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基于NX Moldwizard的注塑模结构协同设计研究

2014/6/25    来源:万方数据    作者:刘锋      
关键字:NX Moldwizard  协同设计  
注塑模结构详细设计阶段实现协同设计,需具备并行性、任务指派、权限控制、数据同步和冲突检测消除机制等要素,指出注塑模结构协同设计方法主要由产品、模具结构特点和可调配资源决定,总结了NX Moldwizard协同设计的常用流程,并通过一款具有复杂零件结构的相机外壳的注塑模的工程实例,证明NX Moldwizard协同设计显著缩短了模具的设计时间,提高了模具设计开发的效率给出了工程应用价值案例。

0 引言

    在激烈的市场竞争中,高端、复杂、精密模具对企业的研发、制造能力提出高要求,单件、无批量的特点对模具企业的研发能力提出挑战,市场的快速变化和竞争加剧要求模具企业有更高的效率,被市场认可的产品能否快速上市往往是企业成败的关键。模具是高质量、高效率的产品生产工具,模具开发周期在整个产品开发周期中占有重要比重,客户对模具开发周期要求越来越短,不少客户甚至把模具的交货期放在第一位置,然后才是质量和价格。因此,在有限的资源下,如何在保证质量、控制成本的同时缩短模具开发周期,提高模具开发效率是模具研发的首要问题。

    目前大多数模具制造业,虽采用了一些先进的CAD/CAE/CAM技术,并收到一定的效果,但在总体上,我国的模具开发技术仍与市场需求有一定的差距,模具结构详细设计阶段主要是单人作业而非协同,而协同设计是缩短模具开发周期、提高质量与降低成本的有效方法。本文探讨了实现模具协同设计需具备的几个关键要素:并行性、任务指派、权限控制、数据同步和冲突检测消除机制,给出在NX Moldwizard中实现模具结构协同设计的可行性分析;指出模具结构协同设计方法主要由产品、模具结构特点和可调配资源决定,总结了NX Moldwizard协同设计的常用流程,并给出了工程应用价值案例。

1 模具的协同设计分析

    传统模具设计模式呈现单人作业过程(见图1)。

传统的模具结构设计流程

图1 传统的模具结构设计流程

    典型的单人作业的模具设计过程:设计人员对用户提供的产品的质量即产品模型可塑性进行分析(如导人数据是否损坏,是否光顺,是否自相交,是否有锐刺,有否跨界面、判断模型倒扣位置,拔模角度、壁厚是否合理等等),将分析的结果反馈客户进行沟通、协调后得到优化的可塑性良好的产品结构,然后再串行(有穿插)的详细设计模具的成型部分、浇注系统、模架、脱模机构、侧向分型机构、温度调节系统、排气系统等,一般设计周期较长,当设计任务较为繁重时,无法及时完成设计任务,限制了CAD作用的发挥。

    计算机协同设计是指在计算机支持下,各协作成员合作一个共同的项目,承担相应部分的设计任务,并交互地进行设计工作,最终得到符合要求结果的一种设计方法。模具开发过程中的协同设计同样强调设计开发的相关过程同时进行,模具结构协同设计的典型流程(见图2)。

模具结构协同设计典型流程图

图2 模具结构协同设计典型流程图

    因此在模具总体方案布置时,应充分考虑模具协同设计需具备的几个关键要素:

    (1)并行性:在模具协同设计过程中,多流水线的工作方式决定了设计过程不再是单线串行,每个开发任务作为一个整体有一个顺序,复杂设计任务根据设计输入条件分解成若干分阶段或若干子任务,每个分设计阶段或每个子功能设计由各协同设计人员并行完成。

    (2)任务指派:多设计人员的协同设计是多设计人员共同完成统一设计项目,所以要依据现有的设计输入条件对子任务进行合理的规划和分解,要求分工合理、明确(如根据模具功能模块进行分工:型芯/型腔系统,顶出系统,流道系统,紧固件等并结合实际设计任务量进行合理指派)。

    (3)权限控制:多设计人员的协同设计对数据的读、写访问权限应有明确的设定,各设计人员可以访问且只能访问自己被授权的数据,不多不少。

    (4)数据同步性:模具协同设计过程中,要实现各项目组成员间的协同,必须考虑设计信息的交互,确保各子任务数据来源一致,实现设计子成果的存储和共享。

    (5)集成性:模具协同设计的集成不仅仅是设计成果的集成,还包括各分阶段子任务的集成,所以要求对整体任务进度节点进行严格的控制。

    (6)冲突检测消除机制:模具协同设计过程中,由不同的设计思路或设计阶段引发设计冲突时,应有冲突的检测和消除机制。

责任编辑:程玥
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