模具生产过程：定单-概念和工艺设计-（CAE分析优化）-结构设计-生产准备与毛坯制造-模具零件加工-装配调试-交付

模具项目管理模式：1模具大师傅负责制(模具工期与质量主要依赖模具大师傅的手艺和水平，生产效率很低，模具工期和质量无法得到有效保证)；2专业化分工协作（依靠规范设计流程和详细设计文档保证模具质量和工期，设计部门不但要设计模具总体结构，还要提供车间每个零件详细零件图，车间完全按图纸加工）

模具产品的开发特点：1面向订单的单件生产：生产计划动态变化，每一副模具都需开发；2设计的经验依赖性强：成形过程复杂，模具结构与成形零件形状及材料密切相关；3制造周期长：零件多、制造精度要求高，表面质量要求高，试模

模具行业标准化技术: 典型结构标准化；构件标准化；模具材料标准化

企业内部标准化技术: 设计知识的积累与规范化；设计流程的规范化；模具结构及零件设计规范化；模具材料选用规范化；加工工艺规范；

先进模具设计技术: 基于仿真的优化设计(设计和分析共享一体化模型,基于知识的数据挖掘,分析自动响应设计变更) 基于知识的关联设计技术(通过特征的参数关联、几何关联和对象关联，将产品零件模型、成形工艺模型、模具结构模型集成在一起,频繁变更借助关联单元自动传播更新)

2D CAD的特点：和传统的手工设计技术相比，质量好，工作更轻松；实现了精确设计，即以实际尺寸画出模具零件的二维工程图；对已有设计资料的利用更方便；对于数控线切割，设计数据可以直接用于编程，使得２D CAD在冲模设计得到比较广泛应用；可以方便从已有设计结果上进行再设计；不能解决成形类零件的数控加工问题，需要在编程软件中重新进行三维建模；纠错能力差，易出错

2D 冲模设计：冲模结构比较简单，基本没有复杂的曲面造型，模具的加工涉及简单的数控线切割，而对于数控线切割，2D CAD设计数据可以直接用于编程，使得2D CAD在冲模设计得到比较广泛应用

2D工程图的必要性：零、部件形状；尺寸；相对位置关系（可以用３D模型表示）；公差与配合，加工的依据；技术要求；零件材料热处理等信息（３D模型无法表示）

2D/3D结合设计模式的特点：解决了成形类零件的数控加工问题，３D模型可以直接用NC编程；设计结果更加直观，纠错能力好，出错少；即要３D建模，还要画２D工程图，工作量大；２D与３D没有关联，更改比较困难，系统不包含任何关于模具的设计知识，对设计人员要求较高；可进行备料统计；作为与其他厂家开展工作的数据依据；图纸主要用在车间指导生产和装配，是质量检验依据，并最终提交客户，将来模具调整时也是重要资料

塑料模具2D/3D设计：国内注塑模具生产厂家还未能实现全数控加工，而传统非数控加工机床需要设计者提供二维工程图作为加工依据，对于企业来说，一些老设备充分利用也能节约成本，数控设备加工简单的零件导致加工成本高，基于以上原因，注塑模企业大多还采用2D/3D相结合的设计方式。

全３D CAD：不画2D工程图，设计无图化；加工无图化；装配无图化；生产管理无图化 精细化模具设计：设计模型要尽量完善，与实际模具实物一致是最终目标

向导式设计：3D 模具专用CAD技术，在通用CAD系统之上，根据模具设计过程及模具设计相关知识开发的专门用于模具设计的CAD软件

3D设计模式：模式一，3D、2D、CAM使用不同的软件，各系统之间采用中性文件进行数据交换。无能是三维还是二维，采用一个文件来表达全套模具，无装配，串行设计（1CAD/CAM采用不同的系统， 通过中性文件进行数据交换，数据一致性维护困难，更新不方便2未采用装配技术，模具设计的所有工作均由一人承担，无法支持并行设计。3设计知识的重

