高科技的五金模設計就像繪圖設備的電子橡皮擦起便，邊畫邊改。到20世紀90年代初榆综，二維CAD程序開始流行，就像五金模設計專業(yè)軟件包那樣進行編程奖年。而我們現(xiàn)在呢沛贪？請往下讀…

　　Raymond Proeber是Accurate Die Design公司總裁，該公司位于美國威斯康星州新柏林利赋，是一家3D軟件供應商，是法國三維模具設計軟件 Logopress3在美國的技術(shù)中心，在銷售軟件的同時還為工模具寇甸、五金模及沖壓模行業(yè)提供培訓與技術(shù)支持。

　　我從三十多年前開始入行做工模具和五金模學徒稀渊，那時候五金模采用手工布局图漓，加工沖孔和五金模部件采用銑削和磨削。在那個時代肄朵，各種方形贰漱、硬質(zhì)合金劃線器、測高規(guī)葡债、轉(zhuǎn)移螺旋線和很多Dykem紅墨水標注的流動布局設計等結(jié)合使用提甚。由于工模具制造者控制整個工藝流程褪储，他經(jīng)常在沒有正式設計圖的情況下自己創(chuàng)建草圖。

　　有經(jīng)驗的模具設計師浪读，往往曾是工模具和五金模制造者碘橘，為了創(chuàng)建更復雜的五金模具吱肌，有時會提供在制圖機或繪圖板上繪制的圖；而真正復雜的五金模具纺蛆，設計師甚至會在設計圖上添加尺寸說明桥氏。隨著數(shù)字讀出技術(shù)開始在Bridgeport銑床上出現(xiàn)，更多部件需在繪圖板上詳細說明蛆器，特別是易腐爛的零部件和植。

　　上世紀80年代末90年代初，絕大多數(shù)五金模設計從繪圖板轉(zhuǎn)換到2D CAD逼税。與此同時，美國五金模設計師們在操作AutoCAD時可自由應用多個不同的五金模設計軟件包夫泛。那些添加了這些專業(yè)軟件包到他們的2D CAD軟件的設計師們工作效率明顯提高。

　　從那時起隔屠，五金模制造逐漸發(fā)展為裝配流水作業(yè)阁危。因此汰瘫，工模具和五金模制造者不太愿意成為五金模設計師混弥，如果不提供設計圖，就不能自己創(chuàng)建五金模晾捏。

　　3D CAD成為主流

　　1995年哀托，首個能在個人電腦上運行的基于參數(shù)的3D CAD軟件發(fā)布仓手。此款軟件只有實體造型功能，沒有任何曲面或裝配功能斩憾。隨著時間的推移，功能逐步完善纸藕，有了曲面和裝配等功能冗炊，也就是混合系統(tǒng)垒某。

　　二維CAD主要由線和圓弧組成慈琼，因而迅速發(fā)展成熟；基于參數(shù)的3D CAD需較長時間發(fā)展塑崖。在過去十年里规婆，工模具和五金模公司應用3D CAD軟件蔚然成風蝉稳。原因何在耘戚？效率——開發(fā)產(chǎn)品設計使用2D而不是3D軟件幾乎聞所未聞。因此器贩，3D CAD軟件中有很多實體或曲面模型供五金模零部件設計使用蛹稍。

　　節(jié)省時間的五金模設計

　　設計師們發(fā)現(xiàn)订薛，當添加專業(yè)的3D五金模設計軟件到他們所使用的3D CAD軟件中時窑赂，他們可以大幅度縮短設計時間——根據(jù)五金模大小和復雜程度美怪，可縮短多達30%到50%的設計時間。

　　一個最直接的節(jié)省時間的因素是使用有限元分析軟件（FEA）能展平復雜形狀的3D沖壓零部件归鲸。有些軟件公司的五金模設計軟件包中包含F(xiàn)EA模塊定桃，沒有這個模塊的會有這個功能選項。此外篮啦，一些有限元分析軟件不僅能展平绰姻，還能根據(jù)用戶輸入的參數(shù)自動創(chuàng)建過渡零件形狀模型引瀑。

　　雖然這些有限元分析工具已被證明非常好用，但他們不會替代專業(yè)的有限元分析成形仿真軟件包伤疙。專業(yè)的FEA成形仿真軟件包處理復雜的沖壓模零部件時特別有效徒像。這些專業(yè)的有限元分析程序允許設計師模擬成形锯蛀，預測各種結(jié)果旁涤，包括皺紋迫像、故障或回彈——這些任務對很多經(jīng)驗豐富的工模具制造者而言都很具挑戰(zhàn)性——并且預測得非常精確薇兆。

　　在不到5分鐘的時間內(nèi)，沿著楔子或靠板添加一個入子到模板中截剩，以適當間隙沿著各個角處理模板上要放入子的型腔诬忱。

　　設計線性彎曲五金模具時，通常單獨的3D CAD軟件包不能展開零件递思，但五金模設計展開軟件就可以展開零件。當軟件不能展開零件時骑跳，也能自動計算每個彎曲處的K因素。當零件展平或展開后炉抒，軟件往往在幾分鐘內(nèi)就能生成帶有沖孔的帶料布局圖。

　　專業(yè)的五金模設計軟件包還有專門的工具和實用程序拿诸，可大大縮短設計時間塞茅，如快速創(chuàng)建切削和成形沖孔。專業(yè)的軟件還能采用正確的間隙和錐度自動切除五金模板上所有型腔描沟。在不到5分鐘的時間內(nèi)吏廉，沿著楔子或靠板添加一個入子到模板中惰许，以適當間隙沿著各個角處理模板上要放入子的型腔席覆。

