模具技术丛书：三维建模与模具设计

第一章 绪论

第一节概述

一、国产模具CAD/CAE/CAM的现状

二、模具CAD/CAE/CAM技术的发展趋势

第二节国内外三维技术的发展和应用

一、国产三维CAD软件加速工业化创新

二、国内三维技术的应用

三、国内五金模具高速加工的技术应用

四、国内CAD集成技术在塑料模具设计中的应用

五、国外真实三维CAE分析

六、国外新一代三维CAE介绍

七、国外三维CAD软件技术的应用举例

第三节企业三维设计标准体系的建立

一、三维设计环境的搭建

二、三维设计标准的建立

三、针对三维设计的管理标准及规范的建立

第二章 三维模具基本知识与技术

第一节概述

一、CAD软件的基本知识

二、CAE软件基本知识

三、CAM软件基本知识

第二节国内模具CAD/CAE/CAM技术的基本概况

第三节模具CAD/CAE/CAM技术

一、概述

二、铸造模CAD/CAE/CAM技术

三、锻模CAD/CAE/CAM技术

四、级进模CAD/CAE/CAM技术

五、汽车覆盖件模CAD/CAE/CAM技术

六、塑料注射模CAD/CAE/CAM技术

七、模具CAD/CAE/CAM的发展趋势

第四节模具CAD/CAE/CAM技术的集成特点

一、概述

二、现代模具设计

三、现代模具加工技术

第五节模具CAD/CAE/CAM技术的集成系统

一、概述

二、模具企业的业务分析与建模

三、关键技术

四、面向服务的CAD与ERP集成系统设计

五、集成系统案例

第六节模具CAE/CAD/CAM关键技术的网格模型的优化特征

一、概述

二、模具CAE关键技术的网格模型的优化

三、CAD/CAM关键技术的优化特征

第三章 三维建模技术与设计

第一节三维模具设计的目的

一、概述

二、Cimatron软件与模具设计

三、Solid3000软件CAD/CAM设计的实现过程

第二节三维设计软件的创新

一、概述

二、三维CAD创新的技术模型的表达方法

三、三维设计创新类软件的适用范围

四、FabCost、SigmaNEST、FastCAM软件功能特点对比

五、Solid3000V7.0创新类新版的新特色、新应用

第三节三维CAE融入现代设计全过程

一、概述

二、CAE融入设计全过程

三、CAE工作的高级发展

第四节三维建模的设计

一、概述

二、三维设计的重要性

三、三维模型下厂技术途径实例

四、ProE钣金件的四岔管的过程设计

第五节三维工艺设计与技术

一、概述

二、Teamcenter方案企业实施总体框架

三、Teamcenter三维工艺设计关键技术实现

第六节三维建模的设计案例

一、概述

二、AutoCAD三维建模的设计案例

第七节全三维模具软件系统设计步骤与流程实例

一、概述

二、全3D模具MoldMate自动设计软件系统

三、全三维模具设计步骤

四、三维CAD全程模具设计流程实例

第四章 三维注射模具设计与应用

第一节概述

一、注射模具CAD技术

二、注射模具CAE技术

三、注射模具CAM技术

四、三维注塑成形模拟系统

第二节三维注塑模型设计技术

一、概述

二、注塑CAD技术与模具设计和开发

三、注塑CAE技术与模具设计和开发

四、注塑CAM技术与模具设计和开发

五、Pro/Engineer软件技术与下壳体注射模具设计和开发

第三节三维注射模具CAD/CAE/CAM应用

一、概述

二、注塑模CAE软件种类及其技术分析

三、汽车后视镜罩壳注塑模具的CAD/CAM应用

四、CAD/CAM技术在注塑模生产中的应用

第五章 三维建模技术与机械设计应用

第一节机械设计现状与问题

一、我国机械制造业的现状

二、机械制造业产业的发展趋势

三、常规机械设计方法

四、CAD/CAM技术问题