用和共享困难）；模式二，3D/2D/CAM使用统一的平台，采用主模型和装配技术，并注重知识积累（大量使用标准件），采用团队设计一套模具，支持并行设计

典型塑料模结构：定位圈；主流道衬套；定模座板；定模板；动模板；动模垫板；动模座板；推出固定板；推板；拉料杆；推杆；导柱；型芯；凹模；冷却水通道

塑料模组成部分：成形部件，直接构成塑件形状及尺寸的各种零件，由型芯、型腔、成形杆、镶块等组成；浇注系统，将塑料由注射机喷嘴引向型腔的通道称浇注系统，由主流道、分流道、浇口、冷料井等结构组成；导向部件，保证模具的动、定模在模具闭合时的准确定位，也用来保证脱模机构的运动灵活平稳，通常由导柱和导套组成；推出机构，实现塑件脱模的装置。结构形式很多，常用的有推杆、推管和推板等脱模结构；分型抽芯机构，对于有侧孔和侧凸凹的塑件，在塑件被推出之前，模具必须先进行侧向抽芯或分型，方能顺利脱模；温度调节系统，为了满足塑料成形工艺对模具温度的要求，需要温度调节系统对模具温度进行调节；排气系统，通常在模具的分型面上设置排气槽；其它零部件，包括支承、固定，定位和限位零件等

用自定义特征UDF建立用户图形库：三维造型系统都提供了基于特征进行零件建模的功能，但系统提供的特征有限，或者说是系统设计好的；对于特定应用领域，有些常用图形不在系统定义中，自定义特征建模技术能解决这一问题。

部件家族：UDF没有管理系列参数的能力；不能处理多零件组成的装配；部件家族可以通过一个模板文件创建一组零件

属性的应用－部件清单（BOM表）：非几何信息如毛坯尺寸、材料、供应商、加工要求等无法用几何信息来表达，CAD/CAM系统提供了在几何信息上附加属性的方法；生成BOM表时，遍历属性，然后按照一定的格式输出即可。

图模板：模板的组成不仅包括图框和标题块，而且预定的工程图中的视图也已加到模板上。 这些图格式然后可以被拖入图形窗口中，方便图的建立过程

显示颜色的设定与应用：对设计来说，在后续的检验与查错时，能直观地理解与查看设计的内容，方便查错；在后续的确定制造工艺时，能正确地理解设计内容，得出正确的制造工艺；对于某些需要二次开发设计过程，可以自动提取所需的设计元素

显示控制技术：图层控制，装配浏览器控制

模型文件命名规范化问题：根据文件名可知零件的类型，便于自动生成BOM表

并行设计：是一种对产品及其相关过程(包括设计制造过程和相关的支持过程)进行并行和集成设计的系统化工作模式。

并行设计如何处理设计冲突:在网络上，并分配权限。或采用PDM系统管理；合理规划模具装配表达结构；先做方案设计，再分解设计任务先进行概念设计，开腔在最后完成。 并行设计原因：短时间里完成设计、制造、试模、改模等工作，任务复杂艰巨，如果无法快速完成设计，制造时间不够，无法按期完成，并行设计是加快设计速度的有效方法之一 并行设计优势：可以多人设计同一套模具，提升设计速度；用装配表达设计，可针对性加载设计数据，系统运行速度快；设计数据的传递方便，修改、更新自动化；人力资源优化 实现并行设计的条件：使用统一的CAD设计软件；文件命名规范；文件网络存储、权限分配；采用主模型、装配技术、WAVE技术；设计过程的重组与人力优化

注塑模具并行设计方法：初级并行设计，3D/2D并行；中级并行设计，上模/下模/滑块并行；高级并行设计，分模/冷却/顶出/浇注/紧固/镶件并行 优点：显著加快设计速度；设计细分，专人负责，设计质量高；设计人员按高、中、低层次匹配，省成本、易管理 关联设计目的就是要实现设计对象的联动更新。关键就是要解决相关约束在零件间、部件间以及零件与部件间的定义、传播与求解

参数关联技术：关联后可联动修改；关联参数的引用最好从其上一层零件引用或直接在零件

间引用。过程复杂，每个关联都需要交互设置，但造型全部采用UG特征造型，数据量比较小，内部管理比较容易

几何关联技术：建立两个参数关联的实体；一个为True实体（参考集），一个为False实体（参考集）；True实体作为显示用，False实体作为开孔的工具

特点：标准件的参数与相应的安装孔的形状与参数都在一个模型文件中定义；这种方法比较适合建立标准件库；标准件的参数与安装孔的参数可以直接从标准数据文件中读取并自动赋值；另外开孔操作也可以实现自动化处理

