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Creo:利用创成式设计保持竞争力

随着制造业的全球化日益深入,竞争也随之更加激烈。合并和收购呈现出上升趋势,员工灵活性成为了招聘经理高度关注的事情。在当今的全球经济形势下,要想保持竞争力,就需要打造差异化的产品。而且,可能不得不减少执行这一任务的工程师数量。



制造业正在面临着日趋严苛的产品性能、质量、成本、生产力乃至绿色可持续发展要求,如何开发性能优异又节能环保的产品成为摆在全球制造业面前的一个重要课题。从材料技术到增材制造,从拓扑优化到虚拟样机……人们正在致力于通过设计领域的创新而推动制造业更可持续的发展。。


创成式设计作为一种新的、颠覆性技术,为新产品的设计和工程提供了一种范式转换。传统的设计周期有明确的步骤,包括定义、研究、规范、设计、开发、测试、修订和再次修订,直到开发出合适的产品。创成式设计是一种能显著改变这种思维方式的创新。它利用了拓扑优化、人工智能和高级仿真,通过指定简单的设计标准,自动创建多个可行的设计方案。



创成式设计是什么?


创成式设计是一个结构优化过程,可以基于一系列物理和制造约束,通过移除材料来降低零件重量。通过该过程生成的形状更轻、外观更生动,而且所需材料较少。可以对同一零件生成不同优化,然后基于材料和单位成本,选择符合要求的设计。


创成式设计可成为针对增材制造的产品设计中重要第一步。创成式设计不仅仅可以完成拓扑优化,而且还可以帮助工程师完成复杂结构的设计,从而促进了工程的创造力和创新,提高了效率,减轻了重量,缩短了新产品的上市时间,实现了在产品生命周期的每个阶段的成本节省。



使用创成式设计之前(左)和之后(中)的办公椅支架设计。最右侧的图显示该零件在椅子装配后的样子。


哪些因素使得 Creo 中的创成式设计更可靠?


众所周知,Creo 的多个版本中提供了创成式设计和密切相关的拓扑优化工具,使得创成式设计的工作流相比传统的 CAD 工作流更可靠。


将需求融入到设计中。所有产品都始于需求。这些需求可以由与产品需求绑定的系统工程模型驱动。或者,可以使用已经在前期的设计工作中亲自验证过的需求。关键在于,在创成式设计中,将需求应用到您的模型是开展研究的一部分。同样,研究返回的每个解决方案将满足这些需求。


制造方法决定了设计。使用创成式设计可以节省时间,您可以在研究中添加制造标准。这可以确保您在征求同事宝贵的专业知识建议之前,已经得到了尽可能合适的设计。


其中包括:

要进行 3D 打印的零件的构建方向。

要进行铸造或模塑的零件的分型线。

要进行挤出或加工的零件的线性挤出


可在 Creo 设计环境中修改生成的模型。采用创成式设计方法创建的零件模型会生成 B-rep(边界表示)几何形状。应按照处理其他模型的方式在 Creo 中对其进行处理。



创成式设计工作流

在数分钟内设置一项研究。常规流程如下:

1. 定义载荷工况。这些工况表示您的模型需要耐受的操作环境。

2. 指定设计目标。这可以是目标安全系数或低基本频率。

3. 添加约束条件。这包括制造约束条件以及几何形状约束条件(例如对称性和系数),以创建更薄或更厚的区域并减少腹板。

4. 选择材料。Creo 目前允许在每个设计标准中至多使用 10 种材料,而一项研究可以包含许多设计标准。

5. 先在桌面上运行优化,然后再将一系列研究数据推送到云。应用研究设置来控制所用的时间和资源。

6. 运行优化

7. 查看结果

8. 选择所需的设计并在 Creo 中继续处理。



Creo 提供了当今市场上极具可扩展性的各种 3D CAD 产品开发包和工具。丰富的特性、功能和工具可帮助工程师更好地构思、设计和打造产品。Creo 包含了增材制造、创成式设计、物联网、基于模型的定义 (MBD) 和增强现实 (AR) 方面的突破性功能。


为您的工程团队提供强大的设计系统,以实现以下目标


●  执行结构、热、模态、疲劳、运动和模具分析,在稳态和瞬态仿真之间切换

创建多体建模,并从 BOM 信息和质量属性计算中排除构造体

● 基于工程要求和制造方法运行拓扑优化研究



如何安全并高效地开展业务,这一点正在全球范围内发生重大转变。因此,必须以简化、有效的方式降低运营成本、实现收入增长较大化并提高效率,这比以往更加重要。



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