冷冲模集成制造系统

HEATS 发表于 2010-9-12 08:44:01

模具行业是工业的基础行业，汽车、电子、电器、仪表、通讯器材、家用电器等产品中60%-90%的零部件是依靠模具完成的。模具是现代工业的基础工业装备，其技术水平决定着产品的质量和市场的开发能力，在我国，许多知名企业如海尔、科龙等企业都大力投资建立了自己的模具中心，并且承担了他们多数产品的模具自产任务。     我国的模具工业虽然起步较晚，但通过近20年来的技术改造、技术引进和创办“三资”企业等，模具工业的生产能力和技术水平有了很大的提高，我国现有的生产模具的厂点已超过17000家，从业人员约50万人，生产模具产值约200亿元。从总的供求来看，精密、大型、复杂、长寿命模具，产需的矛盾更大，依靠进口来弥补。     众所周知，多工位级进模属于高速精密模具，可以在500-1000次/min的条件下稳定工作，广泛用于轻工、电子、家用电器等行业。由于冲压零件千差万别而导致模具的单件生产性，模具生产要历经产品的零件造型、冲压工艺分析、模具结构设计、工艺设计、模具制造、装配、试模等一系列新产品开发的全过程。多工位级进模与一般模具相比较结构更复杂，从而导致模具生产的周期更长、成本更高、难度更大，许多未知因素在试模前不可预料。     由于高速多工位级进模的核心部件均经过精密加工而成，成本高，一旦制造后发现问题，将造成很大的损失。因此，为了适应产品更新换代的加快以及高质量、高效益的要求，在统一的软硬件平台上，建立计算机集成制造系统，使模具生产从模具设计 — 加工 — 装配实现一体化，结合企业加工资源及负荷能力，快速、准确地完成整套模具的生产，对模具企业意义十分重大。     SS-Die（冷冲模设计、制造软件）简介      “STRIKER SYSTEMS(冷冲模设计专家)”是美国Striker Systems公司在AutoCAD、MDT平台上进行二次开发的专用三维冷冲模设计软件(可以完成简单模、复合模、弯曲模、连续模和拉伸模的设计)，自2000年进入中国以来，受到中国模具界各位同仁的大力欢迎和支持，现已在上海咖路文具(日资)、江苏昆山富士康(台资)、江苏昆山禧玛诺(日资)、江苏常熟创美(日资)、辽宁丹东泷田(日资)、山东时风集团、无锡国胜、四川眉山车辆厂、宁波刀模具研究所、浙江亚太、江苏昆山英嵩机械公司、上海鑫技、广州白云电器、上海新朋、安徽工贸、无锡柴油机厂、北京电加工所等一批知名企业中推广（在中国大陆装机量已达40多套，现已与国内许多其它知名企业达成合作协议），经过实践证明，使用STRIKER SYSTEMS模具工程师的设计效率可以提高60%以上，它的三维设计效果可以使模具工程师适时查看模具设计结果，保证了设计质量，大大减少了由于设计产生的报废。整个系统具有如下一些特点：     ◆ 三维零件造型功能，与MDT、SolidEdge、SolidWork的无缝集成,可以接受I-Deas、UGII、Pro/E的图形资料。     ◆ 弯曲件展开自动计算。     ◆ 冲裁力、模具闭合高度自动计算。     ◆ 零件排样自动优化，冲压件成本计算。     ◆ 开放的模具零件库，可以添加各种类型的模具零件入库。     ◆ 模具结构的人机交互快速生成,可以生成用户所需的模具结构。     ◆ 模具装配图、剖视图自动生成。     ◆ 明细表、零件图自动生成。     ◆ 拉延件展开、拉伸工序自动计算。      ◆ 自动生成零件线切割加工指令。     用SS-Die(冷冲模设计软件)实现冲模设计制造集成     1、利用零件设计模块（SS-Design）进行产品造型：     SS-Design 作为其他模具设计模块的基础，它对包括图层、图纸在内的许多功能做了标准化处理。     模具零件和各种线型会自动地放到相应的层里，并可以对各层方便地进行冻结等编辑。可将AutoCAD的二、三维命令缩减为少数集成的命令。通过智能化的菜单结构，设计者能快速地启动相应命令来绘制所需图形。     该软件提供了零件和图形的自动识别、修改功能。用户可以对设计好的模具总体结构进行个别零件的局部修改，同时闭合高度等相关信息的修改也会自动完成。还为用户提供了灵活、方便的用户库界面，图库可按需创建，并在本地和网络都可以访问。     SS-Design的自动标注功能提供了当前最快的水平和竖直标注方式，同时可以生成一个可选的孔表，这个孔表包含了孔的尺寸、数量和位置等信息。SS-Design 支持AutoCAD的所有尺寸标注方式。     2、利用弯曲设计模块（SS-Unfold）进行零件的展开：     SS-Unfold是当前最具灵活性的展开软件。