五、CAD/CAM技术的发展趋势

第二节机械行业的计算机辅助设计软件

一、概述

二、国内外机械工程辅助系统CAD/CAM软件的特点及现状

三、目前国内外CAD状况及相关公式及软件

第三节三维CAD/CAE/CAM造型的设计

一、概述

二、通过Pro/E的软件创建三维造型的设计思路

三、运用SolidWorks软件对齿轮减速器三维造型的设计

四、适选POWERSHAPE软件对汽车锻模具造型的设计

五、基于SolidWorks软件对锥齿轮三维精锻模具造型的设计

第四节三维CAD/CAE/CAM建模的设计

一、概述

二、中望3D的轴承三维CAD建模设计

三、Moldflow 3D的精密连接器三维CAD建模设计

四、采用Solid3000软件在卷帘机构的三维CAD建模设计

第五节逆向工程与CAD/CAM体系设计

一、概述

二、逆向工程的概念

三、逆向工程的工作过程

四、逆向工程技术的设计思路

五、逆向工程在CAD/CAM体系中的设计与应用

六、逆向工程设计与应用实例

七、逆向工程的其他应用领域

第六节三维建模技术与机械设计中的应用

一、概述

二、三维CAD/CAE及在机械设计中的应用

三、CAXA实体设计三维球工具在机械设计中的综合应用

四、Solid3000在螺旋压力机设计中的应用

五、新洲三维Solid3000软件在产品研发各个阶段的应用

第六章 三维模具实体加工技术与应用

第一节三维加工技术概述

第二节三维模具实体资源库与平台

一、概述

二、资源库、知识工程与知识资源库

三、基于设计思路的三维实体设计

第三节三维模具数据量优化与实体设计

一、概述

二、三维模具设计前期数据量优化处理

三、设计过程中数据量优化处理

四、汽车覆盖件拉深模具三维实体设计

五、PDM的汽车模具三维实体设计

第四节三维模具实体关键技术与网格模流

一、概述

二、三维实体成形模拟系统

三、知识的仿真系统与采用的优化方法

四、制品与流道系统的三维流动保压集成分析

五、塑料制品熔合纹预测的高效算法

第五节三维模具实型数控加工与技术

一、概述

二、数控加工与CAPP/PDM一体化系统

三、数控加工技术对模具三维曲面精加工的解决方案

第六节三维模具实体加工技术与应用

一、概述

二、三维加工技术的引入

三、模具实型三维数控加工技术

四、编程和加工与应用

第七节激光三维再制造加工技术和模具业中的应用

一、概述

二、三维激光切割技术的开发和加工

三、三维激光切割的特点及其应用

四、三维激光加工技术在汽车模具业中的应用

第七章 三维建模技术及模块与冲压模具设计应用

第一节三维软件及常用模块

一、模块的产品设计过程

二、特种车一体化舱的模块化开发与设计

三、Pro/E钣金模块的钣金折弯件展开设计

第二节冷冲压模具标准件库的开发

一、概述

二、建立标准件库的技术基础

三、实现原理

四、冷冲压模具库设计程序

五、开发结果

第三节三维软件在冲模设计中的应用

一、概述

二、模具三维设计系统的主要技术与功能

三、冲压模具三维设计系统的关键点

四、用三维打印机快速低价地制造试制模具

第八章 标准模架库和标准模具零件库的建立

第一节模具标准模架库的建立

一、模具架定义

二、模具设计

三、模具架国家标准

四、标准模架的标准件设计

五、标准化模架的选用

六、模架主要组件的装配工艺

七、标准模架的模柄如何装配

八、标准模架的凹模型孔的加工

九、应用Pro/MOLDDESIGN进行模具设计的步骤

第二节标准模具零件库的建立

一、标准模具零件库

二、NX的三维标准件库的建立原则和方法

三、SolidWorks利用CAXA数据建立三维

四、三维图形软件NX零件库设计和主要内容

五、级进模三维零件库设计

第三节模具标准化评价

一、模具与模具标准化概论

二、模具标准化评价

