模具CAD/CAM是在模具CAD和模具CAM分別發(fā)展的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的袋马，它是計(jì)算機(jī)技術(shù)在模具生產(chǎn)中綜合應(yīng)用的一個(gè)新的飛躍戳护。模具CAD/CAM是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)非凌，是一項(xiàng)高科技举农、高效益的系統(tǒng)工種。它以計(jì)算機(jī)軟件的形式敞嗡，為用戶提供一種有效的輔助工具颁糟，使工種技術(shù)人員能借助于計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)喉悴、成形工藝棱貌、數(shù)控加工及成本等進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。模具CAD/CAE在技術(shù)的迅猛發(fā)展箕肃，軟件婚脱，硬件水平的進(jìn)一步完善，為模具工業(yè)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持突雪，為企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，制造和生產(chǎn)水平的發(fā)展帶來(lái)了質(zhì)的飛躍涡贱，已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)信息化掠北，集成化、網(wǎng)絡(luò)化的最優(yōu)選擇翎女。

　　一攘宝、模具CAD/CAM發(fā)展概況

　　模具CAD/CAM的發(fā)展?fàn)顩r符合通用CAD/CAM軟件的發(fā)展進(jìn)程。目前通用CAD/CAM軟件的發(fā)展現(xiàn)狀如下:CAD技術(shù)經(jīng)歷了二維平面圖形設(shè)計(jì)酸飞，交互式圖形設(shè)計(jì)下驴、三維線框模型設(shè)計(jì)、三維實(shí)體造型設(shè)計(jì)央封、自由曲面造型設(shè)計(jì)赛臀、參數(shù)化設(shè)計(jì)夹昼、特征造型設(shè)計(jì)等發(fā)展過(guò)程。近年來(lái)又出現(xiàn)了許多先進(jìn)技術(shù)丰扁，如變量化技術(shù)帘达、虛擬產(chǎn)品建模技術(shù)等。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及纽哭，智能化(intelligent)栏蝙、協(xié)同化(collaborative )、集成化(integrated)成為技術(shù)新的發(fā)展特點(diǎn)蚕泽，使CAD技術(shù)得以更廣泛的應(yīng)用晌梨，發(fā)展成為支持協(xié)同設(shè)計(jì)、異地設(shè)計(jì)和信息共享的網(wǎng)絡(luò)CAD须妻。

　　(3) CAE/CAM技術(shù)將技術(shù)人員從繁冗的計(jì)算仔蝌、繪圖和NC編程工作中解放出來(lái)，使其可以從事更多的創(chuàng)造性勞動(dòng)璧南。

　　(4)隨著塑性成形過(guò)程計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的提高掌逛，模具CAD/CAM/CAE一體化技術(shù)可以大大增加模具的可靠性，減少直至不需要試模修模過(guò)程司倚，提高模具設(shè)計(jì)豆混、制造的一次成功率。

　　四动知、模具行業(yè)采用模具CAD/CAM技術(shù)的原因

　　傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)與制造方法不能適應(yīng)工業(yè)產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求皿伺。因此國(guó)內(nèi)外企業(yè)紛紛采用模具CAD/CAM技術(shù)。模具行業(yè)采用模具CAD/CAM技術(shù)的主要理由是:

　　(1)利用幾何造型技術(shù)獲得的幾何模型可供后續(xù)的設(shè)計(jì)分析和數(shù)控編程等方面使用盒粮。

　　(2)可以縮短新產(chǎn)品的試制周期鸵鸥，例如在汽車工業(yè)中，可縮短模具的設(shè)計(jì)制造周期嘶在。

　　(3)提高產(chǎn)品質(zhì)量的需要护忠，如汽車車身表面等形狀，需要利用計(jì)算機(jī)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)和完成隨后的制造工作扎趋。

　　(4)模具制造廠和用戶對(duì)CAD/CAM的需要增加前茧。例如，利用磁盤進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送莲态，用戶要求模具制造單位能夠交換信息和處理這些數(shù)據(jù)丰浙。