　　有些五金模設計軟件包還有專門做圓形零部件的工具。設計師能精確處理圓形零部件的中間步驟袄优，在10到15分鐘內(nèi)布局料帶竿疫，包括攜帶零件的拉伸網(wǎng)紫掷。另外雨株，還可以預覽疊加在原有零件上的新零件擅暴，或預覽零件剛進入型腔時的狀態(tài)。

　　標準件庫

　　五金模設計軟件標準件庫中包含了多個不同品牌零部件內(nèi)置規(guī)格项栈，以及幾乎所有五金模需要用到的規(guī)格手欣，包括落料沖頭與導正銷疫壕、彈簧與氮氣缸、導向條和導套癞樊。設計人員不再必需從供貨商網(wǎng)站下載特定的模型后在切孔霹肝，因為軟件能即時創(chuàng)建模型估蹄。至于氮氣缸臭蚁，軟件自動創(chuàng)建合適的行程長度，應用到氮氣缸的實體模型中讯赏；自動計算沖裁力垮兑；在氮氣缸和所有經(jīng)過的模板上切孔；最后漱挎，自動創(chuàng)建并插入固定氣缸的螺桿系枪。所有這些操作只需設計師設置好參數(shù)后點擊一下鼠標就可以完成，用戶在點擊鼠標前可以看到氮氣缸的圖示磕谅。

　　自動2D繪圖

　　很多公司的生產(chǎn)現(xiàn)場仍然需要2D繪圖私爷。五金模設計軟件中有特殊工具，可自動創(chuàng)建這些2D圖痒仇，還能在圖上自動填入工程圖明細表谋扼。

　　物料清單（BOM表）也能自動生成，BOM表和balloon可自動排序们敢。有一家客戶說他們完成所有設計圖紙很少超過8小時咐准，包括詳圖在內(nèi)。

　　3D設計使得后續(xù)操作受益

　　多數(shù)后續(xù)操作受益都是由于使用專業(yè)的3D五金模設計軟件消李，部分是由于動畫功能。有些軟件只能讓料帶動畫顯示蝉橘，而有些軟件包可動畫顯示完整的五金模操作步驟苔眼，就像正處于實際加工中，操作時润邑，設計師還可以進行動態(tài)干涉檢測稽星。動畫包括仿真毛坯斜頂和擠壓墊運動，料板移動哄谆，五金模開模與合模褥民，五金模料帶進給到下一進程季春。

　　在動畫顯示過程中，設計師能應用過濾功能查看料帶上升消返、前進或成形時的五金模下模载弄，或僅查看上模和料板等。設計師可以放大或縮小圖像撵颊，并根據(jù)自己想法隨意操作模型宇攻。

　　總之，3D設計讓五金模設計可視化程度大大提高倡勇，動態(tài)顯示和過濾技術(shù)使得五金模設計進入一個嶄新的階段逞刷，幫助設計人員大幅縮短排除錯誤和程序調(diào)試時間。此外译隘，由于設計師設計的五金模型包括幾乎CAM編程人員要用到的所有3D成形毛坯亲桥，這就省去了設計師與編程人員間的來回交流。整個設計可在同一個環(huán)境中完成固耘，而無需使用2D設計再加3D CAM造型题篷。

　　在今后五年，你無需到處查找毛坯的3D模型厅目，因為之前設計的模型可以保存到模架庫中木砾，便于以后使用。

　　培訓新的五金模設計師防止錯誤

　　可以理解修诈，在2D設計時代瘸劳，無論是用繪圖板還是2D CAD，模具很難形象化投沃。因此妖恨，我們在2D設計時犯了很多錯誤，而使用專業(yè)的五金模設計軟件進行3D設計不會發(fā)生這些錯誤绞艘。同樣足沥，培訓使用2D的五金模設計師也極具挑戰(zhàn)性。由于3D設計可視化程度高很多妈削，還使用專業(yè)的工具動畫顯示轿跌，并進行動態(tài)干涉檢測，這使得培訓五金模設計師不那么辛苦了逮碾。

　　鍛壓行業(yè)很多人仍然認為最好的五金模設計師是之前做過工模具制造者的人汪兢，現(xiàn)在很多人都不能勝任。事實上辞槐，我們有一個客戶以前是企業(yè)質(zhì)量部經(jīng)理掷漱，2年后他已然成為一名有造詣的3D五金模設計師，能熟練使用3D設計軟件。他設計的很多產(chǎn)品是復雜的卷帶電子零件切威。

　　五金模設計的未來發(fā)展趨勢

　　3D五金模設計軟件的功能可能會使我們行業(yè)中的有些企業(yè)緊張育特，擔心他們的飯碗不保。我曾聽到這么一句話：

　　“我們只是按了一下按鈕先朦，計算機很快就完成設計了缰冤。”

　　是的喳魏，軟件能自動設計非常相似的零件族中的零件棉浸，但絕大多數(shù)的零件差異還是較大，需要人工/設計師手工輸入刺彩。我也聽到過有關智能五金模設計軟件的討論迷郑，即軟件可自行設計，無需人為操作创倔。這聽起來想科幻小說嗡害。軟件不會自己做決定；軟件只是執(zhí)行操作命令而已却值，通過設計師或開發(fā)者寫入軟件的代碼執(zhí)行操作卑竹。

　　雖然軟件自動化程度非常高這是事實，但軟件仍需設計師來操控私闭；無論何時砾漓，軟件都不能操控設計師。

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