機電技術(shù)教育 論文探索加入WTO后的中國模具CAD技術(shù)的發(fā)展

本科畢業(yè)論文（設(shè)計）論文題目：探索加入WTO后的中國模具CAD技術(shù)的發(fā)展（ProbeIntoTheDevelopmentOfTheChineseMouldCADTechnologyAfterTheAccessionToTheWTO）學(xué)生姓名：所在院系：機電學(xué)院所學(xué)專業(yè)：機電技術(shù)教育導(dǎo)師姓名：完成時間：摘要機械制造中綜合應(yīng)用的CAD技術(shù)，曾為機械制造業(yè)提供了強有力的技術(shù)支持，它的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢必將對我國的機械制造業(yè)產(chǎn)生深遠的影響。隨著中國加入WTO，成為世界制造業(yè)的重要基地，預(yù)計到2018年，中國將一躍成為全球最大的模具制造業(yè)基地之一。這給我國的模具行業(yè)提供了前所未有的發(fā)展機遇。協(xié)同創(chuàng)新設(shè)計將成為模具設(shè)計的主要方向，模具制造信息將更加豐富，制造過程將更有效設(shè)計，模具CAD技術(shù)應(yīng)用的ASP模式，將成為發(fā)展方面。模具行業(yè)因設(shè)計、制造的特殊性，對信息化技術(shù)提出了個性化需求，CAD與模具加工己形成了相互促進的局面，集成化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，將會是模具CAD技術(shù)發(fā)展的最為顯著的趨勢。關(guān)鍵詞:WTO，中國模具業(yè)，中國模具CAD技術(shù)ProbeIntoTheDevelopmentOfTheChineseMouldCADTechnologyAfterTheAccessionToTheWTOAbstractCADtechnologyofintegratedapplication,hasofferedstrongtechnicalsupportformechanicalmanufacturingindustryinmachine-building,itscurrentapplicationsituationsanddevelopmenttrendswillhaveafar-reachingimpactonmechanicalmanufacturingindustryofourcountry.AsChinajoinsWTO,becomestheimportantbaseoftheworldmanufacturingindustry,itisestimatedituntil2018,Chinawillsuddenlybecomeoneofthebiggestbasesofmanufacturingindustryofmouldintheworld.Thishasprovidedunprecedentedopportunityfordevelopmentformouldtradeofourcountry.Innovateanddesignthemaindirectionthatwillbecomemolddesignincoordination,Itwillbemoreabundantthatthemouldmakesinformation,themanufactureprocesswillbedesignedmoreeffectively,mouldCADtechnicalapplicationASPmode,willbecometherespectofdeveloping.Mouldtradebecausetheparticularitydesigned,made,hasputforwardtheindividualizeddemandtoinformation-basedtechnology,CADandmouldprocesstheownsituationofformingmutualpromotion,Integrated,networking,Intelligent.TheywillbethemostprominenttrendofthemouldCADtechnicaldevelopment.Keyword：WTO,ChineseMouldIndustry,ChineseMouldCADTechnology目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1緒論 12WTO后的中國模具業(yè)的發(fā)展前景 22.1WTO后的中國模具業(yè)所面臨的機遇 22.2WTO后的中國模具業(yè)所面臨的挑戰(zhàn) 23CAD技術(shù)及應(yīng)用對我國機械制造業(yè)的影響 33.1CAD技術(shù) 33.2我國機械制造業(yè)發(fā)展的趨勢及對CAD技術(shù)的要求 44國內(nèi)外模具制造業(yè)的現(xiàn)狀和趨勢 44.1概述國內(nèi)外模具制造業(yè)現(xiàn)狀 44.2模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位與作用 54.3我國模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀以及趨勢 75模具CAD軟件的應(yīng)用和開發(fā)現(xiàn)狀 85.1模具CAD的發(fā)展概況.特點以及優(yōu)勢 85.2模具行業(yè)采用模具CAD/CAM技術(shù)的原因以及應(yīng)用現(xiàn)狀 95.3我國模具CAD軟件的開發(fā)情況 115.4中國可以打造出世界級的CAD軟件 126我國模具與世界先進水平的差距 136.1我國模具與世界先進水平的主要差距 136.2造成差距的原因 147我國模具行業(yè)CAD技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展趨勢 157.1CAD在模具加工中的應(yīng)用 157.2模具行業(yè)解決方案解讀 207.3模具CAD的未來發(fā)展趨勢 21致謝 23參考文獻 24

1緒論近年來，全球制造業(yè)正以垂直整合的模式向亞太及中國轉(zhuǎn)移，中國正成為世界制造業(yè)的重要基地。制造業(yè)模式的變化，必將產(chǎn)生對新技術(shù)的需求，也必將導(dǎo)致CAD技術(shù)的發(fā)展；同時，由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的大面積應(yīng)用，正如10年前由于成本的大幅度下降，使得微機進入千家萬戶，已經(jīng)改變我們的生活一樣，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)有的普及將在更大的程度上改變制造業(yè)的模式。隨著中國加入WTO，成為世界制造業(yè)的重要基地，將要求我國的產(chǎn)品要有創(chuàng)新性，并且要有更高的質(zhì)量、更低的成本并在更快的時間內(nèi)提供給市場。作為產(chǎn)品制造的重要工藝裝備、國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)之一的模具工業(yè)將直面競爭的第一線，模具工業(yè)除其需要“高技藝”的從業(yè)人員外，還需要更多的“高技術(shù)”來保證。（1）協(xié)同創(chuàng)新設(shè)計將成為模具設(shè)計的主要方向制造業(yè)垂直整合的模式使得世界范圍內(nèi)產(chǎn)品銷售、產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品生產(chǎn)和模具制造分工更明確。為了縮短產(chǎn)品上市周期，使模具設(shè)計充分理解產(chǎn)品設(shè)計的意圖，在產(chǎn)品的設(shè)計階段，模具設(shè)計即同時開始，產(chǎn)品設(shè)計工程師和模具設(shè)計工程師需盡早進入?yún)f(xié)同設(shè)計狀態(tài)。另外，模具制造廠家所需要的模具標準件一般都由模具標準廠家提供，最好在模具設(shè)計階段就參照各類標準，充分利用模具標準件廠家提供的數(shù)據(jù)進行設(shè)計。由于在制造流程中各個環(huán)節(jié)所采用的CAD系統(tǒng)可能不一定相同，這就要求未來的CAD系統(tǒng)要具備協(xié)同的能力，對上下游的數(shù)據(jù)要能夠隨時交換，對所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)彼此能夠處理，數(shù)據(jù)產(chǎn)生及處理也需要標準化。因為產(chǎn)品需要創(chuàng)新，因此，模具設(shè)計也需要能夠體現(xiàn)產(chǎn)品的創(chuàng)新，如在逆向工程中更重要的是對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品的外觀進行創(chuàng)新再設(shè)計。（2）模具制造信息將更加豐富，制造過程將更有效設(shè)計目前，模具制造廠已經(jīng)較廣泛地采用了數(shù)控加工。為了保證加工質(zhì)量、提高加工效率、改進制造流程，有較多的模具制造廠開始使用多坐標數(shù)控加工、高速銑削加工及基于快速原型的模具制造等方法。因為制造設(shè)備的豐富，制造信息的增加，我們將看到，今后的制造信息將不僅僅是只提供數(shù)控編程加工的G代碼，更重要的是，從設(shè)計開始，將進行制造過程的設(shè)計，即提供模具制造的工藝流程，不僅包含工藝表格、加工參數(shù)，還包括模具加工的卡具設(shè)計、加工的裝卡過程及各工序的G代碼，并且在各部分工序過程均有仿真，還可以在網(wǎng)絡(luò)上共享。CAM將充分利用網(wǎng)絡(luò)及防真等技術(shù)，通過合理地規(guī)劃制造過程，有效地組合機床、刀具和人的經(jīng)驗，使企業(yè)發(fā)揮更大的潛力，取得最大的效益。（3）模具CAD技術(shù)應(yīng)用的ASP模式，將成為發(fā)展方面由于今天模具行業(yè)實際上已經(jīng)成為高技術(shù)最密集的行業(yè)，任何一個企業(yè)，要擁有全部最新出現(xiàn)的技術(shù)，成本將非常高，而且還要培養(yǎng)并且留住掌握這些技術(shù)的人也會非常困難。