模具CAD/CAE/CAM技术发展状况

　　模具CAD/CAE/CAM是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工程。模具CAD/CAE/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本和提高产品质量已成为模具界的共识。

　　从这次申报第十三届国际模具展“精模奖”的130多副塑料注射模的技术资料中可以看到，绝大部分模具企业在模具设计中均已使用三维造型和二维绘图的CAD技术，数控加工技术CAM也已得到广泛使用，CAD/CAM技术在模具行业中已产生了显著的社会和经济效益。

　　今人欣喜的是，已有相当多的企业在模具设计时使用了CAE技术，这些企业采用计算机模拟软件，分析塑料熔体在充模、保压和冷却阶段的行为来优化模具的浇注系统、冷却系统和工艺参数，采用应力和翘曲分析软件预测和减少塑料制品在成形是可能产生的变形，已产生较好的成效。

　　近几年来，CAD/CAE/CAM/PDM技术发展很快，为了满足模具工业界越来越高的技术需求，体系更完善、功能更强大的各种CAD/CAE/CAM软件应运而生。虽然参加这次模展的软件供应商不多，但是仅从下面参展的几家公司和高校的软件产品来看便可窥见一斑。英国DelCAM公司所提供的CAD/CAM软件集设计、制造、测量和管理为一体，其系列软件已广泛地应用于模具的设计和制造。如DelCAM PowerSHAPE是三合一的混合造型CAD设计系统，它集实体、曲面、三角形造型建模于一体，系统提供了完整的线框造型、曲面造型和实体造型工具，可广泛应用于模具设计和加工模型修整准备中。DelCAM FeatureCAM是基于特征、基于知识的智能型CAM系统，基于知识的加工功能组合加速了从设计到制造的全过程，使数控编程更方便、管理更有效。

　　加拿大PolyWorks公司的系列软件包括了检测模块和模拟模块。检测模块通过引入和完善全新的点云数据计算技术，可以将高密度3D扫描仪转化为实用的测量仪器，模拟模块能够将点云扫描设备和三角化模型、曲面模型和实体模型完全协同起来，做到CAC/CAM的关联和互动。

　　我国的益模软件公司是一家专业从事模具、工装、非标等单件小批量类型生产企业信息化技术研究、开发与应用的软件公司。这次展示了eMan和MoldDM两款软件。eMan用于生产管理，包括模具厂的主计划管理、设计管理、工艺编制管理、车间生产优化调度、物料管理、车间实时监控和统计分析。MoldDM用于模具的结构设计，其特点是在模具3D设计完成后可全自动、高效率地生成2D的结构和图形，能显著提高模具的设计效率和质量。

　　华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室开发的注塑成形模拟软件“华塑CAE”，铸造成形模拟软件“华铸CAE”和板料成形模拟软件“FASTAMP”又有新进展，无论在软件的功能还是水平上都有很大的提升。华塑CAE、华铸CAE和FASTAMP作为我国模具行业具有自主知识产权的国产优秀模具软件的代表，已越来越得到模具界广泛的应用和好评。目前他们的研究重点是微宏观分析相结合，数值计算和人工智能相结合，目标是将模拟软件由传统的被动式计算工具提升为主动式优化系统。

　　上海交通大学的模具CAD国家工程研究中心这次也展示了他们多年来在CAD/CAE/CAM/PDM方面的研究成果。他们在机械产品结构和材料加工过程CAE分析与工艺优化方面成果十分显著。机械产品结构CAE的成果包括机械产品的强度分析、振动分析、疲劳寿命分析、冲击与碰撞分析、多体动力学分析和多学科优化。材料加工过程CAE的成果包括金属冷温挤压成形工艺分析、金属热塑性成形工艺分析、板料成形工艺分析、注塑成型工艺分析和铸造成型工艺分析，以上成果都得到了广泛的应用。

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