模具CADCAM-软件的应用与开发现状

模具CAD/CAM软件的应用与开发摘要：本文综述了我国模具行业的概况和近年来取得的成绩，简要概述了国内外模具CAD/CAE/CAM技术的发展历程和现状，最后总结了模具CAD/CAE/CAM的专业化、标准化、集成化、智能化、虚拟化、网络化的发展趋势。模具生产的技术水平和科技含量的高低，直接影响工业产品的发展，大大决定了产品的质量、企业的利益、新产品的开发能力，决定了一个国家制造业的国际竞争力，因此模具生产的技术水平和科技含量的高低已经成为衡量一个国家技术水平和产品制造水平的重要指标。 随着模具CAD/CAM技术的广泛应用，模具生产的技术水平和技术含量有了飞跃性的提高。【关键词】模具，CAD/CAMtheapplicationandddevelopmentofthemodelcad/cam【abstract】thisarticlediscussesthegeneralconditionsandmouldindustryinrecentyears theachivementsofdiemouldcad/camtrontectroledevercomplementcortionandtherestituration finallysummarizedmouldcad/camspecialization，标准化，集成directryforthediscritionofthedeverdeplationofthedeverdeplocomplementationofthede titrallgeydeterminesthequalityoftheproductityon newproductodevicedevelopmentability， whichdeterminesacountrytheinternationalcompetitivenessofmanufacturing sotthemarideproductioncraftheleandtechnologicalcontenthase ctiontomeacurrystechnical levelofimporttsymbol.asmouldcad/camtechnologyextensiveuse，miduleproductioncrforthecontentofsectionandand【Keywords】Model，CAD/CAM引言模具CAD/CAM是在模具CAD和模具CAM分别发展的基础上发展起来，在模具生产中综合应用计算机技术的新飞跃。 模具CAD/CAM是改造传统模具生产方式的重要技术，是高科技、高效益的系统工业种类。 以计算机软件的形式为用户提供有效的辅助工具，使工业技术人员能够利用计算机设计和优化产品、模具结构、成型技术、数控加工和成本等。 模具CAD/CAM技术的快速发展、软件、硬件水平的进一步完善，为模具工业提供了强大的技术支持，给企业产品设计、制造和生产水平的发展带来了质量的飞跃，已经成为现代企业信息化、集成化、网络化的最佳选择。模具CAD/CAM的发展概况模具CAD/CAM的发展状况符合通用CAD/CAM软件的发展过程。 目前通用CAD/CAM软件的发展现状是：CAD技术经历了二维平面图形设计、交互式图形设计、三维线框模型设计、三维实体造型设计、自由曲面造型设计、参数化设计、特征造型设计等发展过程。 近年来出现了很多先进的技术，如变量技术、虚拟产品建模技术等。 随着互联网的普及，智能、协作和集成成为CAD技术的新发展特点，更广泛地应用了CAD技术，发展成为支持协作设计、异地设计和信息共享的网络CAD。目前我国模具生产企业数字化设备比较完善，模具CAD/CAM技术已经广泛应用，采用快速加工和RP (rapid prototyping )/rt (rapid tooling )等先进技术的企业也在增多。 模具标准品的使用率和模具商品化率大幅提高，热流道技术在塑料模具行业的应用率越来越高。双模具CAD/CAM技术的发展历程与现状模具CAD/CAM技术是模具设计者和组织模具产品制造的技术设计者在CAD/CAM系统的支持下，按照模具设计和制造工艺进行设计和制造的新技术。 目前，模具CAD/CAM技术发展迅速，广泛应用于模具生产企业。 采用模具CAD/CAM技术是模具生产革命化的措施，也是模具技术发展的显着特点。国外模具CAD/CAM技术的研究始于1960年代，70年代已经开发出模具CAD/CAM的专业系统，发布了面向中小企业的CAD/CAM商业软件，可以应用于各种类型的模具设计和制造。1973年，美国的DIE COMP公司首次开发了PDDC连续模型系统。 1977年，捷克斯洛伐克金属加工工业研究所开发了AKT模头CAD系统。 1978年，日本机械工程研究所建立了ME1连续型设计系统。 1979年，日本旭光学工业公司研究了成功的冲压型和弯曲型pentax的CAD系统。 1985年，日本NISSIN精密仪器公司采用冷冲模CAD/CAM系统。 到80年代末，美国、日本等工业发达国家的模具生产已有约50%采用CAD/CAM技术。 近二十多年来，随着计算机硬件的不断提高，工业发达国家的CAD/CAM技术不断创新、完善、发展，形成了从研发、生产制造到推进应用和销售服务的完整高新技术产业。国外于1960年代开始开发有限元，1976年发行了第一套流动分析软件。 利用CAE技术在模具加工前，可以在计算机上模拟分析整个成形过程，减少或避免模具的退货废弃，提高模具质量，降低成本。 目前国外模具CAE技术相当成熟，已经完全走向实用化阶段，取得了显着效果。 国外着名的CAE软件有NASTRAN、ADINA、ANSYS、ABAQUS、MARC、COSMOS等。我国模具CAD/CAM技术始于1970年代末，与国外相比还有一段距离，但现在仍然成熟，在模具生产企业中得到广泛应用。 