并行工作在CimatronE型腔模設計與制造中的應用

并行工作，是做任何項目、工程中可以提高效率、縮短工程時間的一種思路。模具設計制造流程中也是如此，當在設計制造一套模具時，前一崗位工作到一定階段就能及時將所得數據傳遞給下一崗位，使下一崗位能提前開始動作。換言之，并行使下一崗位提前了的起始時間，所以使整個項目可以縮短周期。

然而這種優化的思路，只能建立在一體化的基礎上，即幾乎只采用一款軟件來處理整個模具設計制造過程中的所有技術工作。因為并行工程開始后，前一崗位繼續自己未盡的工作時，所生成的工作數據必須不能對下一崗位已開始的工作造成較大的影響。而只有一體化的軟件，才能保證內部數據傳遞的及時、正確并具關聯性。

CimatronE就是這樣一款能使模具企業完美地執行并行工作的一體化軟件。它涵蓋了模具設計制造的全過程——從報價計劃到設計、工程變更以及數控編程整個過程,提供了完整的集成解決方案。

下圖是一個塑料產品的3D造型，以此為例，下文開始介紹并行工作在CimatronE型腔模設計制造中的實際應用。在這套模具的設計制造中，我們假定有工程師A和工程師B分別負責對零件進行拆模和模具結構的設計，此外工程師C負責電極的設計和編程，工程師D負責線切割編程。

項目初始化（工程師A）

1) 工程師A首先打開一套自定義模架裝配，如下圖。與從CimatronE模架庫中選用合適的品牌模架的方式相比，自定義模架可以預先把更多的零件及零件細節造型創建好。所以自定義模架能為模具后期設計節省數天的添加這些零部件及造型的時間。

2) 按照常規的操作，工程師A添加一模兩穴的布局、加載產品。

3) 同時，分析產品數據也是有必要的，比如是否是一個封閉實體、是否造型自交、是否存在不利于成型的造型等等，這些分析都能通過CimatronE的功能指令一鍵式實現。

4) 現在開始快速分模。利用CimatronE獨特的快速分模工具，幾秒鐘的時間就將該零件的曲面進行分屬，并得到如下圖的結果。

盡管這樣的分屬不是完全正確（如上圖滑塊部分），但這足以讓我們設計者明確大致的方向，分模線基本清晰。而作為粗分模這一環節，做到這里就足夠了。

5) 調整模架尺寸。顯示模架和產品，我們發現此時的模架尺寸并不合適，顯然太小了，見下圖。

點擊“設置”，修改模架參數。通過這些參數驅動模架尺寸改變，將模架調整到合適的大小，如下圖。

至此初始化階段就結束了，到目前為止還不超過5分鐘。下面進入并行工作的階段，我們將可以看到4位工程師是如何并行工作的。

開始協同模式下的模具設計（工程師A和工程師B）

1) 工程師A首先關閉之前的檔案。在瀏覽器中選取該裝配檔開啟CimatronE協同管理模式。

2) 然后A將自己后續負責的分模子裝配及布局零件添加到自己的工作組，并打開主裝配繼續設計。

3) 此時工程師B就可以加入到這個協同模式中，B將自己負責的定模側、動模側及頂出側三個子裝配檔添加到自己的工作組，也打開主裝配開始設計。

現在工程師A和工程師B就同時對這套模具進行各自的設計，A 主要負責對零件進行拆模，而B負責模具結構的設計。在協同管理模式之下，A對自己工作組中負責的檔案可進行讀寫操作，而對工程師B的工作組的工作檔案僅為只讀操作。對于B也是類似的權限。因此A能隨時了解到B的設計狀況，但不會干涉B的工作，反之亦然。

4) 工程師A進行分模面的創建。

5) 工程師B首先對模架進行備料。使用CimatronE自動出BOM表的功能，將已調整好尺寸的模架中的各塊模板備料出去，如下圖。此時距項目開始不過幾分鐘的時間。

6) B根據初始化時快速分模的結果向模架中依此添加斜頂組件。添加的同時，軟件自動能將模仁模板上的斜頂孔切割出來，如下圖。

此時的斜頂只是作為一個組件添加，澆位部分并不創建出來，就相當于加工中心加工斜頂前的那塊料的形狀。澆位形狀的成型將在模具設計接近尾聲時才完成。

開始其他崗位的并行工作（工程師A、工程師B、工程師C和工程師D）

1) 此時模仁、模板上的斜頂孔及斜頂拉桿孔已經創建出來，現在的模仁檔即可分發給工程師D進行先期的線割工作，如下圖。

2) 工程師D直接用B的公模仁檔案出線割圖并進入GibbsCAM線割模塊中對這些斜頂孔做線割程序，如下圖。

3) 在工程師D工作的同時，B已將A負責的快速分模的產品面導入到兩塊模仁中，如下圖。

4) 此時工程師C直接用B的模仁檔案開始電極的設計。因為有許多電極與分模面是無關的，盡管此時A的分模面尚未完全做完，但那些只對澆位放電的電極就可以先設計了，設計完效果如下圖。

5) 在工程師C工作的同時，B可添加滑塊組件、鑲件等零部件，如下圖。同樣地，這里只添加組件，不成型澆位。

6) 當鑲件、滑塊等組件添加完后，B可以將這些零部件的BOM清單輸出給采購部門。這樣可以使模具非標零部件的材料提前回廠，并開始生產。

7) 以本例的復雜程度，此時工程師A早已把分模面創建完，如下圖。

8) 此時A正在著手創建流道，而B則開始動模側水路的設計。

9) 按計劃，動模側、定模側水路以及頂針的添加都是由B負責的。顯然在本例中A負責的分模及流道設計會早早于B之前設計完。那么如果讓A完成后等待B完成就會讓A無事可做。因此，通過工作組的切換，B將定模側的檔案劃給A，A幫B設計定模側的鑲件和水路。這就是并行工作內部的計劃調整，同樣可以進一步縮短整個項目的周期。

10) 通過這樣的調整，A和B能幾乎同時完成各自的工作。之后兩人退出協同管理模式，由工程師A最后負責整套模具最終完善，這包括公模仁的成型、滑塊的成型、斜頂的成型以及頂針的裁剪。因為這些工作既需要使用分模子裝配的檔案，也需要使用模具零部件的檔案，這在協同模式下由于權限的限制是不能同時處理的。最終完成模具如下圖。

至此模具設計的部分徹底完成，而電極設計和線割編程完成了一半。

各崗位的后續獨立工作（工程師A、工程師C和工程師D）

1) 工程師A出完整的模具零件采購BOM。

2) 電極設計由于使用的是工程師B的設計原文檔，當模具設計完成時，模仁自動會替換成最新的造型，工程師C只需執行一下更新電極的操作，之前設計好的電極就能自動更新。而如果其中造型有改動，則軟件會提示設計者。那么手動修改一下就可以了，并繼續剩余電極的設計。

3) 與電極設計類似，線割部分也只需更新替換最新的模仁并編寫剩余孔位的線割程序即可。

現在一套模具的設計工作就完成了。綜上所述，在這樣的流程下，備料、電極設計和線割的工作都提前開始運作。其實模仁的編程也一樣可以適當提前。下圖是傳統設計流程與Cimatron一體化并行設計流程的比較，顯然Cimatron的設計流程遠遠優于傳統流程。