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1、1 .模具CAD/CA峨术的发展趋势a.集成化b.智能化c.标准化d.网络化e.最优化2 .模具CAD/CAM（统的软件类型及分类方法；模具CAD/CAM（统的硬件配置类型软件类型：系统软件：指的是在计算机运行状态下，保证用户正确而方便地工作的那一部分软件，包括操作系统、汇编系统、编译系统和诊断系统等；支撑软件：图形处理软件（可分为绘图子程序库、绘图语言和专用语言系统三种类型，特点是实用性、功能强、执行速度快效率高、容错性），数据库系统应用软件硬件配置类型：大型机系统（价格昂贵，不适用于中小型企业和研究单位，在模具制造企业中应用极少）；小型机系统；图形工作站（工作站在模具制造中应用较多）；个人
2、计算机3 冲压模具CAD/CAM系统的模块化结构及各模块的主要功能；一般冲裁模具CAD/CAM系统冲裁零件的输入方法1 ）a、主控模块：主控模块主要执行冲模CAD系统的运行管理.它随时可以调用操作系统命令及调度各功能模块执行相应的过程和作业,以满足模具设计的需要。b、零件信息输入模块：信息输入模块主要功能是输入冲压件的几何信息和工艺信息等,如零件尺寸、形状、精度等级和所用材料等。c、工艺分析计算模块：毛坯计算，如拉深件毛坯面积及形状的确定，材料利用率的计算等；工序计算，如拉深次数计算、拉深系数分配及过渡形状确定等；力的计算及压力机的选用。d、模具设计模块：模具设计模块主要功能是根据工艺分析计算
3、的数据进行模具总体结构设计和模架选择，模具工作部分的设计，尽量作到典型化和通用化。e、图形处理模块：图形处理模块主要处理与绘图有关的操作，主要是模具零件图和装配图的绘制。f、数据库模块：数据库模块主要功能是存储有关工艺参数、设备技术参数、模具标准件图形程序库等。并根据查询条件，完成查询并提取相关数据或图形。2 ）编码输入法原理：将图形上的形状参数与尺寸参数编成表格（称为编码），输入计算机，然后运行计算机内的图形输入程序，便能得到图形内外轮廓的节点坐标及详细的图形信息和完整的尺寸信息。优缺点：该方法占用上机时间少，可以为后续程序提供包括尺寸误差在内的充足信息。但该方法编码时易出错，难以及时发现，
4、编码规则多，使用不方便。数控语言描述法原理：该方法是用数控语言的几何定义语句或运动语句描述冲压零件的形状。采用较多的是APT语言。优缺点：操作直观方便，易发现错误，但占用上机时间多，还需事先算出全部节点的坐标。数字化仪或图形扫描仪输入法原理：依靠硬件设备进行图形转换，输入图形的前提是必须有尺寸精确的冲裁件零件图。优缺点：输入迅速简单、但输入精度不高。面素拼合法原理：该法是通过大量冲压件图形的分析，选定若干种构成冲压件图形的简单形状作为基本元素，通过基本元素的布尔运算拼合成所需要的零件。优缺点：操作直观，灵活，易于掌握，对简单零件的图形输入速度快但要求人工事先对图形进行分解、排列和组合，并需少量
5、人工计算，对复杂件不太适用。交互输入法交互输入法通过在屏幕上交互作图，整个过程始终由菜单驱动，并由程序自动处理完成冲压件图形输入。该方法以某一绘图软件软件为支撑，并对其进行二次开发。4 注塑模标准模架主要模具零件的选择原则（1）模板类零件原则：顶出板宽度尺寸应大于型腔的总宽度。在长度尺寸上，导柱的中心距应大于型腔的总长度。（2）杆类零件按注射模结构设计预定的原则选定。例如回程杆选择：回程杆长硼杆固定板厚度+垫板厚度+动模板厚度+顶杆最大行程杆的直径、数量、位置等可以人机交互确定。5 模具CAM的编程方法有哪些，有何区别1 ）手工编程2）自动编程a.APT语言编程b.图像交互式编程6 .金属塑性