特别是上世纪80年代后期，中国进入了CAD/CAM技术快速发展的时期，各大学和科研机构不仅自主开发了适合国情、专业化的非常强大的CAD/CAM实用系统，还引进了国外先进的CAD/CAM，同时在国外的CAD/CAM系统上进行了二次开发。 例如吉林大学依托一汽对汽车垄断部件CAD/CAM系统的研究取得了显着效果，华中科技大学模具技术国家重点实验室在AutoCAD软件平台上开发了基于特征的阶段性CAD/CAM系统HMJC， 上海交通大学为瑞士精细工具精冲公司开发了精密阶段性CAD/CAM系统，西安交通大学开发了多阶段性弯曲阶段性CAD系统等，这些CAD/CAM系统促进了国内模具行业的快速发展。经过近十多年的发展，我国模具CAD/CAM软件的开发水平也逐渐接近国外先进水平。 在政府大力支持下出现了先进的模具CAD/CAM示范企业，大学和企业也培养了大量模具CAD/CAM软件开发和应用人才。 但总体来说，我国目前的模具CAD/CAM软件在产品开发水平和商品化、市场化水平上都与发达国家有很大差距。随着有限元技术的快速发展，20世纪80年代，国内一些科研单位和大学已投入到有限元技术的研究、开发和应用中。 在此背景下，国内大连理工大学的JIFEX、郑州机械研究所的紫瑞、北京农机学院的有限元分析系统等，取得了不少令人欣喜的成绩。 在模具CAE中，湖南大学冲压CAE系统、华中科技大学冲压成形快速分析软件FASTAMP、清华大学铸造CAE分析软件FTStar、华北工学部铸造分析软件CASTsoft等与CAD/CAM系统的集成度比较弱。三模具行业采用模具CAD/CAM技术的原因传统的模具设计和制造方法不能适应工业产品快速转型和质量提高的要求。 因此，国内外企业纷纷采用模具CAD/CAM技术。 模具行业采用模具CAD/CAM技术的主要原因是：(1)利用几何造型技术得到的几何模型，可以用于之后的设计分析和数控编程等。(2)可以缩短新产品的试制周期，例如汽车工业可以缩短模具的设计制造周期。(3)提高产品质量的必要性，如汽车车身表面等形状，需要利用计算机准备数据，然后完成制造工作。(4)模具厂商和用户对CAD/CAM的需求增加了。 例如，利用光盘传输数据时，用户要求模具制造部门能够交换信息和处理数据。(5)模具加工设备效率不断提高，计算机处理数据提高设备利用率。(六)在企业内建立与各部门联系的信息处理系统。四模具CAD/CAM技术在模具行业的应用现状模具CAD/CAM技术发展迅速，应用范围越来越广泛。 有模、模、模、模、注射模、模等方面比较成功的CAD/CAM系统。 采用CAD/CAM技术是模具技术、生产创新化的措施，是模具技术发展的显着特点。 目前我国模具行业应用的模具CAD/CAM软件分为两类：种，是机械行业通用的CAD/CAM。 以前介绍的Unigraphics (UG )、SOLIDEDGE、AutoCAD、SolidWorks、Pro /Engineer等。 二是为模具行业开发的模具CAD/CAM系统，如：上海交大模具CAD国家工程中心开发的冷冲模CAD系统等。(1)国外模具CAD/CAM技术的应用现状工业发达国家的大型模具制造商在CAD/CAM上投资很大，正在开发这项技术。 现在，应用CAD/CAM技术在美国、日本、德国等国家很普遍。 例如，丰田汽车在1965年将NC用于模具加工。 自20世纪80年代初开始，采用霸盖材料模CAD/CAM系统。 该系统包括设计霸权套的NTDFB和CADEIT软件，以及加工凸型、凹型的TINCA软件。 用三坐标测量仪测量粘土模型，将数据传送给计算机。 将得到的图形平滑化后，将这些数据用于被复材料的设计、冲模的设计和制造。 该系统具有较强的三维图形功能，在屏幕上反复修正曲面形状，防止工件冲压成形时发生工艺缺陷，保证了模具和工件的质量。 模具面的模型保存在数据库中，TINCA软件可以利用这些数据对模具面进行数控加工。(2)国内模具CAD/CAM技术的应用现状经过近几十年的发展，CAD/CAM技术在国内模具生产中已得到广泛应用。 模具行业引进了： Unigraphics (UG )、SOLIDEDGE、AutoCAD、SolidWorks、Pro/Engineer等相当多的海外CAD/CAM系统。 配置了高速、高性能的计算机 6 。 但是，在国内的大型模具企业中，CAD/CAM使用情况多停留在从国外购买先进的CAD/CAM系统和设备，在此基础上进行的二次开发少，在资源利用率低的国内中小型模具企业中，CAD/CAM的应用少，一部分是用计算机代替画板描绘的。 因此，需要改善国内模具企业CAD/CAM的应用情况，实际上迅速、准确地反应市场，制造出的模具产品质量高、成本低，即达到敏捷制造的目的。(3)模具CAD/CAM技术标准化势在必行标准化模具CAD/CAM系统创建标准零件数据库、非标准零件数据库和模具参数数据库。 标准零件库的零件可以在模具CAD设计中随时调用，使用GT(Group Technology )生产。 存储在非标准部件库中的部件与设计所需的结构不同，但能够利用系统自身的建模技术简单地进行修改，因此设计过程快，能够基于参数化设计来实现典型的模具结构库。数据传输、转换是企业之间、企业与客户之间、软件之间、软件与设备之间信息传输的最大障碍。 模具CAD/CAM软件系统也存在这样的问题，为了保证数据在传输、转换过程中不会丢失，确立数据转换的标准是非常重要的，模具CAD/CAM软件系统内部的信息交流成为一体，实现了模具制造信息传递的顺利。(4)模具CAD/CAM技术集成化是必然趋势国内模具制造企业也采用CAD/CAM/CAE技术，但模具设计没有形成成熟的理论指导和设计体系，各种设计工具更多地表现为单一学科的软件化，其相互整合也是通过软件界面实现的数