因此，將出現(xiàn)模具CAD應(yīng)用的ASP模式，即產(chǎn)生各種專門技術(shù)的應(yīng)用服務(wù)單位，為模具企業(yè)提供技術(shù)服務(wù)，整個社會是一個大的模具制造企業(yè)，按照價值鏈和制造流程分工，將制造資源最優(yōu)發(fā)揮，應(yīng)用服務(wù)包括如逆向設(shè)計、快速原型制造、數(shù)控加工外包、模具設(shè)計、模具成型過程分析等。近20年來，由于模具工業(yè)不斷采用新技術(shù)，今天的模具工業(yè)已經(jīng)遠不是人們印象中的“手工作坊”行業(yè)了，我相信，隨著中國加入WTO，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的CAD技術(shù)將把模具工業(yè)推向新的臺階。2WTO后的中國模具業(yè)的發(fā)展前景2.1WTO后的中國模具業(yè)所面臨的機遇中國加入WTO后，模具進口雖在短期內(nèi)將繼續(xù)保持增長勢頭，但模具出口將會有更大發(fā)展。相對東南亞及中東等國家，中國模具在技術(shù)、質(zhì)量及價格上占有優(yōu)勢，出口前景看好。而外資企業(yè)進入中國，其模具的返銷及出口也將成為中國模具出口的重要組成部分。據(jù)相關(guān)研究部門調(diào)查得知，歐洲模具設(shè)計和生產(chǎn)的時間要分別比中國快44%和%61左右，但中國模具設(shè)計和生產(chǎn)的成本卻只有歐洲同行的91%，因為中國的勞動力成本低廉，對部分國外客戶有著很強的吸引力。同時，歐洲以及世界各國之間的模具競爭也相應(yīng)加劇，像德國近兩年半內(nèi)的模具整體價格就下降了25%左右，據(jù)統(tǒng)計，前些年全球58%的模具是由德國等西歐國家生產(chǎn)，中國等亞洲國家的比例只占到1%，模具是技術(shù)密集型的產(chǎn)業(yè)，中國有優(yōu)秀的人才，模具裝配鉗工技術(shù)水平高，勞動力成本低。進入WTO后，中國的投資環(huán)境得到更大的改善，外商投資可以享受到國民待遇，不再會有外匯平衡、外銷配額的問題，所以中國的模具行業(yè)將會有更多的中外合資和外方獨資模具企業(yè)。同時，由于日本、新加坡和中國臺灣等國家和地區(qū)的制造業(yè)生產(chǎn)點外移呈不可逆轉(zhuǎn)之勢，更加開放的中國內(nèi)地自然成為首選，模具企業(yè)勢必跟進。由于中國模具生產(chǎn)成本低于國外，隨著模具制造技術(shù)的完善和質(zhì)量的提高，不僅可以減少模具的進口，而且有可能逐步開拓出口巿場，向國外出口更多的模具[1].2.2WTO后的中國模具業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)今后東歐國家的模具將會有較大幅度的增長，而亞洲國家的生產(chǎn)比例將提高至22%左右。鑒于中國廉價勞動力成本的優(yōu)勢和整體經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展的良好勢頭，中國模具發(fā)展的前景將十分廣闊。預(yù)計到2018年，中國將一躍成為全球最大的模具制造業(yè)基地之一。但這并不意味著中國發(fā)展的一切都是那么的理想和完美。因為中國的市場過早的陷入了價格戰(zhàn)的誤區(qū)，還缺乏自主創(chuàng)新的能力，沒有相應(yīng)地建立起誠信可靠的市場體系，特別是有65%的歐洲客戶覺得中國模具的價格雖低但質(zhì)量不好，一種比較理想的解決方法是，加強中歐雙方的合作，由歐洲國家出訂單和圖紙，中國模具企業(yè)具體負責(zé)完成設(shè)計以及加工制作，并在過程中不斷學(xué)習(xí)歐洲先進的技術(shù)以及管理概念，加快工業(yè)化的改造，努力提高企業(yè)自身的核心優(yōu)勢和競爭力。如在提高客戶滿意度方面，企業(yè)除了在價格低廉上做文章外，更重要的是要求交貨時間短，產(chǎn)品質(zhì)量好，誠信度高，盡可能讓他們了解產(chǎn)品的研發(fā)，設(shè)計以及生產(chǎn)的全過程，企業(yè)要明確自己的主攻方向，加強相互之間的合作，及時有效的對客戶的需求做出反應(yīng).3CAD技術(shù)及應(yīng)用對我國機械制造業(yè)的影響當(dāng)今的機械制造業(yè)已不是傳統(tǒng)意義上的機械加工，而是集機械、電子、光學(xué)、信息、材料、生物、能源、管理等學(xué)科最新成就為一體的新技術(shù)綜合體。世界各國經(jīng)濟的競爭，也主要體現(xiàn)在制造技術(shù)的競爭，先進制造技術(shù)已成為當(dāng)代國際間科技競爭的重點。新形勢下，我國機械制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)和機遇。機械制造中綜合應(yīng)用的CAD技術(shù)，曾為機械制造業(yè)提供了強有力的技術(shù)支持，它的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢必將對我國的機械制造業(yè)產(chǎn)生深遠的影響。3.1CAD技術(shù)CAD技術(shù)是一項利用計算機幫助人們完成產(chǎn)品的設(shè)計(Design)的新技術(shù)，它是計算機技術(shù)在零件生產(chǎn)中綜合應(yīng)用的新飛躍。CAD包括建立幾何模型、工程分析、產(chǎn)品分析、動態(tài)模擬、自動繪圖等；CAD技術(shù)是制造自動化技術(shù)的主要組成部分，它的迅猛發(fā)展，軟件、硬件水平的進一步完善，為機械工業(yè)提供了強有力的技術(shù)支持，為企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計、制造、生產(chǎn)水平的發(fā)展帶來了質(zhì)的飛躍，已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)信息化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化的最優(yōu)選擇。CAD技術(shù)也是一種集成技術(shù)系統(tǒng)，由系統(tǒng)軟件、管理軟件、支撐軟件、應(yīng)用軟件組成，其中的應(yīng)用軟件是用戶為解決某些應(yīng)用問題而編制的程序，一般由用戶與研究機構(gòu)在系統(tǒng)軟件與支撐軟件的基礎(chǔ)上聯(lián)合開撐，因此它應(yīng)遵循以下原則：(1)用戶界面友好。軟件是為了應(yīng)用，用戶是否較為容易地掌握成為評價軟件的基本標準。友好的用戶界面包括：使用方便，界面熟悉，有靈活的提示幫助信息，良好的交互方式，良好的出錯處理。(2)遵循軟件工程方法。軟件工程是指導(dǎo)計算機軟件開發(fā)和維護的工程科學(xué)；即采用工程的概念原理、技術(shù)、方法來開發(fā)和維護軟件。軟件工程采用生命周期法，從時間上對軟件的開發(fā)和維護進行分解，把軟件生存周期依次劃分為幾個階段，分階段進行開發(fā)。(3)參數(shù)化CAD。對于系列化、通用化、標準化程度高的產(chǎn)品，設(shè)計所用的數(shù)學(xué)模型及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)都是固定的；通常僅是結(jié)構(gòu)尺寸的差異。對于這類產(chǎn)品，可將已知條件及其隨著產(chǎn)品規(guī)格而變化的基本參數(shù)采用相應(yīng)的變量代替，然后由計算機自動查詢圖形數(shù)據(jù)庫，或由相應(yīng)的軟件計算出繪圖所需的全部數(shù)據(jù)，再由專門的繪圖生成軟件在屏幕上自動地設(shè)計出圖形來，稱為參數(shù)化CAD。(4)成組CAD及智能化CAD。某些產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)雖不一樣，但較相似，可以根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝性的相似性，利用成組技術(shù)將零件劃分成有限數(shù)目的零件庫，根據(jù)同一零件族中各零件的結(jié)構(gòu)特點，編制相應(yīng)的CAD通用軟件，用于該族零件的設(shè)計，稱為“成組CAD”。智能化CAD就是將專家系統(tǒng)與CAD技術(shù)融為一體而建立起來的系統(tǒng)[2]。3.2我國機械制造業(yè)發(fā)展的趨勢及對CAD技術(shù)的要求21世紀初的機械制造業(yè)，總的發(fā)展趨勢為：柔性化、靈捷化、智能化、信息化(網(wǎng)絡(luò)化)同。信息產(chǎn)業(yè)將成為社會的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，機械制造業(yè)也將由信息主導(dǎo)，并采用先進生產(chǎn)模式、先進制造技術(shù)、先進組織管理方式的全新機械制造業(yè)。其中：柔性化是使工藝裝備與工藝路線能適于生產(chǎn)各種產(chǎn)品的需要，能適于迅速更換工藝、更換產(chǎn)品的需要。靈捷化是使生產(chǎn)推向市場的準備時間縮為最短，使機械制造廠的機制能靈活轉(zhuǎn)向。智能化是柔性自動化的重要組成部分，也是柔性自動化的新發(fā)展和延伸，智能化促進柔性化，它使生產(chǎn)系統(tǒng)具有更完善的判斷與適應(yīng)能力。信息化是使機械制造業(yè)不再是由物質(zhì)和能量借助于信息的力量生產(chǎn)出價值，而是由信息借助于物質(zhì)和能量的力量生產(chǎn)出價值。因此，信息產(chǎn)業(yè)和智力產(chǎn)業(yè)將成為社會的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。再者，制造技術(shù)也向著超精密加工、微型機械制造、超高速切削等方向發(fā)展。超精密加工技術(shù)、微型機械加工、微細電火花加工EDM、等離子加工、激光加工、離子束加工、電子束加工、超高速加工等技術(shù)的實現(xiàn)，為生產(chǎn)效率的快速提高奠定了良好的基礎(chǔ)。同時，制造技術(shù)也在不斷地對高科技進行綜合利用，需將工程數(shù)學(xué)、激光學(xué)、微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、控制論、生物學(xué)、材料科學(xué)、管理科學(xué)、信息科學(xué)、以及人文科學(xué)等知識綜合利用。