體效果的平面圖像。觀察這類(lèi)圖像通常需要采用特殊的方法或借助軟件。現(xiàn)今模具行業(yè)中主流繪制三維圖形軟件包括有solidworks、solidedge等。

2.1 Solidedge

    SolidEdge是Siemens PLM Software公司旗下的三維CAD軟件，采用Siemens PLM Software公司自己擁有專(zhuān)利的Parasolid作為軟件核心，將普及型CAD系統(tǒng)與世界上最具領(lǐng)先地位的實(shí)體造型引擎結(jié)合在一起,是基于Windows平臺(tái)、功能強(qiáng)大且易用的三維CAD軟件。

    SolidEdge概述它支持至頂向下和至底向上的設(shè)計(jì)思想，其建模核心、鈑金設(shè)計(jì)、大裝配設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造信息管理、有限元分析和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等功能遙遙領(lǐng)先于同類(lèi)軟件，是企業(yè)核心設(shè)計(jì)人員的最佳選擇，已經(jīng)成功應(yīng)用于機(jī)械、電子、航空、模具、造船等行業(yè)的大量客戶(hù)。同時(shí)系統(tǒng)還提供了從二維視圖到三維實(shí)體的轉(zhuǎn)換工具，您無(wú)需摒棄多年來(lái)二維制圖的成果，借助Solid Edge就能迅速躍升到三維設(shè)計(jì)，這種質(zhì)的飛躍讓您體驗(yàn)到三維設(shè)計(jì)的巨大優(yōu)越性。利用Solid Edge的特性和優(yōu)勢(shì)使用Solid Edge，您不僅能建立產(chǎn)品的三維模型，而且還能獲得完成精確設(shè)計(jì)的知識(shí)。工程助手能幫助您快速評(píng)估各種設(shè)計(jì)方案，從而優(yōu)化機(jī)器性能和可靠性；企業(yè)知識(shí)庫(kù)能將所有經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)字化保留，并快速應(yīng)用到新產(chǎn)品中去；質(zhì)量特性計(jì)算、設(shè)計(jì)參數(shù)監(jiān)視器、運(yùn)動(dòng)分析、干涉檢查和其他多種內(nèi)置工具，幫助您捕捉和實(shí)現(xiàn)您的設(shè)計(jì)理念。

2.2 SolidWorks

    SolidWorks是Windows原創(chuàng)的三維設(shè)計(jì)軟件。其易用和友好的界面，能夠在整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工作中，SolidWorks完全自動(dòng)捕捉設(shè)計(jì)意圖和引導(dǎo)設(shè)計(jì)修改。在SolidWorks的裝配設(shè)計(jì)中可以直接參照已有的零件生成新的零件。不論設(shè)計(jì)用"自頂而下"方法還是"自底而上"的方法進(jìn)行裝配設(shè)計(jì)，SolidWorks都將以其易用的操作大幅度地提高設(shè)計(jì)的效率。SolidWorks有全面的零件實(shí)體建模功能，其豐富程度有時(shí)會(huì)出乎設(shè)計(jì)者的期望。用SolidWorks的標(biāo)注和細(xì)節(jié)繪制工具，能快捷地生成完整的、符合實(shí)際產(chǎn)品表示的工程圖紙。 SolidWorks具有全相關(guān)的鈑金設(shè)計(jì)能力。鈑金件的設(shè)計(jì)即可以先設(shè)計(jì)立體的產(chǎn)品也可以先按平面展開(kāi)圖進(jìn)行設(shè)計(jì)。SolidWorks軟件提供完整的、免費(fèi)的開(kāi)發(fā)工具(API)，用戶(hù)可以用微軟的 Visual Basic、Visual C++或其它支持OLE的編程語(yǔ)言建立自己的應(yīng)用方案。通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口，SolidWorks可以很容易地將目前市場(chǎng)幾乎所有的機(jī)械CAD軟件集成到現(xiàn)在的設(shè)計(jì)環(huán)境中來(lái)。為比較評(píng)價(jià)不同的設(shè)計(jì)方案，減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，提高產(chǎn)量，SolidWorks強(qiáng)勁的實(shí)體建模能力和易用友好的Windows界面形成了三維產(chǎn)品設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)械工程師不論有無(wú)CAD的使用經(jīng)驗(yàn)，都能用SolidWorks提高工作效率，使企業(yè)以較低的成本、更好的質(zhì)量更快將產(chǎn)品投放市場(chǎng)。

3 使用solidWorks繪制模具三維圖(只針對(duì)熱擠壓模具的上模具舉例說(shuō)明)

3.1 對(duì)二維圖的處理

    1. 在電腦中查找相應(yīng)的CAD圖紙。將分流孔圖形留下，其它元素都刪除(如圖1)。

    2. 另保存成（.dxf）格式文件。

3.2 在SolidWorks上建立三維模型

    1. 文件→打開(kāi)→在“文件類(lèi)型”中選“DXF(*.dxf)”→選CAD部分所保存處理后的文件→“輸入到零件”。

    2.選“前視基準(zhǔn)面”→ “插入”→ “草圖繪制”→ “圓”→選原點(diǎn)(0,0)為圓心隨意繪制一個(gè)圓→“標(biāo)注尺寸”→標(biāo)注圓直徑為模具最大直徑→點(diǎn)擊右上角圖標(biāo)確認(rèn)草圖（圖4）。

    3.選剛才繪制圓的那個(gè)草圖→“插入”→ “凸臺(tái)/基體”→ “拉伸”→如圖5在“給定深度”下中輸入模具厚度→ 點(diǎn)擊右上角按鈕確認(rèn)特征。

