文/浙江精湛化油器有限公司/工程师/何深富

模具是一个传统的制造业,在中国的模具设计和制造中,采用先进的计算机技术是在上个世纪90年代后期才开始应用,到现在也就十几年的发展时间。当时也就国有大型企业能够购买昂贵的数控设备和设计软件，而在这段时间，由于历史上的原因，当时急需的30岁左右的技术人员在国家是一个空白，而老的技术员由于对计算机的接受能力有限，所以当时的计算机技术在模具行业一直应用的不算成功。在最近几年，由于大量从业人员的涌入，CAD/CAM/CAE的应用，才有所起色。本人97年大学毕业后进入二汽，刚好赶上了当时公司从西班牙引进数控机床，从美国PTC公司引进软件，加上公司老的技术人员的指导和车间老一辈技工的教诲，对CAD/CAM在模具行业的应用有自己的一点心得，在此写出来与奋斗在模具的同行共勉。同时借此机会一并感谢当初在二汽化油器厂对我谆谆教导的各位师傅。

第一步：3D造型

压铸件中的尺寸可以分为3类，一类为孔尺寸，一类为轴尺寸，一类为位置尺寸，每个尺寸根据公差的要求在造型上要分别处理，现逐一说明。（假设车间对于未注公差尺寸的控制精度为±0.1）

孔尺寸：传统压铸件产品中，对于孔尺寸，一般给正偏差，对于不同公差，造型列表如右表:

孔位尺寸：这个简单，一般压铸件产品中，都为±偏差，就直接按名义尺寸造型就可以了，综上所述，我将产品的造型归纳为一句话，按“偏小实体原则造型”，目的是留一定的修模量，车间制造过程难免会有一些加工精度的误差，这个在造型时尽量考虑周到。以上是我根据本公司的工艺水平来确定的方案，不同的公司可以根据自己车间的工艺水平，结合这个“偏小实体原则”来确定具体的造型方案。但是模具造型人员必须要注意，公差不能是仅仅标注在图纸上的，必须在3D造型中体现。

第二步：模具设计

3D软件发展至今，已经具备了一定的智能和相关的功能，主要体现在以下几个方面

1. 设计前期评审阶段，借助模流分析软件，计算出理论上的设计方案，再结合设计人员的专业知识和经验，采纳大家的合理建议，确保主体设计方案一次成功，即使是一次不能成功，也要预留更改方案。因为模具的主体设计方案在整副模具中起着决定性的作用。诚然，站在产品，模具，压铸这几个不同的角度，模具的设计方案会有一定的区别，有时甚至是绝然相反的。如何确保产品的功能性，模具制造的简单性，压铸过程的高效性，这个在初期的评审阶段尽量考虑周全为好。

2. 尽量采用全3D设计，许多公司所谓的全3D是将3D模型一个一个的累积而成的，每个零件保持独立或部分相关联。其实这个非常不好，说一个简单的例子，模具上的一个成型芯子底孔更改，由直径7更改为5，对于真正的全3D来说，设计人员只需要将直径更改为5就可以了，软件将自动更改如下3点，1,）芯子的台阶大小和高度，2）模芯上对应的放置芯子的沉台大小和高度，3）模芯上对应的孔径。而许多公司的全3D是需要设计人员再去分别更改与芯子相关联的形状和尺寸的，更别说整副模具的相关性了。据我所知，在世界范围内只有少数的大公司具有这样的能力，因为要做到这一点，需要非常专业的模具实践和理论知识，同时还需要对使用的软件有一定的二次开发能力。国内能做到这种程度的就更少了。

3. 机构分析，利用3D软件的便捷，可以对一些复杂的模具结构做受力和运动分析，检查抽芯行程和模具的运动干涉以及水孔干涉，模具透空尺寸等问题，在模具结构上也可以做到万无一失。

第三步：图纸

传统的图纸都是在设计完成后再刻写在硫酸纸上作为底图存档，再用晒图机晒出车间使用的图纸，由于晒图机晒出的图纸颜色是蓝色的，所以才有了设计“蓝图”一说。许多人也许站在现在的眼光去看过去，会觉得一点都不方便，因为如果需要改图，是很麻烦的，其实现在的2D设计也是一样的麻烦，只不过电脑上的图档代替了当初的硫酸纸而已。现在的许多公司，都将2D和3D隔离开来了，在模具或产品的3D尺寸更改时，2D图纸并不会自动更新，而是需要重新标注尺寸，这样增加了工作量的同时也增加了出错的概率，是非常不可取的，这种做法其实与传统的晒图方法类似。自从有了3D软件后，3D直接驱动2D图纸的更新将是未来模具设计行业的方向，许多大型软件也提供了这些功能，只不过是许多公司急功近利，不愿意丢掉原来的思维习惯而已，就像当初的工程师，当听说要他们丢掉传统的画图板时是多么的不依不舍！对于图纸，有几点需要改变观念，现逐一说明。

图纸的线条问题，自从3D出现后，图纸就出现了争论，原始的图纸是手工画的，后来用2D软件代替了画板，也是一根一根线条的画（其实2D软件也就是代替了画图板而已！），而3D的图纸就不一样了，因为3D是真切的表达了事物的真实形状，为了更逼真，连相切线条都画出来了，这样在图纸上了有了不受欢迎的线条，许多公司花费巨大的人力去保证所谓的图面“整洁”，增加了无谓的失误。其实这个仅仅是一个看图习惯而已，3D的图纸看习惯了，可以清楚的看出产品的真实意图，更有立体感，今后将会被基层的工人所认同的。

图纸的简化，有了数控加工和3D设计，许多尺寸都通过数控程序来控制了，少了许多的标注，这为车间的“无图纸”化提供了一种可能。许多复杂的成型部分都可以不用标注尺寸，只有那些任然使用传统工艺制造的部位，例如螺钉孔（需要钻床加工），模芯的外形尺寸（需要铣床磨床加工）等按公差标注，其它的就标注一些公差要求严的成型部位和一些需要检查的部位就足够了。因为数控加工的特性就是，如果有错，很容易发现，仅检查个别地方就能发现所有数控加工的尺寸的正确性。新逆向软件的检测功能在今后的应用将会越来越广，到时候只需要将加工出来的模具用激光扫描进电脑，同设计的3D比较一下就可以了，到那时，就更加无图纸化了。

采用新的标注方法，针对原始标注中的许多难点，3D软件提供了新的标注方法，其中最明显的就数孔位和孔形状的标注了，成千上万的孔的标注一分钟内就能标注完整，现附表孔位标注图。