6、成形的特征及常用CAE模拟软件特征：（1）塑性变形中应力与应变为非线性关系，为了求解非线性问题，必须用适当的方法将问题转化为线性问题，一般采用逐步加载法（增量法）。（2）塑性问题的应力应变关系不一定一一对应。塑性变形的大小，而且还决定于加载历史；而卸载与加载的路线不同，应变关系也不一样；因此，在每一加载步计算时，一般都应检查塑性区内各单元是处于加载状态，还是处于卸载状态。（3）塑性变形中，金属与工模具的接触面不断变化；因此，必须考虑非线性接触与动态摩擦问题。（4）塑性理论中关于塑性应力应变关系与硬化模型有多种理论，材料属性有的与时间无关，有的则是随时间变化的粘塑性问题；于是，采用不同的理论本构
7、关系不同，所得到的有限元计算公式也不一样。（5）对于一些大变形弹塑性问题，一般包含材料和几何两个方面的非线性，进行有限元计算时必须同时考虑单元的形状和位置的变化，即需采用有限变形理论。而对于一些弹性变形很小可以忽略的情况，则必须考虑塑性变形体积不变条件，采用刚塑性理论。常用软件：板料成形模拟软件DYNAFORM主要应用：冲压、压边、拉延、弯曲、回弹、多工步成形等典型钣金成形过程（工艺优化）；液压成形、辊弯成形；模具设计；压机负载分析等。体积成形模拟软件DEFORM:DEFORM是一套基于有限元的工艺仿真系统，用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。7 .注塑模CAD系统的主要内
8、容及常用的CAE模拟软件主要内容：1）塑料制品的几何造型2）模腔表面形状的生成3）模具结构方案设计4）标准模架的选择5）部装图和总装图的生成6）模具零件图的生成7）注射工艺条件和注射材料的优选8）注射流动及保压过程模拟9）冷却过程的分析10）力学分析常用软件：moldflow8 .快速成形（RP）技术的原理及特点，常用的快速成形方法原理：RP技术又称层加工，是根据零件的三维CAD实体模型，利用专业切片软件对其进行切片处理，得到模型每层截面的轮廓，再在快速成形设备中用激光或其他方法将材料进行逐层成形，从而形成零件的原型。RP技术的工作原理可简单概括为数据离散、材料堆积。特点：由于采用分层成形、逐
9、层叠加的成形原理，因此可以成形结构非常复杂的零件。成形过程中不需要任何刀具、模具及工艺装备，从而节省了成形前的准备时间，大大缩短了产品生产周期。产品的单价与批量无关，因此特别适合于新产品样件的制作和单件、小批量零件的生产。与传统制造方法相结合，可实现快速制模、快速铸造，为传统制造方法注入了新的活力。成形过程为全自动控制，不需人员值守看护，从而大大降低了操作人员的劳动工作量。常用快速成形方法：SLA（立体印刷成形）、SLS（选择性激光烧结）、FDM（熔融沉积成形）、LOM（薄形材料选择性切割）9 .有限元法的基本原理及模具CAE的主要内容基本原理：有限元分析是利用数学近似的方法对真实物理系统（几
10、何和载荷工况）进行模拟。还利用简单而又相互作用的元素，即单元，就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。对于连续体的受力问题，可以假想将整个求解区域离散化，分解成为一定形状有限数量的小区域（单元），彼此之间只在一定数量的指定点（节点）处相互连接，组成一个单元的集合体以替代原来的连续体。只要先求得各节点的位移，即能通过相应的数值方法近似求得区域内其他各场量的分布。有限元法实质：将一个无限连续体，理想化为有限个单元的组合体，使复杂问题简化为适合于数值解法的结构型问题；且在一定的条件下，问题简化后求得的近似解能够趋近于真实解。主要内容：1）对工件的可加工性能作出早期的判断，预先发现成形中可