第九章 工程图模板的建立和压力中心的自动计算

第一节工程图模板的建立

一、概述

二、工程图模板的建立

三、Solid3000工程图中工程信息的标注

四、在三维建模功用中MasterCAM的应用

五、工程图图纸模板的国标化特色的新洲三维Solid3000软件实例

六、北分集团与新洲软件公司用三维CAD软件进行稳流阀设计实例

七、Solid3000产品概况

第二节UG工程图模板的设计

一、概述

二、建立表驱动零件模型库的原理

三、建立基于表驱动的零件三维参数化模型

第三节二维工程图与三维模块的设计与解决方案实现

一、工程图在机械行业中的重要性

二、工程图标准化与/三维软件出图问题

三、Solid3000 V7.0的解决方案

第十章 三维模具软件设计与产品信息化数据管理

第一节概述

一、注射模具CAD/CAE/CAM的发展

二、CAD/CAE/CAM集成软件

三、模具CAD/CAE/CAM的发展趋势

四、Moldflow在产品设计与模具设计

五、三维数字模型在工艺产品设计中的应用

六、解决实际样机中存在的问题

七、制作数字媒体形式反映部件装配的全过程

第二节基于PC的CNC软件的设计与实现

一、概述

二、总体结构及实现方法

三、软件的具体实现方法

四、替换系统外壳，成为专用系统

第三节PDS三维模型设计软件在工程设计中的应用

一、概述

二、建立一个良好的系统环境

三、完善数据库

四、用户化工作

五、PDS三维模型设计软件在工程设计中的应用

第四节CAXA三维CAD在液压集成块设计中的应用

一、概述

二、集成块的设计理念和规范

三、集成块的实体设计

四、集成块的渲染检验

五、集成块的动画设计

六、CAXA实体设计软件的应用效果

七、集成块的工程图绘制

第五节PDM一体化设计与产品信息化数据管理

一、概述

二、CAPP/PDM一体化与CAPP/PDM集成的不同

三、CAPP/PDM一体化的CAPP实现

四、实现设计工艺数据的快速传递

第六节PDM技术与产品信息化数据管理

一、概述

二、企业信息化管理现状分析

三、企业PDM技术实施流程

四、实施过程中的几个技术难点攻关

五、实现产品信息的高效管理平台

参考文献

我国模具工业从起步到现在，已经走过了半个多世纪。自从20世纪以来，我国就开始重视模具行业的发展，提出支持模具行业的发展以带动制造业的蓬勃发展。有关专家表示，我国的加工成本相对较低，模具加工业日趋成熟，技术水平不断提高，人员素质大幅提高，国内投资环境越来越好，各种有利因素使越来越多国外企业选择我国作为模具加工的基地。模具行业在“十二五”期间将面临再次腾飞的契机。

据统计资料，模具可带动其相关产业的比例大约是1∶100，即模具发展1亿元，可带动相关产业100亿元。通过模具加工产品，可以大大提高生产效率，节约原材料，降低能耗和成本，保持产品高度一致性等。如今，模具因其生产效率高、产品质量好、材料消耗低、生产成本低而在各行各业得到了应用，并且直接为高新技术产业服务，特别是在制造业中，它起着其他行业无可替代的支撑作用，对地区经济的发展发挥着辐射性的影响。

现代模具行业是技术、资金密集型的行业。目前，中国约有模具生产厂点2.5万余家，从业人员有100多万人，全年模具产值达1000多亿元人民币，模具出口近30亿美元，但是目前我国注射模具设计制造大多集中在低档次领域，技术水平与附加值偏低，对于那些精密、复杂、大型、科技含量高和寿命长的高中档模具，国内模具企业在技术上还有一定差距。

目前，热流道的注塑模具已应用普遍，如双色注塑模、气体辅助注塑模、无熔接痕高亮度模具正在广泛应用；同时，CAE的模流分析和模具信息化的管理系统（CAE、CRP、EMS）已开发应用，通过信息化的管理系统能对模具项目计划、材料、进程进行有效的控制，提升了企业的生产效率和质量。

