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現(xiàn)代模具行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢綜述
[摘要] 本文介紹了當(dāng)前模具行業(yè)模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的現(xiàn)狀，尤其是CAD/CAE/CAM集成技術(shù)，并對(duì)模具技術(shù)的發(fā)展趨勢做出了分析。[關(guān)鍵詞] 現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)制造CAD/CAE/CAM
一、前言
我國的模具工業(yè)的發(fā)展，日益受到人們的重視和關(guān)注，在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成形（型）。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和代消耗，是其它加工制造方法所不能比擬的。近幾年，我國模具工業(yè)一直以每年15%左右的增長速度發(fā)展，2003年，我國模具總產(chǎn)值超過400億元人民幣。
二、現(xiàn)代模具的設(shè)計(jì)
將客戶提供的圖紙或計(jì)算機(jī)文件資料輸入電腦，使用CAD/CAE進(jìn)行設(shè)計(jì)并做模擬實(shí)驗(yàn)，得出所需要的計(jì)算機(jī)文件，在此設(shè)計(jì)過程中，系統(tǒng)可進(jìn)行圖紙編輯。設(shè)計(jì)完成的模具零部件可使用電腦系統(tǒng)的實(shí)體成型功能將其顯示出來，以便觀察設(shè)計(jì)的正確性及可能需要進(jìn)行優(yōu)化處理,之后還可以借助系統(tǒng)功能進(jìn)行強(qiáng)度、模溫、塑料流動(dòng)狀態(tài)等模擬測試。如果發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)有誤可重新修改設(shè)計(jì)。
模具CAD/CAE/CAM技術(shù)是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。它使技術(shù)人員能借助于計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、成形（型）工藝、數(shù)控加工及成本等進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。
目前，世界上大型的CAD/CAE/CAM軟件系統(tǒng)有英國Delcam公司的系列化軟件；以色列Cimatron公司的Cimatron系統(tǒng)；澳大利亞Modflow公司的軟件MPA、MPX、MPI；美國PTC公司CAD/CAE/CAM集成軟件系統(tǒng)Pro/E；美國EDS公司的UG；美國Solidworks公司的Solidworks軟件；C-mold公司的注塑模CAE軟件C-mold；近年來，我國自主開發(fā)的有上海交大的沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)；北京北航海爾軟件有限公司的CAXA系列軟件；吉林金網(wǎng)格模具工程研究中心的沖壓CAD/CAE/CAM系統(tǒng)；華中科技大學(xué)研制的軟件HSC3D4.5F；鄭州工業(yè)大學(xué)Z-mold軟件等。
三、現(xiàn)代模具的制造
1.CAD/CAE/CAM計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、模擬、制造一體化
CAD/CAE/CAM一體化集成技術(shù)是現(xiàn)代模具制造中最先進(jìn)最合理的生產(chǎn)方式。使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助工程與制造系統(tǒng)，按設(shè)計(jì)好的模具零件分別編制該零件的數(shù)控加工程序是從設(shè)計(jì)到制造的一個(gè)必然過程，該過程都是從CAD/CAE/CAM系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行的，其加工程序直接由聯(lián)機(jī)電纜輸入加工機(jī)臺(tái)，在編制程序時(shí)可利用系統(tǒng)中的加工模擬功能，將零件刀具、刀柄、夾具，平臺(tái)及刀具移動(dòng)速度、路徑等顯示出來，以檢查程序編制的正確性�？傊贑AD/CAE/CAM系統(tǒng)內(nèi)編制和模擬加工程序可以充分了解發(fā)現(xiàn)的問題，從而在加工之前，將整套加工程序作好完善修改工作，這對(duì)于高效、準(zhǔn)確的加工模具零件有著相當(dāng)重要的意義。
2.先進(jìn)設(shè)備在現(xiàn)代模具制造中的作用
現(xiàn)代模具制造的必然趨勢,就是機(jī)械加工盡可能地取代人工加工，尤其現(xiàn)在數(shù)控車床、多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床、數(shù)控模具雕刻機(jī)、電火花加工機(jī)床、數(shù)控精密磨床、三坐標(biāo)測量機(jī)、掃描儀等現(xiàn)代設(shè)備在工廠中的廣泛使用，而且這些設(shè)備大部分所用的程序基本上都是應(yīng)用CAD/CAE/CAM系統(tǒng)產(chǎn)生的，操作人員工作按照規(guī)定的程序裝夾工件,配備刀具和操作，機(jī)臺(tái)就能自動(dòng)地完成加工任務(wù),并將理想的模具零件制造出來或?yàn)橄乱患庸すば蛲瓿梢?guī)定的部分。
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