它的基础是一个材料库，该库包含了材料的剪切、屈服和拉深信息以及材料的中性层、回弹率随弯曲半径和材料厚度的变化情况。用户可以根据需要添加其他材料信息入库。     SS-Unfold能非常精确地产生零件的展开图，其中的折弯线已被精确地定位，每个折弯线包含了弯曲中性层弧长在内的所有弯曲信息，这些信息可以用屏幕显示、打印或弯曲图表等形式输出。还包含一个将二维平板折弯成三维模型以及将圆柱壳体、圆锥壳体展开成平板的功能。     SS-Unfold能够完善地处理复杂的分步展开任务，它可以根据材料的回弹率计算出过弯角度和零件所需的弯曲半径，并且可以设计与工件轮廓相关的辅助线，这些辅助线能够显示零件的展开过程。     3、利用排样模块（SS-Strip）进行条料设计:     SS-Strip Design 用于单工序模的排样优化、连续模条料的设计和生成。它能根据用户要求的排样方式、条料厚度、搭边值等约束条件计算出零件的放置角度、条料宽度、 步距和条料的利用率。条料的设计是在工步模型的基础上完成的，在这里可以定义凸模的相关数据和冲裁间隙，导正销和导正工步也在这里定义。     条料的自动标注包括条料宽度、步距、工序内容和零件信息等。在完成条料和所有凸模的设计以后，在这里可以确立零件报价的相关参数，它包括零件重量、板料面积、废料比例、材料价格、冲压费用和其他费用。在这里也可以计算生产时所需的冲裁力，计算公式在对话框里显示，可由设计者控制。     4、利用模具设计模块（SS-die）进行模具结构设计:     SS-Die Design的能力和柔性主要来自于数据库的使用，它包含了用于创建弹簧、凸模、模架、紧固件和用户自定义零件所需的信息。     在开始创建模具图以前需要选择一种设计类型，这种类型控制着所有图层、用户库、零件库、明细表参数等。设计者在定义了落料孔以后，凹模、垫板、凸模、模架等便可以自动产生，并可以由用户修改。     SS-Die Design的智能设计提供了自动模具三维图、剖视图和投影图功能，用户可以对装配图进行多方位投影，也可以进行多处剖视。并且用户也可以对单个零件进行侧视图投影，只需简单地选取零件和投影图的插入点，零件侧视图便可以自动产生。Auto-Detail可以在数秒内生成零件图的尺寸、材料、技术要求等信息，并且与该零件相关的孔和凹槽的信息也会自动产生，凸模、弹簧和紧固件等零件可以根据相应的孔和凹槽自动修改。     用户也可以根据需要产生基本的剖面图，还能使用户自定义的注释自动产生作用。利用由SS-Die Design生成的模具装配图的智能特性，Auto-BOM可在几分钟内生成模具总装图的详细明细表,设计者可以对明细表进行增减零件、修改描述、修改箭号等各种编辑，在编辑结束以后又可以自动重新排序生成新的明细表。     5、利用线切割模块(SS-Wire)进行模具零件的线切割自动编程:     SS-Wire提供了线切割编程的无缝解决方案，设计者不必学习多个不同的CAD和CAM系统，甚至不必退出模具的绘图环境，所有的NC代码都是从已有的图形中产生，后处理工作可以根据用户的机床需要在售前进行配置。     在这里可以产生二轴和四轴的线切割路径，命令启动后提示设计者输入必要的参数（凹模、凸模或不封闭切割、切割方向、穿丝孔、后续工步代码等），每个选项都给操作者以可视化的方式显示出来，排除了误操作的可能性，同时也消除了学习的困难。     在线切割路径创建完成以后，NC加工代码的生成是非常简单的，只需一个命令和提供一个文件名。一个线切割路径可以用来生成多种类型机床的NC代码，只需选择不同的代码编译器，并重新生成代码即可。     6、利用北京艾克斯特工业自动化技术有限公司的工艺软件（CAPP）进行模具加工工艺设计。     本系统充分利用了AUTOCAD、MDT软件平台的开发功能，将生产过程进行了系统化的集成，可以提高模具的设计、生产效率，使设计周期至少可以缩短50%以上，从而大大缩短模具生产制造的周期。     由于在模具设计到加工过程中始终采用统一的数据，可以避免工作中尤其是数控编程的人为失误。     中国已加入WTO，我国将获得一个更加稳定的国际经贸环境，大量外资企业将进入中国，各行各业将面临重大的机遇和挑战，模具行业也不例外，同时由于国内多数模具企业在技术上和质量上与国外先进水平存在较大差距，如何在最短时间内缩小这种差距，是关系到国内多数模具企业生存的关键问题。

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