一种高精度模具设计方法及模具制造管理系统

摘要

本发明公开一种高精度模具设计方法，其方法包括以下步骤：(1)设置计算机辅助设计工具，以模具设计集成模具优化工具综合处理模具精度参数；(2)模具设计：通过所述计算机辅助设计工具制作模具结构原形，并确定所设计出的模具原始性能参数；(3)模具精度分析：采用模具设计软件对所设计的模具综合性能分析，并记录数据值；(4)模具精度优化：对比模具原始性能参数采用模具优化工具对所述模具不合理结构及未达标性能参数进行修改；经检测后确定模具结构。本发明还提供一种实现该方法的模具制造管理系统。

说明书

技术领域

本发明涉及计算机辅助设计及模具制造管理技术领域，尤其涉及一种高精度模具设计方法，更涉及一种实现该方法的模具制造管理系统。

背景技术

传统的模具设计是经过概念设计-分析-样品生产-分析-设计-分析-生产——这样繁杂的过程后才最终确定那些复杂的模具原形。目前模具设计仅仅停留在对外观和结构的设计上，对模具的样品，样图进行外观和结构的分析，然后按图加工。而对于模具在实际使用中的寿命和可靠性没有过多分析。如何把模具设计扩展到对模具结构分析的领域。对已经设计出的模具，运用CAE软件(尤其是有限元软件)对其进行强度、刚度试验模拟、散热能力、疲劳和蠕变等分析。通过分析检验前面的模具结构设计是否合理，分析出结构不合理的原因和位置，然后在CAD软件中进行相应的修改，接着再在CAE软件中进行各种性能检测，最终确定满足要求的模具结构。目前还没有相关技术能够实现并达到上述技术效果。

由于当今模具行业已经成为高新技术最密集的行业，任何企业都不可能拥有全部最新出现的技术，因此将出现CAD技术应用的ASP模式，即产生各种专门技术的应用服务单位，为模具行业的各个企业提供技术服务，应用服务包括逆向设计、快速原型制造、数控加工外包、模具设计、模具成型过程分析等诸多方面。目前该方面技术无法完善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精度模具设计方法，通过技术分析强化模具的使用效果，缩减制造成本，提高模具质量，对已经设计出的模具，运用CAE软件对其进行强度、刚度试验模拟、散热能力、疲劳和蠕变等分析。通过分析检验前面的模具结构设计是否合理，分析出结构不合理的原因和位置，然后在CAD软件中进行相应的修改，接着再在CAE软件中进行各种性能检测，最终确定满足要求的模具结构，确定最佳设计方案；本发明的又一目的在于提供一种实现该方法的模具制造管理系统。

为有效解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

一种高精度模具设计方法，该方法包括以下步骤：

(1)设置计算机辅助设计工具，以模具设计集成模具优化工具综合处理模具精度参数；

(2)模具设计：通过所述计算机辅助设计工具制作模具结构原形，并确定所设计出的模具原始性能参数；

(3)模具精度分析：采用模具设计软件对所设计的模具综合性能分析，并记录数据值；

(4)模具精度优化：对比模具原始性能参数采用模具优化工具对所述模具不合理结构及未达标性能参数进行修改；经检测后确定模具结构。

所述步骤(1)还包括以下步骤：所述模具设计集成模具优化工具采用CAE软件系统与通用CAD软件的集成使用，在用CAD软件完成零件或装配部件的造型设计后，自动生成有限元网格并进行计算或进行结构动力学、运动学方面的计算，如果分析计算的结果不符合设计要求则重新修改造型和计算，直到满足要求为止。

所述步骤(3)还包括以下步骤：所述模具设计工具对已经设计出的模具，运用CAE软件对其进行强度、刚度试验模拟、散热能力、疲劳和蠕变等分析。

所述步骤(4)还包括以下步骤：通过分析检验前面的模具结构设计是否合理，分析出结构不合理的原因和位置，然后在CAD软件中进行相应的修改，接着再在CAE软件中进行各种性能检测，最终确定满足要求的模具结构，确定最佳设计方案。

一种实现上述方法的模具制造管理系统，该系统包括两个以上后台管理服务器及一个或多个访问界面，所述后台管理服务器包括数据库模块、数据管理模块、信息识别监控模块、综合运算调控模块；所述访问界面包括数据显示模块、信息接收缓存模块、数据调用模块。

所述数据库模块包括一同一存储单元及其至少一个信息模板；所述数据管理模块包括多个数据导入端口及其数据传输端口。

所述后台管理服务器与所述访问界面通过基于MMS多媒体数据无线传输协议的无线网络架构实现交互通信，或者通过交换机构建局域网相互连接实现交互通信；所述后台管理服务器内部模块通过数据传输总线及各种转换控制电路相互连接。

