我国模具CAD／CAE／CAM／PDM发展现状及发展建议

我国模具CAD／CAE／CAM／PDM发展

现状及发展建议

专稿《电加工与模具),2010年增刊

我国模具C/CPDM发展现状及发展建议

中国模协技术委员会李德群(执笔)

中图分类号:TG76,TP391.7文献标识码:A文章编号:1009—279X(2010)SO～0041—04

1我国模具.PDM发展现状

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.

它以计算机软件的形式,为企业提供一种有效的辅

助工具,使工程技术人员借助于计算机对产品性能,

模具结构,成形工艺,数控加工及生产管理进行设计

和优化.模具CAD/CAE/CAM技术能显着缩短模

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.

随着CAM/CAE软件及其他应用软件的

普及应用,计算机产生的各种类型,格式各异的数据

资料,如市场分析报告,产品设计信息,加工图纸,零

件加工工艺,数控加工程序清单,仿真测试结果分析

及各种说明书等,迅速增加.如何有效管理这些异

构数据资料成为了企业面临的一大难题.PDM系

统作为一个信息沟通平台,可对企业的各种产品及

其相关数据进行统一管理,并在产品整个的开发过

程中协助管理者对开发过程进行有效控制和管理.

与此同时,设计人员在产品生命周期内的各个环节

与产品过程相关的各个地方均能及时,准确地获取

产品的相关信息,并对产品数据进行一定权限范围

内的操作.这种产品数据的高度集成和共享,使得

新产品的开发时间和成本大为缩减.

"十一五"期间,我国模具cAD/CAE/cAM/

PDM技术取得了长足的进步,具体表现在以下几个

方面:

(1)开发出具有自主知识产权的系列CAD/

CAM/CAE品牌软件

华天软件,中创软件与日本最大的CAD/CAM

收稿日期:2009～12—10

作者简介:李德群,男,1945年生,华中科技大学材料学院教授,中国模协技术委员会副主任兼cAD/cAM技术部主任.

软件公司UEL合作,结合El本工业界最佳实践,采

取引进,消化,吸收,再创新的方式,开发完成具有中

国自主知识产权的三维CAD/CAM软件SINOV A—

T10NV1.0.这标志着我国在三维CAD/CAM软

件研发领域实现了重大突破.SINOV ATlON软件

是三维CAD/CAM一体化的应用软件系统,该软件

具有最先进的混合型建模,参数化设计,丰富的特征

造型功能.提供了经过业界验证的具有国际先进水

平的CAM加工,冲压模具,注塑模具等应用技术.

特别适合汽车,汽车零部件,机床,通用机械,模具及

工艺装备等行业的设计及加工应用.SINOV A—

TION冲压模具设计解决方案为专业设计人员提供

了一套经过业界验证的CAD解决方案组合,包括高

效的冲压工艺设计,精确的冲压回弹补偿和专业的

冲压模具结构设计等功能.SINOV ATION注塑模

设计与加工解决方案是根据注塑模具设计,制造经

验,将产品成形工艺与工程分析软件相结合,开发的

适用于注塑模具设计专用的软件包.方案以三维参数化建模CAD软件为基础,涵盖了从零件设计,分析,自动分模创建模具,电极设计,工程图创建等整

个过程,体现出高品质,灵活,高效的设计理念,为注

塑模具设计工作提供了专业的技术应用平台. CAXA系列化软件在开发自主知识产权的知名

品牌的道路上不断取得新成果,如新一代集成软件CAxA V5PLM首次将成熟的2D,3D,CAPP,MPM

和DDM技术在统一的数据模型基础上进行整合, 覆盖了从概念设计,详细设计,工艺流程到生产制造管理的各个环节,并通过数字化仿真帮助企业优化产品设计和生产制造的整个过程.

上海模具CAD国家工程研究中心在国内较早

地开始了基于知识的工程技术(KBE)研究,在塑性

成形和模具设计知识的获取与表示,知识的推理机制,知识的集成与管理以及知识的发现等KBE关键--———

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《电加工与模具)2010年增刊专稿

技术上进行了行之有效的研究,形成了适用于不同行业,不同类型KBE系统的一整套开发思路及相关的KBE应用软件.

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"FAS—TAMP"又有新发展.目前研究的重点是微宏观分

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.随着应用的不断深入和广泛,系列化模拟软

件华塑CAE,华铸CAE和FASTAMP已成为我国

模具行业具有自主知识产权的主导技术和知名

品牌.

湖南大学以先进冲压CAE技术为突破口,开发

出一套包括冲压工艺设计和汽车覆盖件模具设计和制造的系列化软件.其冲压仿真CAE自动建模系

统CADEM一工能利用模具表面数控轨迹数据作为网格生成的几何数据源,使建模效率成倍提高,对于汽车覆盖件成形,在同样精度下可使仿真模型网格单元减少近20%～40%.冲压仿真CAE系统CADEM—II采用先进的理论和算法,在保证冲压件大变形计算精度的前提下显着地提高了分析速度. 冲压工艺分析与设计系统CADEM一Ⅲ采用壳体失稳理论预测覆盖件成形中的起皱趋势,采用基于仿真的毛坯反算技术,实现了复杂零件的毛坯形状和尺寸的迭代反求.

(2)广泛采用了CAD/CAE/CAM技术并在应

用中取得了显着效益

其中最大的技术进步无疑是三维CAD方面的

重大突破.一汽模具,天汽模,东风模具,福田潍坊

模具等企业的三维CAD普及率达到100%.其他

骨干企业正在加快进行二维CAD到三维CAD的过渡.国外的有些知名企业至今也尚未做到100%的

三维CAD.由于采用三维CAD技术,使过去分散

在各个信息孤岛的CAD,CAE,CAM连成一片,实

现了一体化,为模具全程数字化制造提供了技术基础.少数企业的整个流程已完全实现了数字化加工和无图化生产,正在为将来的自动化加工和柔性生产积极创造条件.