這些學(xué)科改變著機械制造業(yè)的面貌，而機械制造技術(shù)的發(fā)展反過來為這些學(xué)科提供了新的工具，有力地促進著這些學(xué)科的進一步發(fā)展。4國內(nèi)外模具制造業(yè)的現(xiàn)狀和趨勢4.1概述國內(nèi)外模具制造業(yè)現(xiàn)狀（1）產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快，特別是家電、汽車、IT行業(yè)市場競爭的加劇，使模具制造業(yè)得到迅猛的發(fā)展。（2）現(xiàn)代產(chǎn)品對模具的種類、精度、工作條件和使用壽命等提出了更高的要求。（3）在同外工業(yè)發(fā)達國家，模具制造業(yè)已成為一個專門的行業(yè)，其標準化、專業(yè)化、商品化程度高，模具行業(yè)儼然已經(jīng)成為一個高技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)。模具行業(yè)大量采用先進的技術(shù)和設(shè)備，新材料、新的熱處理工藝不斷涌現(xiàn)，特別是IT業(yè)的迅猛發(fā)用使計算機輔助設(shè)計（ComputerAidedDesign，簡稱CAD）在模具行業(yè)廣泛應(yīng)用。隨著世界制造中心向東南亞轉(zhuǎn)移，我國的模具生產(chǎn)近幾年也得到了迅猛的發(fā)展，但與工業(yè)發(fā)達國家相比，還有很大差距，標準化、專業(yè)化、商品化程度還不夠高，模具品種少，制造精度低，使用壽命短，設(shè)備技術(shù)力量落后，模具生產(chǎn)技術(shù)人員，特別是掌握現(xiàn)代模具設(shè)計與制造的技術(shù)人員比例小。有專家預(yù)測，不遠的將來，中國將成為世界最大的制造中心，這給我國的模具行業(yè)提供了前所未有的發(fā)展機遇。因此，加快高技術(shù)設(shè)備如數(shù)控加工、快速制模、特種加工在模具行業(yè)中的應(yīng)用，加大新興CAD技術(shù)在模具設(shè)計與制造中的應(yīng)用比例，加速模具新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料的研究和強化模具高技術(shù)人員的培養(yǎng)，已成為我國模具行業(yè)再上一個新臺階的關(guān)鍵。模具制造是一個比較復(fù)雜的生產(chǎn)工藝過程，它包括模具的設(shè)計、模具材料的選擇、熱處理、機械加工、調(diào)試安裝等過程。其中所選模具材料的性能水平、材質(zhì)的優(yōu)劣、熱處理工藝是否得當(dāng)，是影響模具使用壽命的關(guān)鍵因素[3]。4.2模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位與作用模具是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)工藝裝備，工業(yè)產(chǎn)品大批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品開發(fā)都離不開模具，用模具生產(chǎn)制件所達到的(四高二低)高精度，高復(fù)雜程度，高一致性，高生產(chǎn)率和低耗能、低耗材，使模具工業(yè)在制造業(yè)中的地位越來越重要。模具品種繁多，共有10大類，包括沖壓、塑料、橡膠、鑄造、鍛壓等，用于制造業(yè)中幾乎所有產(chǎn)品的生產(chǎn)，可見模具的服務(wù)范圍已包括國民經(jīng)濟的許多方面，現(xiàn)在模具技術(shù)已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要標志之一，沒有高水平的模具就沒有高水平的產(chǎn)品已成為共識。隨著產(chǎn)品更新?lián)Q代越來越快，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。新技術(shù)日新月異，模具的使用范圍已越來越廣，對模具的要求也越來越高了。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計資料，人們常見的工業(yè)產(chǎn)品有60％—90％的零件需要用模具成形，例如：電機電器.飛機坦克.拖拉機等.家用電器視聽設(shè)備.辦公機械.汽車摩托車自行車.手表手機.風(fēng)扇照相機.化工建材.工程塑料制品.橡膠制品等?？梢娔＞哧P(guān)系到各行各業(yè)各種產(chǎn)品，可以說在機械、電子、輕工、通訊、交通、軍工，建材等部門如果沒有模具就很難生產(chǎn)和開發(fā)產(chǎn)品。模具精度低，則產(chǎn)品質(zhì)量差，模具壽命低，則產(chǎn)品成本高。現(xiàn)代模具業(yè)已成為技術(shù)密集型和資金密集型的產(chǎn)業(yè)，它與高新技術(shù)已成為相互依托的關(guān)系，一方面模具直接為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化服務(wù)的不可缺少的裝備，另一方面模具本身又大量采用高新技術(shù)，因此模具制造已成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。通過模具成形零件的快速、優(yōu)質(zhì)、低耗、環(huán)保體現(xiàn)了國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略和科學(xué)發(fā)展觀。模具技術(shù)集合了機械、電子、化學(xué)、光學(xué)、材料、計算機、精密檢測和信息網(wǎng)絡(luò)等諸多學(xué)科，是一個綜合性高學(xué)科的系統(tǒng)工程。模具技術(shù)的發(fā)展趨勢主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟快速的方向發(fā)展。模具產(chǎn)品的技術(shù)含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短，模具生產(chǎn)朝著信息化、無圖化、精細化、自動化的方向發(fā)展，模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化的方向發(fā)展。目前我國隨著科學(xué)技術(shù)的飛速進步，使模具技術(shù)及制造方式發(fā)生了根本性的變化，已經(jīng)從傳統(tǒng)的手工設(shè)計，從有經(jīng)驗的鉗工師傅為主導(dǎo)的技藝型生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變到了以數(shù)字化、信息化、自動化生產(chǎn)為特征的現(xiàn)代模具工業(yè)生產(chǎn)時代。（1）在模具設(shè)計制造中已廣泛采用CAD/CAM技術(shù)模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個重要的里程碑，實踐證明模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計的發(fā)展方向，現(xiàn)在全國大多數(shù)企業(yè)已廣泛應(yīng)用了模具CAD/CAM技術(shù)，少數(shù)企業(yè)應(yīng)用了CAE技術(shù)，應(yīng)用CAPP技術(shù)的企業(yè)更少一些。目前主要是應(yīng)用國外軟件比較多，國產(chǎn)模具軟件的開發(fā)應(yīng)用的比較少，軟件的應(yīng)用還要進一步擴大應(yīng)用范圍，有條件的企業(yè)應(yīng)積極做好CAD/CAM技術(shù)的深化應(yīng)用工作，即開展企業(yè)信息化工程軟件的應(yīng)用，還要進一步擴大應(yīng)用范圍，開展企業(yè)信息化工程軟件向智能化和集成化方向發(fā)展。（2）快速原型制造(RPM)及相關(guān)技術(shù)得到了更好的發(fā)展RPM技術(shù)是美國首先推出的，是伴隨計算機技術(shù)，激光成型技術(shù)和新材料技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的。這種技術(shù)可直接或間接用于模具制造。這種方法制造模具是有技術(shù)先進，成本較低、設(shè)計制造周期短、精度適中等優(yōu)點。從模具概念設(shè)計到制造完成僅為傳統(tǒng)加工方法所需時間的1/3和成本的1/4左右，因此適用于低成本的制造小批量的零件，發(fā)展前景很好。青島海爾有限公司還構(gòu)建了基于RE(逆向工程技術(shù))。RPM的模具并行開發(fā)系統(tǒng)具有開發(fā)質(zhì)量高、開發(fā)成本低、開發(fā)周期短的優(yōu)點。（3）高速銑削加工得到廣泛的應(yīng)用國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，主軸轉(zhuǎn)速可達40000～100000/min快速進給速度可達30～40m/min換刀時間可提高1～2S這樣就大幅度提高了加工效率并可獲得Ra≤2μm0.002mm的加工表面粗糙度，另外還可加工硬度達60HRC的模塊，目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展，高速加工技術(shù)的發(fā)展促進了模具技術(shù)的發(fā)展。目前我國一些模具制造的骨干企業(yè)都已從國外購置這種高速的設(shè)備及相關(guān)的軟件，刀具及卡具裝置。如一汽、二汽及海爾等大的模具制造公司相繼引進了多臺高速加工銑床提高了效率，促進了模具加工技術(shù)的發(fā)展。（4）熱流道技術(shù)已逐步廣泛應(yīng)用由于采用熱流道技術(shù)的模具，可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度的節(jié)省制件的原材料和節(jié)約能源。所以已在一些模具制造企業(yè)得到逐步推廣。國外這項技術(shù)發(fā)展很快，許多塑料模具廠生產(chǎn)的模具已有一半用上了熱流道技術(shù)，有的甚至己達80％，效果十分明顯。國內(nèi)近幾年已開始推廣應(yīng)用，但總體還達不到10％，目前應(yīng)用的熱流道主要還是國外進口的，由于價格昂貴，影響了推廣應(yīng)用，使塑料件成型過程中產(chǎn)生了很多廢料，有的時候廢料料把和流道中的余料比成型另件的重量還大，造成了能源材料的浪費。