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1、一汽模具制造有限公司,起止年限：2002年1月至2003年12月,汽车模具结构三维实体设计 的开发与研究,汽车模具结构三维实体设计的开发与研究,一、立题背景,二、立题技术分析及论证,三、经费预算及年度分配,四、效益分析及论证,五、应用推广情况,六、计划进度安排,七、项目负责单位情况分析,汽车模具结构三维实体设计的开发与研究,一、立题背景,1.现状：我公司目前使用二维平面设计，三维实体设计仅仅进行了初步尝试。但从目前国外先进模具厂家来看，三维实体的设计已经应用到实际生产中并取得了很好效果，我公司目前正在着手进行三维实体设计工作。,二维图,汽车模具结构三维实体设计的开发与研究,二维图,汽车模具结构
2、三维实体设计,模具公司,汽车模具结构三维实体设计,模具公司,汽车模具结构三维实体设计的开发与研究,3.立项的目的意义3. 1 随着汽车工业的飞速发展，对模具生产要求周期短、精度高、成本低。如何提高模具设计水平，来实现上述要求，是亟待解决的课题。3. 2 本课题的立项目的即利用计算机Pro/E、UG等软件，从根本上改变以往二维绘图，手工制造模型，机械加工后主要靠钳工研修的传统工艺，实现模具结构三维实体设计，全面数控加工泡沫模型，提高生产效率和模具精度。3. 3 在实体设计过程中采用参数化设计，可以大量借用已有的类似模具结构，经过简单 的替换、修改，完成新模具的设计。向无图化方面靠近一步。,2.存
3、在问题：2. 1 在初步尝试三维实体设计过程中，发现软件和硬件都不能满足设计要求，运行速度太慢，存在速度也慢，不能满足现生产要求。2. 2 人员素质也有待于提高，需进行软件的专门培训。,汽车模具结构三维实体设计的开发与研究,二、立题技术分析及论证,1.课题的主要技术指标及其确定的依据1.1.提高模具机械化加工程度，生产高精度模具。 1.2.缩短模具设计、制造周期依据：模具的参数化设计，标准件库和典型结构库的建立。2.国内外现状和发展趋势分析据初步了解模具三维实体设计，国内已有一些汽车模具厂家做过一些尝试，尚无成功经验，据资料显示，日本丰田汽车厂的模具设计已大部分采用三维实体设计，应用软件为EN
4、GINNER。通过模具三维实体设计，来实现模具制造的CAD/CAM一体化，使模具生产越来越依赖于高科技手段，最大限度地降低人工劳动的强度，提高模具的制造精度，缩短模具生产周期。,汽车模具结构三维实体设计的开发与研究,3.国内外同类项目已解决的技术关键及所采用的技术方案据了解，日本丰田在三维实体设计时解决的技术关键是： 3.1.将加工实型用曲面与模具加工用曲面分开，可以大大简化模具实体设计。 3.2.取消二维图纸，取而代之的是根据各工序需要，给出必须的三维立体简图和标注必要尺寸的平面简图。 3.3.搭积木和编辑式设计，依靠三维标准件和典型结构库，使模具结构标准化，同时大量借用已有的典型结构，经过
5、简单编辑、修改，完成新模具的设计。,汽车模具结构三维实体设计,汽车模具结构三维实体设计,日本丰田,汽车模具结构三维实体设计,日本丰田,汽车模具结构三维实体设计,日本丰田,汽车模具结构三维实体设计,日本丰田,汽车模具结构三维实体设计,日本丰田,汽车模具结构三维实体设计,日本丰田,汽车模具结构三维实体设计,日本丰田,汽车模具结构三维实体设计的开发与研究,4.本课题要解决的技术关键和采用的技术方案，并进行比较分析。4.1.实型加工用的3D曲面设计，将用于模具加工的3D曲面进行简化处理，可以简化模具的实体设计。 4.2.典型结构设计过程中的参数化设计，其参数化程度越高，进行曲面替换时，新模具自动驱动的