11、能产生的质量缺陷，并模拟各种工艺方案，以减少模具调试次数和时间，缩短模具开发时间；2）对模具进行强度刚度校核，择优选取模具材料，预测模具的破坏方式和模具的寿命，提高模具的可靠性，降低模具成本；3）通过仿真进行优化设计，以获得最佳的工艺方案和工艺参数，增强工艺的稳定性、降低材料消耗、提高生产效率和产品的质量；4）查找工件质量缺陷或问题产生的原因，以寻求合理的解决方案。10 工件坐标系与机床坐标系的概念，为何有时需要设置多个工件坐标系。对刀建立工件坐标系的两种方法（G92，G5459），比较两种方法的不同及应用工件坐标系：用来确定工件几何形体上各要素的位置而设置的坐标系，原点即为工件编程零点。可以
12、存在多个工件坐标系。机床坐标系：多工件坐标系设定：对于一些复杂的零件，为提高编程效率和零件的加工精度，在同一零件上建立多个坐标系。为较少零件的装卸次数，提高加工效率，经常在一个夹具上安装多个加工零件，此时可以根据夹具的尺寸设置多个工件坐标系原点，并用同一个子程序加工其上的各个相同零件。在卧式加工中心中可以通过旋转工作台（B轴）的旋转来加工零件的不同侧面，需设定多个坐标系。用G92指令设定工件坐标系的对刀方法：安装工件，先用手动方式返回机床零点，再将主轴刀具先移到靠近工件的x方向的对刀基准面。启动主轴，用手轮进给方式缓慢移动机床x轴，使刀具侧面正好接触工件侧面。设刀具直径为8mm，这时刀具中心相
13、对于工件x轴零点的位置为：80/2+&2=44mm。停止主轴，将机床工作方式转换成手动数据输入方式，按“程序”键，输入G92X44。按循环启动按钮执行G92X44这一程序，设定好x坐标。按照上述步骤对y轴操作，输入并执行G92Y-54,设定好y坐标。对Z轴同样操作，输入并执行G92Z0，设定好z坐标。这样工件坐标系就设定在图示位置上。用G54G59建立工件坐标系的对刀方法：安装工件，用手动方式回机床参考点。移动机床3轴，使主轴刀具侧面和零件x方向的对刀基准面正好接触。记录此时屏幕上显示的x坐标值L1；用同样方式将主轴刀具侧面和工件y方向的对刀基准面正好接触，记录此时屏幕上显示的y坐标值L2；再
14、用同样方式将主轴刀具下端面和工件z方向的对刀基准面正好接触，记录此时屏幕上显示的z坐标值L3。计算工件坐标系的原点和机床原点的距离。设刀具直径为8mm，则工件坐标系原点和机床原点的距离为：x方向：Lx=L1-4-40y方向：Ly=L2+4+50z方向：Lz=L3Lx、Ly、Lz即为欲设定的工件坐标系零点到机床零点的偏移值，由于机床零点在3轴正方向的极限位置，偏移值一般为负。按“偏置量”键进入偏移设置页面，按“翻页”键使屏幕显示“工件坐标系”页面，移动光标到NO.01（对应G54）处，分别输入XLx、YLyZL4这样第一工件坐标系就设定结束。用同样方法可设定必要的其余工件坐标系。11 模具数控加
15、工的工艺基础（1）加工工序的划分遵循原则：先粗后精，先面后孔 减少换刀次数，减少空程时间 对同轴度要求较高的孔系加工，应在一次定位后，通过顺序连续换刀完成该同轴孔系的全部加工，然后再加工其它位置的孔。（2）工件的装夹方式遵循原则：减少装夹次数。 尽可能使用夹具加快零件的定位和夹紧过程。 尽量采用标准化通用夹具。 注意避免刀具和夹具间可能发生的干涉。（3）对刀点、换刀点的确定便于数学处理和简化程序编制。对刀点是程序的起点，又是程序的终点，在成批生产中，要考虑对刀的重复精度，所以对刀点位置在机床上应容易校准，加工过程中便于检查。加工精度要求不高时，可直接用工件上或夹具上的某些表面作对刀面；加工精度要求较高时，对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上。如以孔定位的零件，以孔的中心作为对刀点就比较合适；对称的零件，应选择零件的上表面中心或底面中心为对刀点；异形件应选择设计基准为对刀点；加工路线封闭时，应选择加工精度较高的表面为对刀面。确定对刀点时，还应保