加快國產(chǎn)化，積極生產(chǎn)價廉高質(zhì)的元器件，是推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)的關(guān)鍵。（5）優(yōu)質(zhì)材料及先進的表面處理技術(shù)取得快速的發(fā)展隨著模具制造精度要求越來越高，模具材料的應(yīng)用就顯得非常重要。近十多年來一些模具的新鋼種應(yīng)運而生，如調(diào)質(zhì)鋼、粉末高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷材料、復(fù)合材料等。現(xiàn)在經(jīng)常采用的新型模具鋼如：D2、P20、718、H11、H13基本上都是從國外引進的，主要來源于瑞典、日本、德國。國內(nèi)的新型模具鋼，由于穩(wěn)定性差，所以一般企業(yè)都不愿意使用。目前一些精度要求高，制造難度大的大型、精密、復(fù)雜模具基本上都采用新型模具鋼材。熱處理及表面處理是能否充分發(fā)揮模具鋼材性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，現(xiàn)在一般都采用真空熱處理，表面處理主要是采用滲氮，滲硼，滲鉻等工藝。少數(shù)地區(qū)還采用氣相沉積CTiNTiC等及等離子噴涂技術(shù)。目前鋁合金在作塑料模具中應(yīng)用也越來越廣泛，由于鋁合金材料輕，切削性能好，導(dǎo)熱、導(dǎo)電率高，焊接性能優(yōu)良，所以在國外已較為廣泛采用，我國己開始使用預(yù)計今后將會得到更快的發(fā)展。除了以上一些先進設(shè)計、制造技術(shù)還有很多如氣體輔助注射技術(shù)精加工和復(fù)合加工、液壓成型技術(shù)等就不一一陳述。4.3我國模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀以及趨勢（1）基本情況：我國目前大約有25000多個模具生產(chǎn)廠點，職工約80萬人，2008年生產(chǎn)模具總產(chǎn)值530多億元，本年度進口模具18.13萬美元，出口4.9萬美元，進出口相抵我國目前是世界上最大的模具凈進口國。根據(jù)統(tǒng)計資料顯示“十五”期間前四年模具工業(yè)平均每年都以15％以上增長速度發(fā)展，高于國民經(jīng)濟增長速度。在我國模具生產(chǎn)長期以來一直被當(dāng)作工藝后方，直到1987年才作為產(chǎn)品列入機電產(chǎn)品目錄。當(dāng)時全國共有生產(chǎn)模具廠點約6千家，總產(chǎn)值約30億。經(jīng)過近20年發(fā)展，我國模具已有了長足的進步，不只是國內(nèi)原有的國有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，而且三資、民營和個體模具企業(yè)發(fā)展更為迅速，如廣東和浙江省，原來模具生產(chǎn)規(guī)模不大，在國內(nèi)未占重要地位，但目前主要依靠三資企業(yè)的廣東省(全省有5千家以上模具生產(chǎn)企業(yè))和主要依靠民營、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個體的浙江省(全省有4千家以上模具生產(chǎn)企業(yè))，其模具年產(chǎn)值已分別占全國的四成和四分之一左右.雖然我國模具工業(yè)“十五”期間發(fā)展迅速但仍不能滿足我國制造發(fā)展需要，特別是中高檔模具在精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具方面仍是供不應(yīng)求，由于在精度、壽命、制造周期及能力等方面，我國與國際水平和工業(yè)先進國家相比尚有較大的差距，因此每年尚需大量進口。（2）主要模具制造能力：圍繞著我國國民經(jīng)濟重點發(fā)展的行業(yè)如：汽車、電子、儀器儀表，我們以制造IC產(chǎn)業(yè)需要的精度達2微米，使用壽命達到上億次以上的硬質(zhì)合金多工位級進模具及手機塑料殼模具；家電行業(yè)的大型的塑料模、34英寸大屏幕彩電和65英寸背投式電視塑料機殼模具；儀表系統(tǒng)的照相機小齒輪模具，汽車工業(yè)需要的部分覆蓋件模具、汽車儀表盤、保險杠及發(fā)動機殼體鑄造模具、汽車輪胎子午線活絡(luò)模具；建材行業(yè)需要的塑料及鋁合金的擠出模具等，都達到很高水平。（3）與先進水平的差距目前我國模具總量雖然已達到相當(dāng)?shù)囊?guī)模可以說是一個模具制造大國，但由于模具制造水平還與先進工業(yè)化國家存在較大的差距，所以說不是一個模具制造強國，我們的制造水平比美、日、法、意落后許多也要比加拿大、英國、西班牙、韓國、新加坡等國落后，主要表現(xiàn)在制作模具理念上落后、還有企業(yè)管理落后、機制落后、模具企業(yè)使用裝備落后。模具企業(yè)使用的很多都是世界上較低檔的臺灣數(shù)控加工機床，設(shè)備都是10～20年前引進的，軟件使用的型號也比較落后，生產(chǎn)的低檔模具多，勞動生產(chǎn)率低(國外一般達到20萬美元/人年，而國內(nèi)一般只達到10萬元人民幣/人年)。5模具CAD軟件的應(yīng)用和開發(fā)現(xiàn)狀模具CAD是計算機技術(shù)在模具生產(chǎn)中綜合應(yīng)用的一個新的飛躍。模具CAD是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項高科技、高效益的系統(tǒng)工種。它以計算機軟件的形式，為用戶提供一種有效的輔助工具，使工種技術(shù)人員能借助于計算機對產(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及成本等進行設(shè)計和優(yōu)化。模具CAD在技術(shù)的迅猛發(fā)展，軟件，硬件水平的進一步完善，為模具工業(yè)提供了強有力的技術(shù)支持，為企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計，制造和生產(chǎn)水平的發(fā)展帶來了質(zhì)的飛躍，已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)信息化，集成化、網(wǎng)絡(luò)化的最優(yōu)選擇。5.1模具CAD的發(fā)展概況.特點以及優(yōu)勢（1）模具CAD/CAM發(fā)展概況模具CAD的發(fā)展狀況符合通用CAD軟件的發(fā)展進程。目前通用CAD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，交互式圖形設(shè)計、三維線框模型設(shè)計、三維實體造型設(shè)計、自由曲面造型設(shè)計、參數(shù)化設(shè)計、特征造型設(shè)計等發(fā)展過程。近年來又出現(xiàn)了許多先進技術(shù)，如變量化技術(shù)、虛擬產(chǎn)品建模技術(shù)等。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，智能化(intelligent)、協(xié)同化(collaborative)、集成化(integrated)成為技術(shù)新的發(fā)展特點，使CAD技術(shù)得以更廣泛的應(yīng)用，發(fā)展成為支持協(xié)同設(shè)計、異地設(shè)計和信息共享的網(wǎng)絡(luò)CAD。（2）模具CAD的特點一個穩(wěn)定的、可以滿足實際生產(chǎn)設(shè)計需要的模具CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)該具備下列特點:1）模具CAD/CAM系統(tǒng)必須具備描述物體幾何形狀的能力。模具設(shè)計中因為模具的工作部分(如拉深模、鍛模和注射模的型腔)是根據(jù)產(chǎn)品零件的形狀設(shè)計的。所以無論設(shè)計什么類型的模具，開始階段必須提供產(chǎn)品零件的幾何形狀。否則，就無法輸人關(guān)于產(chǎn)品零件的幾何信息，設(shè)計程序便無法運行。另外，為了編制NC加工程序，計算刀具軌跡，也需要建立模具零件的幾何模型。因此，幾何造型是模具CAD中的一個重要問題。2）標準化是實現(xiàn)模具CAD的必要條件。模具設(shè)計一般不具有唯一性。為了便于實現(xiàn)模具CAD，減少數(shù)據(jù)的存儲量，在建立模具CAD系統(tǒng)時首先要解決的問題便是標準化問題，包括設(shè)計準則的標準化、模具零件和模具結(jié)構(gòu)的標準化。有了標準化的模具結(jié)構(gòu)，在設(shè)計模具時可以選用典型的模具組合，調(diào)用標準模具零件，需要設(shè)計的只是少數(shù)工作零件。3）設(shè)計準則的處理是模具CAD中的一個重要問題。人工設(shè)計模具所依據(jù)的設(shè)計準則大部分是以數(shù)表和線圖形式給出的。（3）模具CAD的優(yōu)勢計算機與設(shè)計人員交互作用，有利于發(fā)揮人機各自的特長，使模具設(shè)計和制造工藝更加合理化。系統(tǒng)采用的優(yōu)化設(shè)計方法有助于某些工藝參數(shù)和模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。1）CAD可以節(jié)省時間，提高生產(chǎn)率。設(shè)計計算和圖樣繪制的自動化大大縮短了設(shè)計時間。CAD可顯著縮短從設(shè)計到制造的周期。2）CAD可以較大幅度地降低成本。計算機的高速運算和自動繪圖大大節(jié)省了勞動力。優(yōu)化設(shè)計帶來了原材料的節(jié)省，例如，沖壓件的毛坯優(yōu)化排樣可使材料利用率提高5%—7%。采用CAD可加工傳統(tǒng)方法難以加工的復(fù)雜模具型面，可減少模具的加工和調(diào)試工時，使制造成本降低。CAD的經(jīng)濟效益有些可以估算、有些則難以估算。由于采用CAD技術(shù)，生產(chǎn)準備時間縮短，產(chǎn)品更新?lián)Q代加快，大大增強了產(chǎn)品的市場競爭能力。3）CAD技術(shù)將技術(shù)人員從繁冗的計算、繪圖和NC編程工作中解放出來，使其可以從事更多的創(chuàng)造性勞動。（4）隨著塑性成形過程計算機模擬技術(shù)的提高，模具CAD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程，提高模具設(shè)計、制造的一次成功率。