模具的实体设计概述

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　　当前国内汽车模具企业已将二维CAD广泛应用于结构设计中，部分企业将三维实体设计应用于部分模具的设计中，只有极少数企业能够做到100%的实体设计。应该说实体设计取代二维CAD是发展的必然趋势。

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　　实体设计最大的优点是设计过程非常直观，能对结构进行详细真实的描述，确保设计的合理性，在模具静态和动态干涉检查、模具强度分析等方面具有明显的优势。特别是在当前经验丰富的设计人员大量短缺的情况下，新从事模具设计的人员从实体设计入门，可经过短期培训，3、4个月以后就可以在别人的指点下较好地完成模具实体设计。过去一个生手达到同样水平，至少要1～2年的时间。

　　一、实体设计对生产全流程的影响

　　实体设计不但使设计方法发生了改变，而且使生产全流程也发生巨大变化。

　　1、无图化生产

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　　实体设计使企业走向无图化生产。企业完全抛弃2D图纸，可以节省2D图出图时间，由此可减少大约25～40%的模具结构设计时间。从这个意义上讲，实体设计优于2D设计。无图化生产是建立在生产过程实现了全数字化的基础之上的，实体设计和数字化制造是互为必要条件但并不是互为充分条件。实体设计可以催生无图化生产，无图化生产反过来才能充分体现实体设计的优势。无图化生产能全面提高汽车模具的制造水平和生产效率，是今后一段时间通过CAD/CAM两种技术互动，取得技术新突破的关键。

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　　2、实型数控加工

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　　实体设计可直接支持泡沫型的数控加工，取消传统泡沫实型的手工制作，能大大缩短制造周期和提高制造精度。

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　　3、全数控化加工

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　　实体设计直接支持模具构造面的NC程序化加工。尽管大多数企业采用数控机床加工模具构造面，但仍然没有脱离人工识图和手动操作，现场识图所浪费的时间以及人工操作的不连续性等，致使加工效率大大下降、人为失误大大增加。一般由人工操作加工模具构造面时，出粉率很难超过40%，而采用NC程序化加工模具的构造面，可以将机床的出粉率提高20%～50%(出粉率=机床实际切削加工时间/机床总工时)。可见，提高出粉率的潜力是非常大的。

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　　总之，把实体设计的结果直接向后续工序传递，能使各个工序的效率都得到提高。反之，如果实体设计仅面向设计，最终还是以出2D图为设计目的，实体设计的优势就将大打折扣。

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　　二、提高实体设计效率

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　　实体设计存在的最大问题是，在最初应用时设计效率不高。要解决这个问题，可采取以下措施：

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　　1、强化人员培训。人员培训的内容包括软件应用、设计流程和方法等方面的培训。

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　　2、搞好基础开发。实体设计需要积累，需要开发一系列的实体标准件和实体样板模具，以便能自动生成局部构造的小工具等。

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　　3、改变观念。实体设计不单纯是设计方式的变化，更重要的是它实现了后序加工和制造的数字化，也就是无图化生产。即使实体设计为设计本身带来了麻烦，但却使制造更加容易。我们应以提高效率为出发点，将实体设计看作是非常必要和必须坚持的事情。 【MechNet】

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