面对国外先进技术与模具质量高、市场价格低、制造周期短的挑战，模具行业应不断地提高设计、制造、工艺技术及管理水平。我国必须打破传统习惯的模具生产工艺，使模具设计规范化、标准化，使模具生产零件化，使模具企业管理信息化、网络化。只有这样，才能使模具行业整体水平跃上一个新的台阶，缩短与国外水平的差距，使中国的模具工业有一个更大的发展。近年来，模具行业结构调整步伐加快，主要表现为大型、精密、复杂、长寿命模具和模具标准件发展速度高于行业的总体发展速度；塑料模和压铸模比例增大；面向市场的专业模具厂家数量及能力增加较快。随着经济体制改革的不断深入，“三资”及民营企业的发展很快。

随着我国制造业国际地位的不断提高,模具工业获得了飞速的发展,模具的需求量也成倍增加,其生产周期愈来愈短。因此，迫切需要加快塑料模具技术进步，技术创新的步伐。只有掌握最新的塑料模具技术成果才能提高竞争能力，开拓新的市场领域。当前要应对塑料模具原材料价格暴涨等各方面的挑战，为此需要特别注意学习和吸收国际塑料模具业的经验教训和科技成果。

《模具技术》丛书的出版，为推动制造业的健康有序的发展、优化模具产业结构有所帮助，有利于制造业产业集群人员的知识需求，切实把科技创新与技术资源优势转化为经济优势，为企业解决一些技术难题。该丛书的特点是以技术性为主，兼具专业性和实用性，同时体现基础理论的研究等。

丛书共分七册，包括《注塑模具与制造技术》、《三维建模与模具设计》、《塑料模具与设计》、《模具材料及工艺》、《模具设计与数控编程一体化》、《冲压模具与制造技术》、《橡塑模具与设计》。

为了帮助广大读者比较全面地了解塑料模具行业的发展与技术进步，编者在参阅大量文献资料的基础上组织编写了《模具技术》丛书。相信本丛书的出版对于广大从事塑料模具与设计、塑料新材料的制品与加工和开发研究的科技人员会有所帮助。

丛书编委会

2013年1月2100433B

本书以实践和第一手模具制作的实际经验综合编写而成，对三维模具设计制作有一定的参考价值。 全书共分十章，主要阐述了三维技术的发展、三维技术的应用范围、企业三维设计标准体系的建立、三维模具的应用展望与趋势;三维模具基本知识与技术发展;三维建模技术与设计;三维注射模具设计与应用;三维建模技术与机械设计应用;三维模具与实体加工技术应用;三维建模技术及模块与冲压模具设计应用;标准模架库和标准模具零件库建立;工程图模板的建立和压力中心的自动计算;三维模具软件设计与产品信息化数据管理等。 本书注重先进性、实用性和可操作性，章节以实例叙述为主，理论表述从简，表文并茂，是三维模具与塑料制品加工人员良好的指导教材，更是塑料模具材料研究与应用人员、模具制品设计人员、模具成型加工人员的参考书。 采用先进的三维技术进行模具设计，快速而高效地搭建模具模型，是模具生产加工水平的标志之一。

本书以实践和第一手模具制作的实际经验综合编写而成，对三维模具设计制作有一定的参考价值。

全书共分十章，主要阐述了三维技术的发展、三维技术的应用范围、企业三维设计标准体系的建立、三维模具的应用展望与趋势;三维模具基本知识与技术发展;三维建模技术与设计;三维注射模具设计与应用;三维建模技术与机械设计应用;三维模具与实体加工技术应用;三维建模技术及模块与冲压模具设计应用;标准模架库和标准模具零件库建立;工程图模板的建立和压力中心的自动计算;三维模具软件设计与产品信息化数据管理等。

本书注重先进性、实用性和可操作性，章节以实例叙述为主，理论表述从简，表文并茂，是三维模具与塑料制品加工人员良好的指导教材，更是塑料模具材料研究与应用人员、模具制品设计人员、模具成型加工人员的参考书。

《模具设计与制造》既可作为高职高专机电类非模具专业教材，也可作为模具技术人员的参考书。