5.2模具行業(yè)采用模具CAD/CAM技術(shù)的原因以及應(yīng)用現(xiàn)狀（1）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。因此國內(nèi)外企業(yè)紛紛采用模具CAD技術(shù)。模具行業(yè)采用模具CAD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)計分析和數(shù)控編程等方面使用。2）可以縮短新產(chǎn)品的試制周期，例如在汽車工業(yè)中，可縮短模具的設(shè)計制造周期。3）提高產(chǎn)品質(zhì)量的需要，如汽車車身表面等形狀，需要利用計算機準備數(shù)據(jù)和完成隨后的制造工作。4）模具制造廠和用戶對CAD的需要增加。例如，利用磁盤進行數(shù)據(jù)傳送，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)。5）模具加工設(shè)備的效率不斷提高，需要計算機輔助處理數(shù)據(jù)，以提高設(shè)備利用率。6）在企業(yè)中建立聯(lián)系各個部門的信息處理系統(tǒng)。（2）模具CAD技術(shù)在模具行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀模具CAD技術(shù)發(fā)展很快。應(yīng)用范圍日益擴大。在沖模、鍛模、擠壓模、注射模和壓鑄模等方面都有比較成功的CAD系統(tǒng)。采用CAD技術(shù)是模具技術(shù)、生產(chǎn)革新化的措施，是模具技術(shù)發(fā)展的一個顯著特點。目前我國模具行業(yè)應(yīng)用的模具CAD軟件可以分為兩大類:一是機械行業(yè)內(nèi)通用的的CAD，如Unigraphics(UG)、SOLIDEDGE、AutoCAD、SolidWorks、Pro/Engneer等。二是專門針對模具行業(yè)開發(fā)的模具CAD系統(tǒng)，如:上海交大模具CAD國家工程中心開發(fā)的冷沖模CAD系統(tǒng)等[4]。(1)國外模具CAD技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀工業(yè)發(fā)達國家較大的模具生產(chǎn)廠家在CAD上進行了較大的投資，正大力開發(fā)這一技術(shù)。目前，應(yīng)用CAD技術(shù)較普遍的為美、日、德等國。例如，日本豐田汽車公司于1965年將數(shù)控用于模具加工。20世紀80年代初期開始采用覆蓋件沖模CAD系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括設(shè)計覆蓋件的NTDFB和CADEIT軟件和加工凸、凹模的TINCA軟件。利用三坐標測量儀測量粘土模型，并將數(shù)據(jù)送人計算機。將所得圖形經(jīng)平滑處理后，再把這些數(shù)據(jù)用于覆蓋件設(shè)計、沖模的設(shè)計與制造。該系統(tǒng)有較強的三維圖形功能，可在屏幕上反復(fù)修改曲面形狀，使工件在沖壓成形時不致產(chǎn)生工藝缺陷，從而保證了模具和工件的質(zhì)量。模具型面的模型保存在數(shù)據(jù)庫中，TINCA軟件可利用這些數(shù)據(jù)，進行模具型面的數(shù)控加工。(2)國內(nèi)模具CAD技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀經(jīng)過近幾十年的發(fā)展，在國內(nèi)的模具生產(chǎn)中，CAD技術(shù)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。模具行業(yè)已引進相當(dāng)數(shù)量的國外CAD系統(tǒng)，如:Unigraphics(UG)、SOLIDEDGE、AutoCAD、SolidWorks、Pro/Engineer等。并配置了運行速度快、性能高的計算機。但是對于國內(nèi)一些大型模具企業(yè)，它們的CAD/CAM應(yīng)用狀況多停留在從國外購買先進的CAD系統(tǒng)和設(shè)備，但在其上進行的二次開發(fā)較少，資源利用率低;對于國內(nèi)一些中小型模具企業(yè)，它們的CAD應(yīng)用很少，有些僅停留在以計算機代替畫板繪圖。所以有必要改善國內(nèi)模具企業(yè)的CAD應(yīng)用狀況，使它們真正做到快速、準確地對市場做出反應(yīng)，并使制造的模具產(chǎn)品質(zhì)量高、成本低，即達到敏捷制造的目的[5]。5.3我國模具CAD軟件的開發(fā)情況（1）我國模具CAD軟件自主開發(fā)和二次開發(fā)情況我國模具CAD/CAE的開發(fā)開始于20世紀70年代末，發(fā)展也很迅速。在微機平臺上開發(fā)CAD/CAM軟件方面我國與國外起點差不多，都是使用VisualC++，OpenGL等工具進行軟件開發(fā)，國內(nèi)許多高校、軟件公司和企業(yè)在此基礎(chǔ)上開發(fā)出了先進的，有自己特色，符合中國用戶習(xí)慣的CAD軟件或模塊，其中有一些成果已經(jīng)得到了推廣和使用。國內(nèi)開發(fā)適合模具行業(yè)的CAD軟件，主要采用兩種途徑——在現(xiàn)有CAD平臺上進行二次開發(fā)和開發(fā)擁有自主版權(quán)的CAD系統(tǒng)。1）基于現(xiàn)有模具CAD平臺二次開發(fā)成果華中科技大學(xué)1997推出了HSC2.0注射模CAD集成系統(tǒng)，HSC2.0系統(tǒng)以AUTOCAD軟件包為圖形支撐平臺，包括模具結(jié)構(gòu)設(shè)計子系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)及工藝參數(shù)計算較核子系統(tǒng)，塑料流動、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。2）自行開發(fā)的擁有自主版權(quán)的模其CAD系統(tǒng)由北京北航海爾軟件有限公司推出的三維電子圖板和CAXA—ME制造工程師2000，能進行3D零件設(shè)計與NC加工，其特點是基于3D參數(shù)化的特征設(shè)計，實現(xiàn)了實體、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)，其剛(粘)塑性有限元分析器和動態(tài)邊界處理技術(shù)達到了國際先進水平。吉林金網(wǎng)格模具工程研究中心所開發(fā)的沖壓模具CAD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。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標準的CAD系統(tǒng)。開目CAD是華中理工大學(xué)機械學(xué)院開發(fā)的具有自主版權(quán)的基于微機平臺的CAD和圖紙管理軟件。中科院凱思軟件集團及北京凱思博宏應(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。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。（2）我國模具CAD/CAM軟件應(yīng)用與開發(fā)中存在的主要不足近幾年來，我國CAD系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用取得了一些成績，國內(nèi)已初步形成了CAD商品化軟件市場。在CAD軟件應(yīng)用與開發(fā)存在的不足主要有以下幾點:1）不少的企業(yè)對CAD的認識還僅僅停留在繪圖階段，缺乏設(shè)計方法和設(shè)計理論的指導(dǎo)，從而使CAD產(chǎn)生的效益尚未得到充分發(fā)揮。2）CAD軟件應(yīng)用人員層次不齊，不能讓CAD軟件得到的高效率應(yīng)用。3）在引進模具CAD/CAM技術(shù)時存在著盲目性傾向，許多企業(yè)沒有充分考慮各種CAD/CAM軟件的特點，購買回來的CAD軟件不能完全適用于本企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)工作。4)引進的模具CAD系統(tǒng)的二次開發(fā)跟不上，致使引進軟件的效率不能完全發(fā)揮。5)國內(nèi)模具CAD技術(shù)水平還處于高技術(shù)集成和向產(chǎn)業(yè)化、商品化過渡的時期，自主開發(fā)的模具CAD系統(tǒng)商品化程度不夠高，功能和穩(wěn)定方面與國外先進軟件還有很大差距。6)我國CAD技術(shù)開發(fā)創(chuàng)新少、仿制多。沒有創(chuàng)新就沒有競爭力，只仿制就不能開發(fā)出有競爭力的產(chǎn)品。從我國二維CAD到目前研制的三維CAD都存在這一問題。7)我國CAD軟件的開發(fā)缺乏理論和算法的研究。CAD技術(shù)是一項綜合性的高新技術(shù)，涉及面廣而復(fù)雜，技術(shù)變化快，競爭激烈。8)信息集成技術(shù)落后。信息技術(shù)的廣泛集成是以產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)和過程管理(PM)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)CAD/CAPP/CAM和ERP的有機集成，在并行工程中PDM也是重要的基礎(chǔ)。因此，這類基礎(chǔ)性軟件也被國外的系統(tǒng)占領(lǐng)了市場。而我們的CAD/CAPP/CAM集成技術(shù)又是建立在國外基礎(chǔ)系統(tǒng)上。5.4中國可以打造出世界級的CAD軟件在模具CAD/CAM的應(yīng)用方面，我國模具CAD/CAM的應(yīng)用有了長足的發(fā)展，模具CAD/CAM技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于我國企業(yè)。但總的來說，我國目前模具行業(yè)使用CAD/CAM技術(shù)還存在著許多弊端，模具CAD/CAM技術(shù)水平還處于高技術(shù)集成和向產(chǎn)業(yè)化商品化過渡的時期，自主開發(fā)的模具CAD/CAM軟件的開發(fā)水平、商品化、市場化程度都不如發(fā)達國家。