5.计算机辅助工程(CAE) 用于对塑性成形过程的分析和模拟。是塑性成形理论与工艺实 际结合的一条途径,为成形工艺和模具设计提供科学依据 1)分析成形过程的目的: ①建立坯料-工件之间的运动学关系(形状、速度、应变率、应 变),预测成形工序中的金属流动,预测温度和热传导 ②确定成形极限,要求在成形工序后,工件不产生内部和表面缺陷 裂缝、折叠) ③预测应力、完成成形所需的力和能,选择合适的工具和设备 2)计算机模拟软件(为工程设计人员提供的工具) Deform: 用于体积成形 Dynaform: 用于板料成形 通过模拟,可以预见成形中可能出现的问题,在设计阶段分析、 比较不同方案的工艺性,确定成形某一工件的工艺过程和工艺参数 可以验证并优化模具设计,缩短模具生产周期,降低成本
5.计算机辅助工程（CAE） 用于对塑性成形过程的分析和模拟。是塑性成形理论与工艺实 际结合的一条途径，为成形工艺和模具设计提供科学依据。 1）分析成形过程的目的： ① 建立坯料 – 工件之间的运动学关系（形状、速度、应变率、应 变），预测成形工序中的金属流动，预测温度和热传导。 ② 确定成形极限，要求在成形工序后，工件不产生内部和表面缺陷 （裂缝、折叠） ③ 预测应力、完成成形所需的力和能，选择合适的工具和设备。 2）计算机模拟软件（为工程设计人员提供的工具） Deform： 用于体积成形 Dynaform： 用于板料成形 通过模拟，可以预见成形中可能出现的问题，在设计阶段分析、 比较不同方案的工艺性，确定成形某一工件的工艺过程和工艺参数， 可以验证并优化模具设计，缩短模具生产周期，降低成本
二CAD的特点和优越性 1.CAD的特点 是人与计算机相结合共同进行设计的一种方法 根据设计目标将设计方法进行综合分析建立数学模型 编制成可在计算机上运行的程序。在程序运行过程中,计 算机发挥高速准确的计算与大容量存储的特长,完成数值 分析、计算、图形处理以及信息管理等任务,而人将运用 自己的经验与判断能力来控制整个设计过程。人与计算机 取长补短,获得最优设计结果
二 CAD的特点和优越性 1. CAD的特点 是人与计算机相结合共同进行设计的一种方法。 根据设计目标将设计方法进行综合分析建立数学模型， 编制成可在计算机上运行的程序。在程序运行过程中，计 算机发挥高速准确的计算与大容量存储的特长，完成数值 分析、计算、图形处理以及信息管理等任务，而人将运用 自己的经验与判断能力来控制整个设计过程。人与计算机 取长补短，获得最优设计结果
人、机能力的比较: 信息存储能力:人-容量小,随时间变化; 机一容量大,不随时间变化。 (设计资料、信息的存储、检索等管理) 分析计算能力:人-直觉分析能力强,数值计算能力差 机-无直觉分析能力,数值计算能力很强 (人利用经验、知识,综合分析判断,评价和修 改设计结果,控制设计过程 计算机进行数值计算,可采用优化算法) 工作适应能力:人-易疲劳、出错 机-适应重复工作,长期保持高效率(绘图) 信息组织能力:人一灵活、直觉 机-格式化、详细(软件系统组织与数据结构)
人、机能力的比较： 信息存储能力：人 - 容量小，随时间变化； 机 - 容量大，不随时间变化。 （设计资料、信息的存储、检索等管理） 分析计算能力：人 - 直觉分析能力强，数值计算能力差 机 - 无直觉分析能力，数值计算能力很强 （人利用经验、知识，综合分析判断，评价和修 改设计结果,控制设计过程； 计算机进行数值计算，可采用优化算法） 工作适应能力：人 - 易疲劳、出错 机 - 适应重复工作，长期保持高效率（绘图） 信息组织能力：人 - 灵活、直觉 机 - 格式化、详细（软件系统组织与数据结构）
2模具CAD的优越性 1)提高设计效率 计算机高速运算和自动化绘图,可大大缩短设计时间 计算机有可靠和大容量的存储能力,可将大量设计资料、 设计标准存放在数据库中,设计过程自动检索,提高效率 模具设计从人工经验设计方式转化为依靠计算机辅助设计 的方式。应用CAD/CAE/CAM技术,使模具设计、计算机分析、 生产准备、数控加工、检验、试模等工作一体化,设计数据 直接经过网络和数据库管理系统传递到各个生产部门,大大 缩短模具生产周期。此外,成形过程计算机模拟、并行工程、 人工智能、快速原型制造等先进技术的应用,以及模具标准 化、专业化生产等也缩短了模具的供货周期
2 模具CAD的优越性 1）提高设计效率 计算机高速运算和自动化绘图，可大大缩短设计时间。 计算机有可靠和大容量的存储能力，可将大量设计资料、 设计标准存放在数据库中，设计过程自动检索，提高效率。 模具设计从人工经验设计方式转化为依靠计算机辅助设计 的方式。应用CAD/CAE/CAM技术，使模具设计、计算机分析、 生产准备、数控加工、检验、试模等工作一体化，设计数据 直接经过网络和数据库管理系统传递到各个生产部门，大大 缩短模具生产周期。此外，成形过程计算机模拟、并行工程、 人工智能、快速原型制造等先进技术的应用，以及模具标准 化、专业化生产等也缩短了模具的供货周期
2)提高模具设计质量 计算机高效准确的数值分析计算,使CAD能够采取一些科学的计算 方法(如有限元方法、模拟分析和优化设计),可以不考虑计算的 复杂程度,对过去只是定性判断的内容,实现精确的定量分析计算 有助于模具工艺参数和结构参数的优化 通过对模具设计方法、经验的整理、优化,建立知识库,作为设 计的基础,使设计合理化,而且可避免人为失误,提高设计质量 由于计算机代替人完成了繁琐的计算、数表检索、模具图纸的绘 制等,人可集中精力进行创造性的工作。 3)改善了设计信息的传递 CAD可提供高质量的标准化的工程图纸和完善的设计文档,也能为 CAM提供初始数据 数据库和计算机网络技术的应用使设计师可以在更大范围内共享 设计资料、信息、资源和展开合作,提高模具设计的总体水平
2）提高模具设计质量 计算机高效准确的数值分析计算，使CAD能够采取一些科学的计算 方法（如有限元方法、模拟分析和优化设计），可以不考虑计算的 复杂程度，对过去只是定性判断的内容，实现精确的定量分析计算 ，有助于模具工艺参数和结构参数的优化。 通过对模具设计方法、经验的整理、优化，建立知识库，作为设 计的基础，使设计合理化，而且可避免人为失误，提高设计质量。 由于计算机代替人完成了繁琐的计算、数表检索、模具图纸的绘 制等，人可集中精力进行创造性的工作。 3) 改善了设计信息的传递 CAD可提供高质量的标准化的工程图纸和完善的设计文档，也能为 CAM提供初始数据。 数据库和计算机网络技术的应用使设计师可以在更大范围内共享 设计资料、信息、资源和展开合作，提高模具设计的总体水平