　　(5)模具加工設(shè)備的效率不斷提高，需要計(jì)算機(jī)輔助處理數(shù)據(jù)秤凡，以提高設(shè)備利用率袄映。

　　(6)在企業(yè)中建立聯(lián)系各個(gè)部門的信息處理系統(tǒng)。

　　五、模具CAD/CAM技術(shù)在模典行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀

　　模具CAD/CAM技術(shù)發(fā)展很快泽姨。應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大叁震。在沖模、鍛模造过、擠壓模唱较、注射模和壓鑄模等方面都有比較成功的CAD/CAM系統(tǒng)。采用CAD/CAM技術(shù)是模具技術(shù)召川、生產(chǎn)革新化的措施南缓，是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)顯著特點(diǎn)。

　　目前我國(guó)模具行業(yè)應(yīng)用的模具CAD/CAM軟件可以分為兩大類:一是機(jī)械行業(yè)內(nèi)通用的的CAD/CAM荧呐，如前面介紹的Unigraphics(UG)汉形、SOLIDEDGE、AutoCAD倍阐、SolidWorks概疆、Pro/Engneer等。二是專門針對(duì)模具行業(yè)開發(fā)的模具CAD/CAM系統(tǒng)峰搪，如:上海交大模具CAD國(guó)家工程中心開發(fā)的冷沖模CAD系統(tǒng)等岔冀。

　　(1)國(guó)外模具CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

　　工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家較大的模具生產(chǎn)廠家在CAD/CAM上進(jìn)行了較大的投資，正大力開發(fā)這一技術(shù)概耻。目前使套，應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)較普遍的為美、日鞠柄、德等國(guó)确确。例如，日本豐田汽車公司于1965年將數(shù)控用于模具加工烧论。20世紀(jì)80年代初期開始采用覆蓋件沖模CAD/CAM系統(tǒng)面啄。該系統(tǒng)包括設(shè)計(jì)覆蓋件的NTDFB和CADEIT軟件和加工凸、凹模的TINCA軟件旋挺。利用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x測(cè)量粘土模型焊蕉，并將數(shù)據(jù)送人計(jì)算機(jī)。將所得圖形經(jīng)平滑處理后责爹，再把這些數(shù)據(jù)用于覆蓋件設(shè)計(jì)谊弯、沖模的設(shè)計(jì)與制造。該系統(tǒng)有較強(qiáng)的三維圖形功能豆牺，可在屏幕上反復(fù)修改曲面形狀玻市，使工件在沖壓成形時(shí)不致產(chǎn)生工藝缺陷柜涛，從而保證了模具和工件的質(zhì)量翎桨。模具型面的模型保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，TINCA軟件可利用這些數(shù)據(jù)，進(jìn)行模具型面的數(shù)控加工茫叭。

　　(2)國(guó)內(nèi)模具CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

　　經(jīng)過(guò)近幾十年的發(fā)展酬屉，在國(guó)內(nèi)的模具生產(chǎn)中，CAD/CAM技術(shù)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用揍愁。模具行業(yè)已引進(jìn)相當(dāng)數(shù)量的國(guó)外CAD/CAE系統(tǒng)呐萨，如: Unigraphics(UG)、SOLIDEDGE莽囤、AutoCAD谬擦、SolidWorks、Pro/Engineer等朽缎。并配置了運(yùn)行速度快惨远、性能高的計(jì)算機(jī)。

　　但是對(duì)于國(guó)內(nèi)一些大型模具企業(yè)话肖，它們的CAD/CAM應(yīng)用狀況多停留在從國(guó)外購(gòu)買先進(jìn)的CAD/CAM系統(tǒng)和設(shè)備北秽，但在其上進(jìn)行的二次開發(fā)較少，資源利用率低;對(duì)于國(guó)內(nèi)一些中小型模具企業(yè)最筒，它們的CAD/CAM應(yīng)用很少贺氓，有些僅停留在以計(jì)算機(jī)代替畫板繪圖。所以有必要改善國(guó)內(nèi)模具企業(yè)的CAD/CAM應(yīng)用狀況床蜘，使它們真正做到快速猫单、準(zhǔn)確地對(duì)市場(chǎng)做出反應(yīng)，并使制造的模具產(chǎn)品質(zhì)量高幅类、成本低概给，即達(dá)到敏捷制造的目的。