軟件在可靠性和穩(wěn)定性方面與國外工業(yè)發(fā)達國家的軟件尚有一些差距。但我堅定的認為，中國可以打造出世界級的CAD軟件！在曾長期被國外CAD軟件壟斷的中國CAD市場，我們國產(chǎn)CAD軟件已走過了十多年曲折、探索的歲月，如今迎來了新的機遇和發(fā)展。作為國產(chǎn)CAD的領(lǐng)導(dǎo)品牌，中望龍騰以及中望CAD的成長歷程，其實也正是整個國產(chǎn)CAD軟件業(yè)發(fā)展的一個縮影。好比中國的汽車工業(yè)，曾經(jīng)很長一段時間，人們對中國企業(yè)自主研發(fā)汽車的技術(shù)和經(jīng)濟實力都表示懷疑，而如今，中國自主汽車品牌奇瑞卻用短短六年時間實現(xiàn)了從0到30多萬輛的年銷售成績，締造了“車壇黑馬”的神話。國產(chǎn)CAD軟件領(lǐng)域也是如此。中望龍騰的領(lǐng)軍人物杜玉林自豪地講，一切皆有可能，在中望等國產(chǎn)廠商開始自主研發(fā)CAD軟件的時候，許多人對國產(chǎn)CAD的前景表示擔(dān)憂和茫然，甚至無法理解。但目前的市場和產(chǎn)品，也證明了當(dāng)時的決定是正確的，只要勇敢、堅定的朝著目標前進，就能得到回報.（1）軟件普及正版化，從“九五”國家推進制造業(yè)信息化工程開始，二維軟件的應(yīng)用逐步走向普及的同時，CAD軟件正版化問題越來越得到人們的關(guān)注。針對盜版軟件問題，曾經(jīng)很長的一段歷史時期內(nèi)，國內(nèi)用戶對知識產(chǎn)權(quán)的認知度和重視程度還不是很夠，這是盜版軟件廣泛被使用的重要原因。盜版給軟件企業(yè)尤其是本土軟件企業(yè)帶來了很大的困擾。不過這也恰恰預(yù)示著機會，預(yù)示著需求，關(guān)鍵是看軟件企業(yè)自身如何抓住并把握好這個機會。加入WTO后，全民上下都在關(guān)注著知識產(chǎn)權(quán)這個話題，國內(nèi)企業(yè)對正版化的意識逐漸提高，這種機會和需求就越來越明顯。尤其是隨著“十一五”規(guī)劃的開始，自主創(chuàng)新和知識產(chǎn)權(quán)保護成為國家戰(zhàn)略的重中之重。需求帶來了機遇，同時也帶來了挑戰(zhàn)。隨著中國用戶對正版軟件使用深度的增加，對軟件技術(shù)要求的提高，需要國產(chǎn)CAD軟件在質(zhì)量上更加苛刻地要求自己，精益求精，滿足客戶的需求.（2）國際級品質(zhì)與服務(wù)目前，中望CAD已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于機械、電子、建筑、通信、航空航天等幾乎所有需要CAD制圖的行業(yè)，廣州本田、臺達電子、家樂福、德力西、京移通信、中訊郵電、河南電力等眾多的行業(yè)翹楚在經(jīng)過非常嚴格的選型后，都紛紛選擇了中望。中望強大的用戶群正是通過多年來用戶口碑相傳，不斷積累的結(jié)果，更是對中望CAD產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量給予的高度肯定。隨著中國經(jīng)濟的日益全球化，中國迫切需要有自主創(chuàng)新的世界級品牌的出現(xiàn)，不僅要滿足國內(nèi)用戶的需求，而且要走向世界，提高中國在國際舞臺上的綜合競爭力。現(xiàn)在，不管是在政策支持、產(chǎn)業(yè)配套，還是人力資源、企業(yè)管理經(jīng)驗等各個方面，中國企業(yè)已經(jīng)擁有了產(chǎn)生世界級品牌的土壤和機會，而且很多企業(yè)已經(jīng)快速的成長起來了。中國有世界級的家電品牌、PC品牌、通信品牌等，也一定可以打造出世界級的CAD軟件品牌！6我國模具與世界先進水平的差距6.1我國模具與世界先進水平的主要差距中國模具生產(chǎn)總量雖然已位居世界第三，但設(shè)計制造水平在總體上要比德、美、日、法、意等工業(yè)發(fā)達國家落后許多，也比英國、加拿大、西班牙、葡萄牙、韓國、新加坡等國落后。其差距主要表現(xiàn)在下列六方面。（1）國內(nèi)自配率不足80%，其中中低檔模具供過于求，中高檔模具自配率不足60%。模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)，在我國，模具制造屬于專用設(shè)備制造業(yè)。中國雖然很早就開始制造模具和使用模具，但長期未形成產(chǎn)業(yè)。直到20世紀80年代后期，中國模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車道。近年，不僅國有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（個體）模具企業(yè)的發(fā)展也相當(dāng)迅速。（2）企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進出口結(jié)構(gòu)都不夠合理。中國模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間（分廠），專業(yè)模具廠也大多數(shù)是“大而全”、“小而全”的組織形式。國外模具企業(yè)大多是“小而?！?、“小而精”。中國模具自產(chǎn)自配比例高達50%以上，國外70%以上是商品模具。國內(nèi)模具總量中屬大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例只有30%左右，國外在50%以上。2003年模具進出口之比為4:1，進出口相抵后的凈進口為10.3億美元，是凈進口量最大的國家。（3）模具產(chǎn)品水平和生產(chǎn)工藝水平總體上比國際先進水平低許多，而模具生產(chǎn)周期卻要比國際先進水平長許多。產(chǎn)品水平低主要表現(xiàn)在精度、型腔表面粗糙度、壽命及模具的復(fù)雜程度上；工藝水平低主要表現(xiàn)在設(shè)計、加工、工藝裝備等方面。（4）開發(fā)能力弱，經(jīng)濟效益欠佳。中國模具企業(yè)技術(shù)人員比例較低，水平也較低，不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中常處于被動地位。國內(nèi)每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬美元左右，而模具工業(yè)發(fā)達國家大多是15～20萬美元，有的甚至達到25～30萬美元。由此而來的是中國模具企業(yè)經(jīng)濟效益差，大都微利，國有企業(yè)總體虧損，缺乏后勁。（5）模具標準化水平和模具標準件使用覆蓋率低。國外先進國家模具標準件使用覆蓋率達70%以上，國內(nèi)模具標準件使用覆蓋率只有45%左右。（6）與國際先進水平相比，模具企業(yè)的管理落后更甚于技術(shù)。管理落后易被忽視，國內(nèi)大多數(shù)模具企業(yè)還沿用過去作坊式粗放經(jīng)營管理模式，真正實現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的還不多。6.2造成差距的原因造成上述差距的原因很多，除了長期以來未將模具作為產(chǎn)品得到應(yīng)有的重視之外，還有下列幾個主要原因：（1）體制不順，基礎(chǔ)薄弱?！叭Y”企業(yè)雖然已經(jīng)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進行之中，但總體來看，體制和機制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟，再加上國內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。（2）人才嚴重不足，科研開發(fā)及技術(shù)攻關(guān)方面投入太少。模具行業(yè)是技術(shù)密集、資金密集的產(chǎn)業(yè)，隨著時代進步和技術(shù)發(fā)展，能掌握和運用新技術(shù)的人才異常短缺，高級模具鉗工及企業(yè)管理人才也非常緊缺。由于模具企業(yè)效益欠佳及對科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)不夠重視，因而總體來看模具行業(yè)在科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)方面投入太少，民營企業(yè)貸款困難也影響許多企業(yè)的技術(shù)改造，致使科技進步不大。（3）工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低。雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。（4）專業(yè)化、標準化、商品化的程度低、協(xié)作差。由于長期以來受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細，商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國際水平相比要落后許多。模具標準化水平低，標準件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量、成本有較大影響，對模具制造周期影響尤甚。（5）模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后。模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進口鋼相比，無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。7我國模具行業(yè)CAD技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展趨勢近二十年來，模具CAD技術(shù)飛速發(fā)展，成為縮短模具設(shè)計與制造周期、降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量、改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的系統(tǒng)工程。它以計算機軟件的形式，為企業(yè)提供一種有效的輔助工具，使工程技術(shù)人員借助于計算機對產(chǎn)品性能、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及生產(chǎn)管理進行設(shè)計和優(yōu)化。