6、内容越多，手工修改的工作量就越少，模具设计周期越短。 4.3.制造依据逐步从二维图纸向3D数学模型和3D立体简图、平面简图的过渡。,汽车模具结构三维实体设计的开发与研究,5.采用的技术路线、方法和步骤,汽车模具结构三维实体设计的开发与研究,三、经费预算及年度分配(109.8万元),（一）2002年1月至3月-（2.4万元） 旅差费(去上海荻原、二汽 6人 0.4万元/人) （二）2002年4月至12月- （52万元） 其中: 1计算机3台 12万元硬件配置： CPU P4 1.7G 0.3万元内存：1G 0.3万元显卡：AGP 4X（128MB） 1.5万元显示器：21寸 1万元硬盘：SCSI
7、 1万转以上 40G 0.9万元2计算机软件：aUG II 20万元 bCADCEUS/造型面设计支援软件包 CADCEUS/PressDesign 20万元 （三）2003年1月至2003年12 月-( 55.4万元)1.图形工作站1台 30万元2.软件前处理 20万3.材料费HT250（0.45万/吨）12吨 5.4万元,汽车模具结构三维实体设计的开发与研究,四、效益分析及论证,1.主要经济指标1.1.设计周期缩短1/4。 1.2.提高设计质量、精度。 1.3.FMC模型制造周期缩短2/3。 1.4.NC加工一次装夹，提高加工精度 ，缩短NC加工周期。 1.5.减少图纸量。2.推广应用的可
8、行性和所需条件我公司在二维设计和数控加工方面已具有相当丰富的经验和十分优良的加工设备，为3D模具实体设计奠定了良好的基础，三维实体设计的优势在于三维构思，立体布置，参数化设计，制造依据立体化，因此，需要改变传统的生产工艺流程，真正做到CAD/CAE/CAM一体化，实现现阶段对模具制造“短、高、低”的要求。,汽车模具结构三维实体设计的开发与研究,3.经济效益和社会效益以轿车外覆盖件拉延模具为例，不但可以提高模具的铸件精度，减少钳工，模型工的手工劳动，而且还能够缩短模具的设计 制造周期达2530%，使 模具生产从依赖人的技巧转向依靠高精度设备，实现CAD/CAE/CAM一体化加工，使模具和产品件的
9、质量都有极大的提高，使模具制造水平达到一个新的高度。4.总计预算：109.8万元,汽车模具结构三维实体设计的开发与研究,五、应用推广情况,1.应用推广于生产的可行性分析及单位1.1前面已提到过我们有三维实体设计分析的经验,我们更有模具的制造调试经验，我们还有直接进行三维实体设计的技术人员，所有这一切都为这一技术在我公司短期内达到实际应用并为我厂创造效益创造了有利条件。 1.2该项目在产品设计部进行。2.推广面预测产品设计部结构设计室,汽车模具结构三维实体设计的开发与研究,六、计划进度安排,1.试验研究内容，总目标和总计划进度，年度实现目标总进度：2002年1月2003年12月2002年1月20
10、02年6月：调研、考察、咨询。2002年7月2002年9月：软件的学习、培训，软件开发。2002年10月2002年12月：开发轿车外覆盖件拉延模的三维实体设计，并进行参数化分析与参数化设计。2003年1月2003年3月：数控加工实型的试验。2003年4月2003年8月：曲面替换开发。2003年9月2003年12月：充实、修改、完善本项目全部内容，整理资料、报告、技术交流文字材料，完成项目验收。,汽车模具结构三维实体设计的开发与研究,2.需要采取的主要措施2.1.制定课题计划及实施方案。2.2.做好分工、落实责任，按计划完成科研任务。2.3.突出重点，优化工艺流程，博采众长，不断充实完善。2.4
11、.加强管理，认真总结经验教训，推广成果。,汽车模具结构三维实体设计的开发与研究,七、项目负责单位情况分析,1.负责单位技术情况分析1.1产品设计部结构设计室负责全厂所有模具的设计工作，同时也承担值班任务。 在长期的实践工作中，积累了丰富的宝贵经验，并把这些经验整理归档，使其成为今后工作中的指导性文件，这些经验都在汽车模具结构分析后二次修改不可缺少的重要因素。 1.2Pro/E软件现在虽然版本低，但毕竟我们也了解一些，这期间对软件的应用与开发也积累了一定的经验，如果新的三维实体设计软件必然性到位，我相信一定会在2003年内使其得到充分应用。,汽车模具结构三维实体设计的开发与研究,2.项目负责人员,