    4.單擊入料口的平面,插入草圖，選取入料口的線(xiàn)，然后“轉(zhuǎn)換實(shí)體引用”→將斷開(kāi)的線(xiàn)段延伸→使草圖中圖形為單一封閉圖形→單擊右上角按鈕確認(rèn)草圖。用同樣的方法在出料口面選取出料口的線(xiàn)作出出料口的草圖（如圖6）。

    5.隱藏“草圖1”→ “插入”→ “切除”→ “放樣”→在“輪廓”中選剛才所繪兩圖形→按右上角鈕確認(rèn)特征操作。如上方法繪出其它幾個(gè)分流孔（如圖7）。

    6.選擇左圖中綠色沉橋面插入草圖（圖8）→選擇圖9中綠色工頭線(xiàn) →“等距實(shí)體”→在“D”參數(shù)中輸入工頭下空刀參數(shù) →“插入”→ “凸臺(tái)/基體” → “拉伸”→在“D1”參數(shù)中輸入工頭阻流包高度參數(shù)→按“”按鈕確認(rèn)特征操作。

    7.“插入”→ “特征”→ “拔模”→選圖10中紫色面為中性面→選圖中綠色面為拔模面圖17→拔模方向向上→拔模角度為工頭阻流包斜度→按“”按鈕確認(rèn)特征操作。

    8.選上圖9紫色面插入草圖→選工頭線(xiàn)等距實(shí)體為工頭下空刀參數(shù)→“插入拉伸”→在”D1”參數(shù)中輸入工頭下空刀高度參數(shù)→按“”按鈕確認(rèn)特征操作。

    9.在工頭下空刀頂面插入草圖圖10→選工頭線(xiàn)等距實(shí)體為工頭工作帶余量參數(shù)→“插入拉伸”→在“D1”參數(shù)中輸入工頭工作帶高度參數(shù)→按“”按鈕確認(rèn)特征操作。

    10.在工頭工作帶頂面插入草圖圖11→選工頭線(xiàn)等距實(shí)體為工頭上空刀參數(shù)→“插入拉伸”→在”D1”參數(shù)中輸入工頭上空刀余量高度參數(shù)→按“”按鈕確認(rèn)特征操作。

    11.在橋位面插入草圖→選“草圖1”中的橋位線(xiàn)轉(zhuǎn)換實(shí)體→選左圖中綠6色斜橋邊線(xiàn)轉(zhuǎn)換實(shí)體→選中圖中綠色阻流包邊線(xiàn)轉(zhuǎn)換實(shí)體→修剪各邊線(xiàn)如右圖，使各斜橋位為封閉圖形→“插入拉伸”→在“D1”參數(shù)中輸入模具厚度參數(shù)→取消“合并結(jié)果”前的“√”→按“”按鈕確認(rèn)特征操作。

    12.隱藏主實(shí)體→“插入”→ “特征”→ “拔模”→如圖11、圖12、圖13→拔模方向向下→按“”按鈕確認(rèn)特征操作出幾個(gè)斜橋位“拔模”。

    13.顯示主實(shí)體→“插入”→ “特征”→ “組合”→按“”按鈕確認(rèn)特征操作。

    14.“插入”→ “特征”→ “圓角”→輸入圓角半徑（如下圖17）→選圖中綠色邊線(xiàn)倒圓角如圖18、圖19、圖20、圖21、圖22、圖23。

圖17

    15.“工具”→”測(cè)量”→復(fù)核模具各高度尺寸如圖25 。

4 總結(jié)

     在眾多二維三維軟件中，進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，并選取其中的一種作介紹如何建立模具的三維模型。CAD/CAE/CAM計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、模擬與制造一體化，CAD/CAE/CAM一體化集成技術(shù)是現(xiàn)代模具制造中最先進(jìn)、最合理的生產(chǎn)方式。使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助工程與制造系統(tǒng)，按設(shè)計(jì)好的模具零件分別編制該零件的數(shù)控加工程序是從設(shè)計(jì)到制造的一個(gè)必然過(guò)程。在具有現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)制造能力的工廠內(nèi)，該過(guò)程都是在CAD/CAE/CAM系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行的，其加工程序直接由聯(lián)機(jī)電纜輸入加工機(jī)臺(tái)，在編制程序時(shí)可利用系統(tǒng)中的加工模擬功能進(jìn)行細(xì)致的模擬，將零件，刀具，平臺(tái)及刀具移動(dòng)速度、路徑等顯示出來(lái)，以便觀察整個(gè)模具零件的加工過(guò)程和加工形狀，進(jìn)而檢查程序編制的正確性，這對(duì)于復(fù)雜的多曲面的模具零件尤為重要。

    對(duì)于現(xiàn)代化工業(yè)大量生產(chǎn),高速發(fā)展。對(duì)模具的需求的質(zhì)量也越來(lái)越高。我們需要使生產(chǎn)過(guò)程更加簡(jiǎn)便，更加高效率的生產(chǎn)出質(zhì)量高的模具。因此在三維圖和二維圖的上需要的是更加準(zhǔn)確與直觀的表示出設(shè)計(jì)的構(gòu)圖。直觀地，正確地表達(dá)出設(shè)計(jì)思想，將實(shí)物在進(jìn)入投產(chǎn)前進(jìn)行評(píng)測(cè)、修改顯得尤為重要。這將是在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中的一項(xiàng)重要項(xiàng)目。