7.1CAD在模具加工中的應(yīng)用由于模具屬于單件小批量生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量要求高，加工時間長等特點，使得模具制造行業(yè)成為最早使用三維軟件的行業(yè)之一。CAD技術(shù)能使工程師借助于計算機對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、成型工藝、數(shù)控加工及成本等進行設(shè)計和優(yōu)化，無疑可以有效提高模具設(shè)計和制造的水平和質(zhì)量，縮短模具的開發(fā)和設(shè)計周期。與模具行業(yè)的快速增長相對應(yīng)的是，模具行業(yè)CAD市場競爭也日益激烈。目前，CAD軟件的競爭主要在加工效率與加工質(zhì)量方面，隨著加工手段的多樣化和數(shù)控設(shè)備的快速發(fā)展，對CAD軟件的應(yīng)用范疇也提出了新的要求。CAD與模具加工形成了相互促進的局面。（1）CAD在鑄造模領(lǐng)域的應(yīng)用鑄造成形過程模擬的探索性工作始于求解鑄件的溫度場分布。1962年丹麥的Fursund用有限差分法首次對二維形狀的鑄件進行了凝固過程的傳熱計算，1965年美國通用汽車公司Henzel等對汽輪機鑄件成功進行了溫度場模擬，從此鑄件在模具型腔內(nèi)的傳熱過程數(shù)值分析技術(shù)在全世界范圍內(nèi)迅速開展。從上世紀70年代到80年代，美國、英國、法國、日本、丹麥等相繼在鑄件凝固模擬研究和應(yīng)用上取得了顯著成果，并陸續(xù)推出一批商品化模擬軟件。進入90年代后，我國的高等院校，如清華大學(xué)和華中科技大學(xué)在該領(lǐng)域也取得了矚目的成就。單純的傳熱過程模擬并不能準確計算出鑄件的溫度變化和預(yù)測鑄造中可能產(chǎn)生的缺陷，充模過程對鑄件初始溫度場分布的影響以及凝固過程中液態(tài)金屬的流動對鑄件缺陷形成的影響都是不可忽視的。鑄件充模過程的模擬技術(shù)始于上世紀80年代，它以計算流體力學(xué)的理論和方法為基礎(chǔ)，經(jīng)歷十余載，從二維簡單形狀開始，逐步深化和擴展，現(xiàn)已成功實現(xiàn)了三維復(fù)雜形狀鑄件的充模過程模擬，并能將流動和傳熱過程相耦合。目前國外已有一批商品化的三維鑄造過程模擬軟件，如日本的SOLIDIA、英國的SOLSTAR、法國的SIMULOR、瑞典的NOVACAST、德國的MAGMA和美國的AFSOLID、PROCAST等。國內(nèi)也有清華大學(xué)的鑄造之星、華中科技大學(xué)的華鑄CAE等。這些鑄造模CAE軟件已覆蓋鑄鋼、鑄鐵、鑄鋁和鑄銅等各類鑄件，大到數(shù)百噸，小至幾千克，無論是在消除縮孔和縮松，還是在優(yōu)化澆冒口設(shè)計，改進浮渣夾渣等方面都發(fā)揮了顯著的作用。伴隨著CAE技術(shù)在鑄造領(lǐng)域的成功應(yīng)用，鑄造工藝及模具結(jié)構(gòu)CAD的研究和應(yīng)用也在不斷深入，國外已陸續(xù)推出了一些應(yīng)用軟件，如美國鑄造協(xié)會的AFS-SOFTWARE，可用于鑄鋼和鑄鐵件的澆冒口設(shè)計，英國FOSECO公司的FEEDERCALK軟件，可以計算鑄鋼件的澆冒口尺寸和選擇保溫冒口套的類型。我國華中科技大學(xué)和清華大學(xué)在鑄造工藝及模具結(jié)構(gòu)CAD方面也做了許多工作，如清華大學(xué)開發(fā)的THFSCAD軟件，主要由圖形掃描及矢量化和鑄造工藝CAD兩部分組成。前一部分對掃描輸入的圖形進行消藍去污和矢量化，后一部分用來建立參數(shù)化圖形、計算鑄件的加工余量、繪制工藝卡等。THFSCAD是在二維圖形學(xué)的基礎(chǔ)上開發(fā)的，采用了AUTOCAD軟件為開發(fā)平臺。隨著CAD技術(shù)的快速進步，三維CAD系統(tǒng)在鑄造生產(chǎn)領(lǐng)域會逐步取代二維CAD系統(tǒng)而成為主流設(shè)計系統(tǒng)。（2）CAD/CAE/CAMD在鍛模領(lǐng)域的應(yīng)用自上世紀70年代以來，國內(nèi)外許多學(xué)術(shù)機構(gòu)和公司對鍛模CAD技術(shù)進行了廣泛的研究，在鍛造工藝過程設(shè)計、鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計和金屬流動模擬等方面均取得了顯著的成績。軸對稱鍛件約占鍛件總數(shù)的30%左右，加上軸對稱鍛件幾何形狀簡單，易于描述和定義，所以開發(fā)鍛模CAD系統(tǒng)時國內(nèi)外大多數(shù)機構(gòu)和人都是從軸對稱鍛模入手。軸對稱鍛模CAD系統(tǒng)的主要組成部分包括鍛件設(shè)計、模鍛工藝設(shè)計、鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計和NC編程。鍛件設(shè)計指的是設(shè)計冷鍛件圖和熱鍛件圖，包括選擇分模面、補充機加工余量、添加圓角和拔模斜度等。模鍛工藝設(shè)計決定是否采用預(yù)成形工序、怎樣采用預(yù)成形工序以及如何選擇鍛壓設(shè)備的噸位。另一類廣泛應(yīng)用的鍛件是長軸類鍛件，其成形工序設(shè)計和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計遠比軸對稱鍛模復(fù)雜，因此開發(fā)長軸類鍛模的CAD系統(tǒng)的難度更大、通用性也低，目前在許多通用商品化CAD軟件上二次開發(fā)的長軸類鍛模的CAD系統(tǒng)僅限于特定產(chǎn)品和特定場合的應(yīng)用。鍛模CAD系統(tǒng)的發(fā)展方向是成組技術(shù)和模具標準化技術(shù)的進一步貫徹執(zhí)行以及CAD技術(shù)和人工智能技術(shù)的深入應(yīng)用。在CAD技術(shù)方面，有限元法一直是分析和研究金屬鍛造成形的主要數(shù)值分析方法，多年來已取得不少階段性的成果。1973年Lee和Kobayashi以矩陣分析法導(dǎo)出了剛塑性有限元的Lagrange算法，成功分析了鍛造成形過程。1974年Zienkiewicz提出了剛粘塑性有限元的罰函數(shù)法，分析了軋制、擠壓和拉拔等成形工藝。1982年Mori和Osakada提出了剛塑性有限元中的材料可壓縮法并用于軋制和擠壓中。上世紀80年代初，Oh和Altan用大型剛塑性有限元分析軟件ALPID對各類塑性變形問題進行了深入研究。90年代以后，國外一些商品化的專業(yè)有限元分析軟件，如法國的FORGE2、美國的DEFORM、ABAQUS、MSC/AutoForge等，都已成功地應(yīng)用于鍛造領(lǐng)域。這些軟件不僅可以預(yù)測鍛件成形的全過程，而且可以定量地給出與變形有關(guān)的各種物理量，如位移、速度、應(yīng)力、應(yīng)變和載荷等，為獲得最優(yōu)的模具設(shè)計、最合理的工藝方案和最少的試模時間提供了技術(shù)保證。（3）CAD/CAE/CAM在級進沖模領(lǐng)域的應(yīng)用國外級進模CAD的研究始于上世紀60年代末，70年代便有初步應(yīng)用，但僅限于二維圖形的簡單沖裁級進模，其主要功能如條料排樣、凹模布置、工藝計算和NC編程等。彎曲級進模CAD系統(tǒng)出現(xiàn)在80年代，如日本日立公司和富士通公司的彎曲級進模系統(tǒng)等。為了能夠適應(yīng)復(fù)雜模具的設(shè)計，富士通系統(tǒng)采用了自動設(shè)計和交互設(shè)計相結(jié)合的方法，在該系統(tǒng)中除毛坯展開、彎曲回彈計算和工步排序為自動處理外，其余均需要設(shè)計人員的參與。應(yīng)用三維幾何造型技術(shù)的級進模系統(tǒng)始于80年代末，如美國Auto-trol公司的Die-Design系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用三維幾何模型來描述鈑金零件，并將三維圖形技術(shù)應(yīng)用于模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，顯示出三維圖形軟件在模具設(shè)計中的重要作用。進入90年代，國際著名商品化三維CAD系統(tǒng)，如美國的Pro/E、UG-II、CADD5、Solidworks、MDT等均陸續(xù)在模具界得到應(yīng)用。美國PTC公司基于Pro/E系統(tǒng)開發(fā)了鈑金零件造型模塊Pro/SheetMetal。UGSolution公司在UG-II的基礎(chǔ)上開發(fā)了同類型的模塊UG/SheetMetal。以上兩個系統(tǒng)都缺乏面向級進成形工藝及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的專用模塊，但這方面的工作進展很快，有的已經(jīng)初見成效。美國ComputerDesign公司開發(fā)的級進模軟件StrikerSystems是銷售量較大的商業(yè)化CAD/CAM系統(tǒng)，包括鈑金零件造型（SS-DESIGN）、毛坯展開（SS-UNFOLD）、毛坯排樣（SS-STRIPDESIGN），模具設(shè)計（SS-DIEDESIGN）和數(shù)控加工（SS-WIRE、SS-PROFILE）等模塊。該系統(tǒng)支持鈑金零件的特徵造型，雖已具有某些自動化設(shè)計的功能，但其設(shè)計過程仍以交互操作為主，目前只適用于彎曲沖裁級進模的設(shè)計。本世紀之初，美國UGS公司與我國華中科技大學(xué)合作在UG-II（現(xiàn)為NX）軟件平臺上開發(fā)出基于三維幾何模型的級進模CAD軟件NX-PDW。該軟件包括工程初始化、工藝預(yù)定義、毛坯展開、毛坯排樣、廢料設(shè)計、條料排樣、壓力計算和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計等模塊。具有特徵識別與重構(gòu)、全三維結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)等顯著特色，已在2003年作為商品化產(chǎn)品投入巿場。我國從上世紀90年代開始，華中科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)和北京機電研究院等相繼開展了級進模CAD系統(tǒng)的研究和開發(fā)。