所述访问界面还包括一全文搜索模块及一信息查询模块。

本发明的有益效果为：本发明提供的方法，通过技术分析强化模具的使用效果，缩减制造成本，提高模具质量，对已经设计出的模具，运用CAE软件对其进行强度、刚度试验模拟、散热能力、疲劳和蠕变等分析。通过分析检验前面的模具结构设计是否合理，分析出结构不合理的原因和位置，然后在CAD软件中进行相应的修改，接着再在CAE软件中进行各种性能检测，最终确定满足要求的模具结构，确定最佳设计方案；本发明提供的模具制造管理系统，基于信息模板建立同一存储单元，实现不同数据的信息存储；所有信息基于信息模板，实现不同信息的统一管理；灵活定制并修改信息模板，实现不同信息类型的个性化需求，在统一管理的前提下可满足多种需求。

下面结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明所述模具制造管理系统流程示意图；

图2是本发明所述模具制造管理系统组成结构示意图；

图3是本发明所述方法实施步骤流程示意图。

具体实施方式

参见图1及图3，一种高精度模具设计方法，该方法包括以下步骤：

(1)设置计算机辅助设计工具，以模具设计集成模具优化工具综合处理模具精度参数；

(2)模具设计：通过所述计算机辅助设计工具制作模具结构原形，并确定所设计出的模具原始性能参数；

(3)模具精度分析：采用模具设计软件对所设计的模具综合性能分析，并记录数据值；

(4)模具精度优化：对比模具原始性能参数采用模具优化工具对所述模具不合理结构及未达标性能参数进行修改；经检测后确定模具结构。

所述步骤(1)还包括以下步骤：所述模具设计集成模具优化工具采用CAE软件系统与通用CAD软件的集成使用，在用CAD软件完成零件或装配部件的造型设计后，自动生成有限元网格并进行计算或进行结构动力学、运动学方面的计算，如果分析计算的结果不符合设计要求则重新修改造型和计算，直到满足要求为止。

所述步骤(3)还包括以下步骤：所述模具设计工具对已经设计出的模具，运用CAE软件对其进行强度、刚度试验模拟、散热能力、疲劳和蠕变等分析。

所述步骤(4)还包括以下步骤：通过分析检验前面的模具结构设计是否合理，分析出结构不合理的原因和位置，然后在CAD软件中进行相应的修改，接着再在CAE软件中进行各种性能检测，最终确定满足要求的模具结构，确定最佳设计方案。

参见图2，一种实现上述方法的模具制造管理系统，该系统包括两个以上后台管理服务器及一个或多个访问界面，所述后台管理服务器包括数据库模块、数据管理模块、信息识别监控模块、综合运算调控模块；所述访问界面包括数据显示模块、信息接收缓存模块、数据调用模块。

所述数据库模块包括一同一存储单元及其至少一个信息模板；所述数据管理模块包括多个数据导入端口及其数据传输端口。

所述后台管理服务器与所述访问界面通过基于MMS多媒体数据无线传输协议的无线网络架构实现交互通信，或者通过交换机构建局域网相互连接实现交互通信；所述后台管理服务器内部模块通过数据传输总线及各种转换控制电路相互连接。

所述访问界面还包括一全文搜索模块及一信息查询模块。

本实施例中区模具精度及性能分析主要如下：

(1)强度和刚度分析：强度和刚度是模具设计中最重要的一项性能要求。运用CAE技术，通过对模具施加约束和载荷等外部条件来模拟模具的真实应用情况，分析模具的强度和刚度是否达到规定要求。

(2)散热能力分析：运用CAE技术模拟模具中的温度分布，通过模拟大功率电子元件产生的能量以及通过传导、对流和辐射散发出的热量来确定模具的热分布，然后再对各种材质模具的散热能力进行初步分析。

(3)疲劳和蠕变分析：在模具设计中，对于那些可能在集中载荷、循环载荷和常值位移作用下的模具，或处于低温或者高温条件工作的模具产品，进行初步的疲劳分析和蠕变分析是非常必要的，这种分析不需要考虑外部的每一个条件，但是这种分析的结果具有很大的参考价值，如果出现不合理的情况，就可以重新进行设计，避免后面不必要的设计和分析。

本实施例技术方案及技术效果区别于传统技术在于：通过不断完善和改进的CAD/CAE技术技术升级，从而提高了CAD/CAE技术在模具设计领域的使用范围。在实际运用中大大提高了模具的精度、稳定性。减少不必要的浪费，也促进生产效率的提高。对已经设计出的模具，运用CAE软件对其进行强度、刚度试验模拟、散热能力、疲劳和蠕变等分析。通过分析检验最终确定满足要求的模具结构得出最佳设计方案。从而大大提高模具的寿命和可靠性。

本发明并不限于上述实施方式，凡采用与本发明相似结构及其方法来实现本发明目的的所有实施方式均在本发明保护范围之内。