一、 冷冲模计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)组的成立与组成人员
冷冲模CAD/CAM研究组的前身是模具CAD/CAM组,是由肖景容教授组织起来的,肖景容教授(以下简称肖教授)于1980年参加在瑞士举行的压力加工国际会议,了解到国外在模具技术上已经应用了塑性成形模拟与CAD/CAM技术,所以回国以后,确定组织成立塑性成形模拟小组与模具CAD/CAM小组,想要开展塑性成形有限元模拟及模具CAD/CAM的研究,这在当时属于全国首创,是属于我们塑性成形加工专业的学科前沿。
肖老师当时确定的是由我(肖祥芷)、李德群、李志刚三个人组成模具CAD/CAM研究小组,由我担任组长,大概是因为我年龄最大,而且由于我与七三三厂在精冲工艺与模具结构设计的研究获得了1979年的国家科技大会奖。当时肖老师就同意我选择在七三三厂研究与建立精密冲裁工艺与模具的CAD/CAM系统,并申请到电子部的科技攻关项目。
但我考虑当时凭我们三个人,在短时间内不可能建立起一整个模具CAD/CAM系统。所以最终模具CAD/CAM小组成员扩充为肖景容、肖祥芷、李德群(现为院士)、李志刚(后任第一届塑性成形模拟与模具技术国家重点实验室主任)、严泰、江复生(已出国)、余华刚(已出国)、李亚农以及制图教研室四人与计算机学院二人等,共同组成一个15人的“模具CAD/CAM组”。成立这个组后,于1981年至1984年建成了“精冲模CAD/CAM系统”,并于1984年由电子部主持进行了鉴定。
在完成“精冲模CAD/CAM系统”与“冷冲模CAD/CAM系统”以及“彩电零件冲裁模CAD系统”后——
改为成立冷冲模CAD/CAM小组(包含了级进模CAD/CAM),其组成人员如下——肖祥芷、李建军、温建勇、童枚,盛自强,李亚农等。
二、 开发冷冲模计算机辅助设计与制造系统(CAD/CAM)的功能要求
冷冲模按工序性质可以分为——冲裁模(精密冲裁模、普通落料与冲孔模及切边模等)、弯曲模、拉深模、成型模和翻边模等。
按冲压工序的组合方式可分为单工序模、复合模、级进模(又称连续模),以及大型覆盖件模具等。
1. 冲模CAD/CAM系统中必须具有产品构型的功能,亦称产品建模的功能,这是因为冲模设计时是根据产品零件图的几何形状、材料特性、精度要求等进行工艺设计与模具结构设计的,所以在我们的模具CAD/CAM系统中,必须采用“特征建模”的方法才能适应于工艺设计与模具设计。
2. 模具CAD/CAM系统中的工艺与模具结构设计,必须具有修改及再设计的功能,因为冲压成形工艺与模具结构设计,主要凭人们的经验,对于复杂的形状零件,往往需要经过反复试模才能生产出合格的产品。而试验后需要对工艺与模具结构进行修改,而且往往只修改局部模具零件形状,故不希望重新开始设计。所以在系统中必须采用自动设计与人——机交互设计的方法。
3. 模具CAD/CAM系统必须具有能存放大量模具设计准则与经验数据图表,以及模具标准件图形与数据的存储功能,也就是要建立能存储这些设计准则与经验的数据图表及模具标准件图形与数据的“工程数据库”。
三、 冷冲模CAD/CAM系统的基本功能组成
我们建立冷冲模CAD/CAM系统时基本上是按照冲压零件形状需要的成形工序分类来建立冷冲模CAD/CAM系统的,例如冲裁模CAD/CAM系统、精冲模CAD/CAM系统、弯曲模CAD/CAM系统、拉深模CAD/CAM系统,但也包括根据模具结构型式来建立的,如级进模CAD/CAM系统与汽车大型覆盖件模具CAD/CAM系统等。
这些系统的组成功能模块基本上包括了:
冲压产品图形与其他信息的特征建模;产品工艺性分析;产品的冲压工艺设计(毛坯展开、毛坯排样、冲压工序形状与尺寸计算) ;冲压力与压力中心计算压力机选择;模具结构设计;模具制造的NC编程