如華中科技大學(xué)模具技術(shù)國家重點實驗室在AutoCAD軟件平臺上開發(fā)出基于特徵的級進模CAD系統(tǒng)HMJC，包括鈑金零件特徵造型、基于特徵的沖壓工藝設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、標準件及典型結(jié)構(gòu)建庫工具和線切割自動編程五個模塊。上海交通大學(xué)為瑞士法因托（Finetool）精沖公司開發(fā)成功精密沖裁級進模CAD系統(tǒng)。西安交通大學(xué)開發(fā)出多工位彎曲級進模CAD系統(tǒng)等。近年來，國內(nèi)一些軟件公司也競相加入了級進模CAD系統(tǒng)的開發(fā)行列，如深圳雅明軟件制作室開發(fā)的級進模系統(tǒng)CmCAD、富士康公司開發(fā)的用于單沖模與復(fù)合模的CAD系統(tǒng)Fox-cad等。（4）CAD在汽車覆蓋件模具領(lǐng)域的應(yīng)用國際上最早開展汽車覆蓋件模CAD系統(tǒng)研究與開發(fā)的是各個大汽車制造公司。早在1965年日本豐田汽車公司已將數(shù)控技術(shù)用于汽車覆蓋件的模具加工，取得了很好的經(jīng)濟效果。上世紀80年代豐田汽車公司所采用的汽車覆蓋件CAD系統(tǒng)包括了NTDFB和CADETT兩個設(shè)計軟件及加工凸、凹模的TINCA軟件，可完成車身外形設(shè)計、車身結(jié)構(gòu)設(shè)計、沖模CAD、主模型與沖模加工和夾具加工等任務(wù)。據(jù)報道，該系統(tǒng)投入使用后可使豐田公司的汽車覆蓋件成形模設(shè)計與制造時間減少50%，本世紀之初豐田汽車公司又采用了美國PDC公司基于Pro/E軟件平臺開發(fā)的面向拉延模設(shè)計的專業(yè)化軟件Pro/Dieface。美國通用汽車公司依托美國UGS公司在UG-II軟件平臺上也開發(fā)了用于汽車覆蓋件模具設(shè)計的專用模塊，如鈑金件設(shè)計、車身設(shè)計、復(fù)蓋件沖壓工藝設(shè)計（包括沖壓方向選擇、工藝余量補充、壓邊面形狀設(shè)計和修邊線確定）和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計等，目前該系統(tǒng)正處于試運行階段。與此同時，美國福特汽車公司、英國PSF公司、日本獲原鐵工所、富士鐵工所等國外生產(chǎn)汽車覆蓋件模具的公司也開發(fā)了各自的專用的汽車覆蓋件模CAD系統(tǒng)。國內(nèi)如湖南大學(xué)、吉林大學(xué)和華中科技大學(xué)等單位近幾年來對汽車覆蓋件模CAD技術(shù)進行了系統(tǒng)而深入的研究，取得了許多可喜的成果。湖南大學(xué)以先進沖壓CAD技術(shù)為突破口，開發(fā)出一套包括沖壓工藝設(shè)計和汽車覆蓋件模具設(shè)計和制造的系列化軟件。其沖壓仿真CAD自動建模系統(tǒng)CADEM-I能夠利用模具表面數(shù)控軌跡數(shù)據(jù)作為網(wǎng)格生成的幾何數(shù)據(jù)源，使建模效率成倍的提高，對于汽車覆蓋件成形，在同樣精度下可使仿真模型網(wǎng)格單元減少近20%~40%。沖壓仿真CAD系統(tǒng)CADEM-II采用先進的理論和算法，在保證沖壓件大變形計算精度的前提下顯著地提高了分析速度。沖壓工藝分析與設(shè)計系統(tǒng)CADEM-III采用殼體失穩(wěn)理論預(yù)測覆蓋件成形中的起皺趨勢，采用基于仿真的毛坯反算技術(shù)，實現(xiàn)了復(fù)雜零件的毛坯形狀和尺寸的迭代反求。華中科技大學(xué)模具技術(shù)國家重點實驗室最新推出的汽車覆蓋件沖壓成形快速分析軟件FASTAMP，基于改進的有限元逆算法和板殼單元，綜合考慮了摩擦、壓邊力和拉深筋等工藝條件，將產(chǎn)品設(shè)計、材料選擇和工藝設(shè)計緊密聯(lián)系起來，能夠快速模擬汽車覆蓋件成形后的起皺、破裂和成形不足等缺陷，優(yōu)化壓邊力、拉深筋和摩擦等工藝參數(shù)、校核壓料面和工藝補充面的合理性、提供最優(yōu)的毛坯形狀，從而可以為汽車覆蓋件工藝設(shè)計和模具設(shè)計提供全面的解決方案。（5）CAD在塑膠模具領(lǐng)域的應(yīng)用從上世紀60年代基于線框模型的CAD系統(tǒng)開始,到70年代以曲面造型為核心的CAD系統(tǒng)，80年代實體造型技術(shù)的成功應(yīng)用，90年代基于特徵的參數(shù)化實體/曲面造型技術(shù)的完善，為塑膠模采用CAD技術(shù)提供了可靠的保證。目前在國內(nèi)外巿場已涌現(xiàn)出一批成功應(yīng)用于塑膠模的CAD系統(tǒng)。國外一些著名的商品化三維造型軟件都帶有獨立的塑膠模設(shè)計模塊，如美國PTC公司的Pro/E、UGS公司的UG-II、SDRC公司的I-DEAS系統(tǒng)。這三個CAD系統(tǒng)目前在塑膠模具工業(yè)中的應(yīng)用最為廣泛。此外還有美國CV公司的CADDS系統(tǒng)、法國MATRA公司的EUCLID系統(tǒng)、法國DASSAULT公司的CATIA系統(tǒng)、英國DELCAM公司的DUCT系統(tǒng)、日本造船信息系統(tǒng)株式會社的Space-E系統(tǒng)和日本UNISYS株式會社的CADCEUS系統(tǒng)等都各具特色，擁有各自的用戶群。塑膠模CAD技術(shù)的發(fā)展也十分迅速，從上世紀60年代的一維流動和冷卻分析到70年代的二維流動和冷卻分析再到90年代的準三維流動和冷卻分析，其應(yīng)用范圍已擴展到保壓分析、纖維分子取向和翹曲預(yù)測等領(lǐng)域并且成效卓著。塑膠模CAE商品化軟件中應(yīng)用最廣泛的當(dāng)數(shù)美國Moldflow公司的模擬軟件MF，該軟件主要包括流動模擬（MF/FLOW）、冷卻分析（MF/COOL）、翹曲分析（MF/WARP）、氣輔分析(MF/GAS)和應(yīng)力分析（MF/STRESS）等。近十余年來，我國對塑膠模CAE技術(shù)也開展了系統(tǒng)而深入的研究。華中科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、鄭州大學(xué)和南昌大學(xué)等都相繼取得了可喜的成果。如華中科技大學(xué)模具技術(shù)國家重點實驗室在最近推出的商品化塑料注射成型集成化仿真系統(tǒng)HSCAE6.10，經(jīng)歷了從二維分析到三維分析，從實用化到商品化，從局部試點到大面積推廣應(yīng)用的進程，已成為塑膠制品設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化和工程師培訓(xùn)的有力工具，HSCAE仿真系統(tǒng)目前已在國內(nèi)80多家工廠和學(xué)校推廣應(yīng)用。7.2模具行業(yè)解決方案解讀分析國內(nèi)主流CAD軟件廠商以及PLM供應(yīng)商，能看到許多模具行業(yè)解決方案。2008年，多個軟件的新版本中針對模具行業(yè)新增了很多功能。法國Missler軟件公司的TopSolid軟件是一款高度集成的CAD/CAM/ERP軟件，包含了產(chǎn)品設(shè)計、二維工程圖、加工、工藝、管理等一系列模塊，并且這些模塊之間能夠?qū)崿F(xiàn)完全無縫的集成。TopSolid有注塑模具模塊TopSolid'Mold和沖壓模具模塊TopSolid'Progress。TopSolid'Mold2008版本細化了分模及分模檢查功能，并可直接將模具產(chǎn)品導(dǎo)入到MoldFlow進行模流分析，充分保障用戶模具設(shè)計的可行性與合理性。深圳市模具技術(shù)學(xué)會專家委員羅百輝評價TopSolid'Progress2008為級進模具的協(xié)同設(shè)計提供了全新的設(shè)計手段。用戶可以通過新的"調(diào)入模具"命令，調(diào)入另一個模具文件中需要的部分，并在此基礎(chǔ)上進行接下來的設(shè)計工作。同時，TopSolid'Progress2008進一步加深與AutoForm的集成，并在專業(yè)功能有很多改進。以色列SolidCAM公司發(fā)布SolidCAM2008R12中文版，其中車銑復(fù)合與銑車復(fù)合功能的應(yīng)用細分、車/銑復(fù)合機床仿真、HSS高速曲面加工、葉輪五軸加工專項模塊、三坐標檢測自動編程軟件CMM，所有這些功能的增加都將極大提高使用者的行業(yè)競爭力。鞏固了該軟件在產(chǎn)品加工和模具制造領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。西門子PLM發(fā)布的NX6中，加強模具設(shè)計與Teamcenter之間的集成。同時，在協(xié)同設(shè)計、概念設(shè)計、鑲塊設(shè)計、分析驗證等方面均有不少改進。其中，鑲塊設(shè)計是NX6提供的模具設(shè)計工具，可把鑲塊體迅速拆分為子鑲塊，并且自動添加鑲塊固定腳。需要說明的是，西門子PLM利用NX強大的CAD/CAE/CAM功能，以Teamcenter數(shù)據(jù)管理平臺為依托，對模具產(chǎn)品開發(fā)周期的數(shù)據(jù)和流程進行管理，為企業(yè)提供了模具工藝規(guī)劃、可成形性分析、模具設(shè)計和校驗以及模具制造全面的數(shù)字化解決方案，這種一體化的解決方案有利于最大限度提高模具生產(chǎn)周期。Cimatron公司的完整解決方案可實現(xiàn)從模具報價準備到模具設(shè)計與制造的整個制造過程。2008年4月，Cimatron正式推出CimatronE8.5版本。該版本解決了沖壓模設(shè)計過程中最具挑戰(zhàn)性的任務(wù)--創(chuàng)建過渡的展平平面，并在平面上進行展平操作。同時，CimatronE8.5把CADENAS目錄部分加入到模架庫，并增加了許多新的標準件，大大縮短模具設(shè)計周期。DelcamPowerMILL9新增3D曲線加工功能使得加工沖壓切邊模更加便捷。支持的典型數(shù)據(jù)是3D曲線，而不再借助曲面或者實體。曲面投影精加工策略實現(xiàn)螺旋加工，5軸旋轉(zhuǎn)軸運動光順，可提高所有五軸加工策略的加工質(zhì)量。此外，Delcam的另一款產(chǎn)品--ArtCAM軟件產(chǎn)品系列則是專門針對復(fù)雜立體三維浮雕設(shè)計和模具造幣設(shè)計與加工CAD/CAM軟件解決方案，其應(yīng)用面擴展到了傳統(tǒng)制造業(yè)之外。PTC針對模具行業(yè)推出"快速報價解決方案"，主要立足于模具行業(yè)，從整體解決方案的角度，幫