冲模的设计步骤与方法：设计依据、设计数据的准备；装配树建立及应用；模具总体尺寸；工作零件的设计与造型方法；模板零件设计与造型方法；标准件设计及标准件装配；装配模型建模方法；

注塑模具设计过程:基本结构设计、浇注系统的设计、成形零部件的设计、导向与推出机构的设计、侧向分型与抽芯机构的设计、温度调节系统的设计。

二次开发的重要性：通过在通用软件上针对企业特点进行二次开发，整合企业的设计流程和设计规范，形成企业专用的模具设计软件，是提升模具CAD/CAM系统效率(更快)和质量(更好)的必要手段。可以通过用程序自动完成重复有规律的工作，提高设计效率；可以通过检测功能的应用，降低出错率，提高设计质量；计算机代替人的重复操作，降低工作强度；强化企业标准的应用

开发模式（内容来分）：工具型模具CAD系统（对设计过程的改变较大，提高设计效率较多，关联设计，质量有保证，较难的零件可能不能设计）；过程型模具CAD系统（不改变设计过程，能有效地提高设计效率，质量保证需要开发专门工具，适用于所有零件）

UG二次开发所涉及的技术：参数化建模技术；关联技术（参数、几何、UDO）；装配开孔技术；属性的应用；设计向导技术；数据库应用技术

二次开发过程：

1）系统分析：主要完成需求调研，包括需求文档、用户测试案例等。

2）系统设计：系统的实现方案。开发方法，关键技术，开发平台，核心算法的原型等。

3）程序开发：根据系统设计说明书进行程序设计，将功能模块用某种语言实现。系统结构图中的各个模块都有模块说明，内容包括模块名称、输入数据、输出数据和转换过程等，程序员根据模块说明的要求进行程序设计。

4）系统调试：主要包括测试和纠错两方面的工作内容。 （以上为开发期）

5）系统维护：主要的是改正性维护、适应性维护和完善性维护。（维护期）

模具设计数据类型：数表或列表函数、线图。

处理方法：表格的处理；数据的公式化（函数插值，数据拟合）；线图的程序化

标准件库系统要素:标准件的描述、造型时的变量规划、标准件的定位、标准件数据文件、标准件库管理。

2D CAD设计工具的主要内容：二维工程图尺寸自动标注工具；尺寸检查工具；替代尺寸标注的工具；轮廓图的生成工具；轮廓图的检查工具

常用的快速制模技术：软模技术；过渡模具技术；直接硬模技术（将传统的制模方法与快速成形技术相结合，缩短模具制造周期，降低成本，并在精度和使用寿命方面能满足要求；实现随型水道布置，提高塑料制品质量）

CAD技术的优势：标准图框的定制；图层的定制；建立用户图形库；尺寸比例

按冲压工艺类型分类：冲裁模、拉深模、弯曲模、成形模和挤压模等

工序组合方式分：单冲模，复合模，连续模(多工位，多工序)

模具总体结构设计：确定基本结构形式和模架。基本结构形式主要是确定条料送进方式、定位方式、卸料方式、正倒装结构。

定位原则：避免X、Y方向的移动和绕Z轴的转动。

1）一般选工序件外形和内形作为定位基准；

2）采用定位板或定位销；

3）间隙配合，便于工件的取放

模架的作用：安装模具其它零件，并固定在冲床上。

刚性卸料：料厚>0.5mm,零件平正度要求不高，卸料力较大

弹性卸料：薄料,零件平正度要求高，卸料力不大，同时可起压料作用。

多型腔的排布要保证塑料熔体能同时均匀地充填每一个型腔1平衡式：均匀进料、各型腔同时充满2非平衡式：流道长度短，节约原材料

整体式：直接在整块金属模板上加工出凹模或凸模；特点是牢固、不易变形、不会使塑件产生拼接线痕迹；加工困难，热处理不方便，消耗模具钢多，浪费材料；常用于单型腔、小型模具或工艺试验模具