四、 完成的课题与获奖
1. 完成的课题
1) 科研项目“精冲模计算机辅助设计与制造”,任务来源:四机部1981下达的课题“模具计算机设计与制造” ,1984年12月4日通过电子工业部技术鉴定,鉴定意见“居国内领先水平”,属于国内首创。
2) 科研项目“冲裁模计算机辅助设计与制造”(与西安高压开关厂合作),1986年通过机械部鉴定,鉴定意见“居国内领先水平”
3) 科研项目“冷冲模具的计算机辅助设计”(列为国家“六五”科技攻关项目,与北京模具厂、上海星火模具厂等多个单位合作),1986年通过机械电子工业部技术鉴定,鉴定意见“填补国内空白,居国内领先水平”
4) 科研项目“彩电零件冲裁模CAD/CAM”,1988年9月20日通过机械电子工业部技术鉴定,鉴定意见“整个系统居国内领先水平,其中4个模块达80年代国际水平”
5) 科研项目“彩电零件多工位级进模CAD/CAM系统”(是原电子工业部于1986年下达的“彩电零件冲模CAD系统开发”科研项目的一部分,与国营成都七一五厂合作),1990年通过机械电子工业部鉴定,鉴定意见为“居国内同类软件领先地位,其中部分模块达到国际先进水平”
6) 科研项目“典型弯曲件模具CAD系统”,1990年12月通过机械电子工业部南方CAD中心技术鉴定,鉴定意见“填补国内空白,居国内领先水平”
7) 科研项目“扬声器铁盒架冲裁模CAD/CAM系统开发”,1991年通过天津市电子振兴办技术鉴定,鉴定意见“填补国内空白,居国内领先”
8) 科研项目“录像机接插件多工位精密模具CAD/CAM系统开发”(与镇江接插件总厂合作),1995年通过电子工业部科技司鉴定,鉴定意见为“居国内领先水平,达到当前国际先进水平”
9) 科研项目“三维多工位级进模CAD/CAM系统开发”(机械电子工业部课题,与七三三厂合作),该项目已经验收
10) 科研项目“大规模集成电路引线框架模具CAD/CAM系统”(国家“八五”大规模集成电路攻关项目子课题,与厦门永红电子公司合作),该项目已经验收,属国内首创
11) 科研项目“离合器冷冲模CAD/CAM”(与黄石离合器厂合作),该项目已经验收
12) 科研项目“承德掛链机厂冲裁模CAD/CAM”,该项目已经验收
2. 获得的奖项
1) 精冲模计算机辅助设计与制造——国家电子工业部二等奖,1984年12月
2) 冲裁模计算机辅助设计与辅助制造——机械工业部科技进步三等奖,1986年11月
3) 冲裁模具辅助设计与制造——全国计算机应用展览项目评比中荣获二等奖,1986年6月19日
4) 彩电零件冲裁模计算机辅助设计与制造——国家教育委员会科学技术进步奖一等奖,1989年7月
5) 彩电零件冲裁模CAD/CAM——武汉市经济委员会,武汉市计算机推广应用优秀成果评选特等奖,1989年10月
6) 模具计算机辅助设计方法与理论研究——国家教育委员会二等奖,1993年6月
7) 冲压成形模拟及冲模CAD理论与方法——教育部二等奖,1999年1月30日
8) HMCAD级进模CAD/CAM集成系统——国家教育部二等奖,2000年1月12日
1984年6月 精冲模CAD鉴定会全体代表合影留念
1984年12月 精冲模计算机辅助设计与制造 获国家电子工业部二等奖
1989年7月 彩电零件冲裁模计算机辅助设计与制造 获国家教育委员会科学技术进步奖一等奖
模具CAD课题组成员 坐在电脑椅上正在演示精冲模CAD系统的是肖祥芷
站在旁边的几位 左起依次是余华刚、严泰、李德群、肖景容教授、李志刚、江复生
模具CAD课题组成员
第一排左边是李建军 右边是高先科
中间一排左起是李志刚、李德群、王耕耘
后排左起是陈召云、肖景容、肖祥芷、陈兴
模具CAD课题组成员
左起依次是陈召云、李建军、李志刚、肖祥芷、王耕耘