　　六姨桩、我國(guó)模具CAD/CAM軟件自主開發(fā)和二次開發(fā)情況

　　我國(guó)模具CAD/CAE的開發(fā)開始于20世紀(jì)70年代末跛庶，發(fā)展也很迅速。在微機(jī)平臺(tái)上開發(fā)CAD/CAM軟件方面我國(guó)與國(guó)外起點(diǎn)差不多戚促，都是使用Visual C++质凰，OpenGL等工具進(jìn)行軟件開發(fā)，國(guó)內(nèi)許多高校睡誉、軟件公司和企業(yè)在此基礎(chǔ)上開發(fā)出了先進(jìn)的畏琢，有自己特色，符合中國(guó)用戶習(xí)慣的CAD/CAE軟件或模塊伤很，其中有一些成果已經(jīng)得到了推廣和使用虐欲。國(guó)內(nèi)開發(fā)適合模具行業(yè)的CAD/CAM軟件，主要采用兩種途徑——在現(xiàn)有CAD/CAM平臺(tái)上進(jìn)行二次開發(fā)和開發(fā)擁有自主版權(quán)的CAD/CAM系統(tǒng)肺樟。

　　(1)基于現(xiàn)有模具CAD/CAM平臺(tái)二次開發(fā)成果

　　華中科技大學(xué)1997推出了HSC2.0注射模CAD/CAE/CAM集成系統(tǒng)檐春，HSC2.0系統(tǒng)以AUTOCAD軟件包為圖形支撐平臺(tái)逻淌，包括模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)子系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)及工藝參數(shù)計(jì)算較核子系統(tǒng)疟暖，塑料流動(dòng)卡儒、冷卻等子系統(tǒng)等。合肥工業(yè)大學(xué)基于AUTOCAD與MDT的三維參數(shù)化注射模系統(tǒng)IPMCADV4.0俐巴。

　　(2)自行開發(fā)的擁有自主版權(quán)的模其CAD/CAM系統(tǒng)

　　由北京某軟件有限公司推出的三維電子圖板和CAXA—ME制造工程師2000骨望，能進(jìn)行3D零件設(shè)計(jì)與NC加工，其特點(diǎn)是基于3D參數(shù)化的特征設(shè)計(jì)欣舵，實(shí)現(xiàn)了實(shí)體擎鸠、曲面和NC加工的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一。上海交通大學(xué)中模公司開發(fā)的金屬塑性成型三維有限元仿真系統(tǒng)缘圈，其剛(粘)塑性有限元分析器和動(dòng)態(tài)邊界處理技術(shù)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平糠亩。吉林金網(wǎng)格模具工程研究中心所開發(fā)的沖壓模具CAD/CAE/CAM一體化系統(tǒng)。浙江大天電子信息工程有限公司開發(fā)的基于特征的參數(shù)化造型系統(tǒng)GS一CAD98准验。金銀花(Lonicera)系統(tǒng)是由廣州紅地技術(shù)有限公司開發(fā)的基于STEP標(biāo)準(zhǔn)的CAD/CAM系統(tǒng)赎线。開目CAD是華中理工大學(xué)機(jī)械學(xué)院開發(fā)的具有自主版權(quán)的基于微機(jī)平臺(tái)的CAD和圖紙管理軟件。中科院凱思軟件集團(tuán)及北京凱思博宏應(yīng)用工程公司開發(fā)了具有自主版權(quán)的PICAD系統(tǒng)及系列軟件躏叽。這些軟件已經(jīng)在許多模具行業(yè)中的企業(yè)得到推廣和應(yīng)用徽橄。

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