整体嵌入式：小型塑件采用多型腔模具成形时，各个型芯和型腔单独加工，然后压入模板中；这种结构加工效率高，装拆方便，容易保证形状和尺寸精度

局部镶嵌式：为了加工方便或由于型腔中的某一部分容易损坏，需要经常更换，可将这一部分单独加工，然后镶嵌入模具中

四壁拼合式：大型和形状复杂的凹模，可以把它的四壁和底板分别进行加工，经研磨后压入模套中

导向机构的作用：定位作用，保证模具闭合后型腔形状和尺寸的精度；导向作用，引导动定模正确闭合，避免成形零件先接触而可能造成的损坏；承受一定的侧压力，在注射成形过程中，导向机构难免会承受一定的侧向压力，当该压力很大时，不能仅靠导柱来承担，还需加设锥面定位装置；常用的导向机构是导柱导向机构

建立模具装配树的作用：1在设计初始阶段定义模具的总体规划2是参数关联和几何关联实现的基础3在设计中可方便地控制零部件的显示。这是一种典型的“自顶向下”设计方法 模具的总体尺寸作用：1计算板件在装配坐标系中Z坐标值，并在装配位置生成板件2计算凸模的长度。并通过参数关联，使凸模长度与模板厚度一致。

冲裁工序的凸、凹模轮廓线生成方法：1等距法，用于精度要求不高的情况；2不等距法，用于精确度要求高的情况直接用草图画出

成形(拉深)类凸模轮廓线：1筒形件拉深，与冲裁类相似2小件，放大的规则形状（方形、圆形）3大型异形件，取凹模口圆角尖顶线，凹模随形

装配坐标系:产品，零件，装配坐标系 装配方法：1零件以自己的坐标系造型，再装配在一起，一般以第一个加入到装配中的零件为准，如以下模座为基准件2所有零件在装配位置设计建模以产品坐标为基准 (工作零件，因为是零件坐标系中生成，直接加入到(0,0,0)即可；模板，可以直接生成在装配位置，同上3其他标准件，用装配关系定位

注意：按以上步骤，为自顶向下的设计，先定义了装配树，且所有的零件都在装配位置生

成，设计结果就是一个装配。)

修改板厚：直接定义装配关系的方法，删除板厚会打断约束定义链，只要在根文件中将板厚设置为零件，并删除板相应节点。

二次开发：就是在现有的软件上进行定制修改，功能的扩展，然后达到自己想要的功，一般来说都不会改变原有系统的内核。

从开发环境分类：在高级程序设计平台上运用多种开发工具进行自主版权的模具CAD系统开发；在已有的通用CAD系统软件下，进行模具CAD系统的二次开发

采用第二种方法的原因：1)第一种拥有所开发系统的所有技术、自主版权，因而可根据需要在实际使用中不断予以完善和提高。但一个完善的模具CAD系统涉及到很多的技术，需要投入大量的人力和物力2)成熟的商品化CAD/CAM软件都经过的几十年的发展，功能强大，都有较好的市场占有率3) 模具企业一般都选用了一种商品化软件，作为模具设计的软件。一些新的需求是和具体的应用软件有关的

软件开发模式－瀑布式，快速原型模式，螺旋模式，过程开发模式

工具型软件(后面两讲将要介绍)

1)调研确定功能需求---采用瀑布式(需求文档、实现方法、任务完成时间等－－合同)

2)快速开发一个原型系统－－类似快速原型模式

3)企业试用并对原型系统修改(类似螺旋式)

过程型软件(PDW)

采用的是一种基于版本的软件开发管理，即对每一个版本采用瀑布式，即对于每一个版本严格按照功能定义系统设计程序开发调试维护阶段管理开发工作

利用文件系统管理数据存在的问题

1) 不同的应用程序有各自的数据文件，数据冗余，修改困难，很容易造成数据和不一致性，降低了数据的正确性。

2）数据和应用程序相互依赖，不能将数据用于新的应用，一旦数据的结构修改，应用程序也必须进行修改。

3）文件系统缺乏对数据进行控制的统一方法，应用程序的编制相当繁琐，