虚拟制造在汽车覆盖件模具制造中的应用

  随着国民经济的高速发展,人民生活水平的大幅提高,人们对汽车的需求量越来越大,汽车模具的市场竞争也越来越激烈。“质量好”、“精度高”、“价格低”、“交货期短”等是人们对现代汽车模具的基本要求。但是,汽车模具是一种大型模具,它体积庞大、结构复杂、尺寸精度和表面粗糙度要求较高,制造相当困难。而且,为了减轻模具的重量采用的底座掏空的薄壁式结构和为了维修容易中间型面采用的镶拼结构,给设计和制造带来了更大的困难。通常来说,一个汽车覆盖件零件需要3道或3道以上的工序才能完成,也就是说,生产一个汽车覆盖件零件至少需要3副或3副以上的模具。如果汽车覆盖件零件在设计的时候没有考虑到实际制造情况,那么设计出来的模具在制造的时候可能根本就无法进行加工,或者是制造出来的模具无法生产出预期的产品,从而导致模具的报废,延长产品的开发周期,这种经济损失是无法想象的。但是,模具在设计阶段是无法预料在制造过程中将出现的困难的。虚拟制造技术是一种软件技术,是CAD/CAE/CAM/CAPP和仿真技术的更高阶段,它能在计算机上实现模具从设计到制造到检验的全过程,根据虚拟模型的仿真过程,可以在计算机上根据“实际”的加工情况来修改模具的设计,避免了在模具制造过程中可能出现的问题,从而达到缩短模具的开发周期、降低开发成本、提高生产效率的目的,因而是汽车模具开发最有潜力最实用最有效的技术之一。

  虚拟制造(VirtualM anufacturing)又叫拟实制造,是80年代后期美国首先提出来的一种新思想,它是利用信息技术、仿真技术、计算机技术等对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真,以发现制造中可能出现的问题,在产品实际生产前就采取预防措施,使得产品一次性制造成功,以达到降低成本、缩短产品开发周期,增强企业竞争力的目的。在虚拟制造中,产品从初始外形设计、生产过程的建模、仿真加工、模型装配到检验整个的生产周期都是在计算机上进行模拟和仿真的,不需要实际生产出产品来检验模具设计的合理性,因而可以减少前期设计给后期加工制造带来的麻烦,更可以避免模具报废的情况出现,从而达到提高产品开发的一次成品率,缩短产品开发周期,降低企业的制造成本的目的。

  虚拟制造自从产生以来人们就力图给它一个统一的定义,但虚拟制造涉及的知识范围十分广泛,不同的研究人员,出发点和侧重点也不同,因而理解也大不相同,导致虚拟制造至今为止仍没有一个确切的定义。在不同的定义中,我们可以把虚拟制造理解为产品的虚拟设计技术、产品的虚拟制造技术和虚拟制造系统3方面关键技术的一个技术综合。

  产品的虚拟设计技术(VirtualD esignT echnology)是面向数字化产品模型的原理、结构和性能在计算机上对产品进行设计,仿真多种制造方案,分析产品的结构性能和可装配性,以获得产品的设计评估和性能预测结果,从而优化产品设计和工艺设计,减少制造过程中可能出现的问题,以到达降低成本、缩短生产周期的目的。

  产品的虚拟制造技术(VirtualM anufacturingTechnology)是利用计算机仿真技术,根据企业现有的资源、环境、生产能力等对零件的加工方法、工序顺序、工装及工艺参数进行选用,在计算机上建立虚拟模型,进行加工工艺性、装配工艺性、配合件之间的配合性、连接件之间的连接性、运动构件之间的运动性等的仿真分析。通过分析,可以提前发现加工中的缺陷及装配时出现的问题,从而对制造工艺过程进行相应修改,直到整个制造过程完全合理,来达到优化的目的。产品的虚拟制造技术

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