现代软件技术在汽车冲压模具中的发展趋势研究

现代软件技术 在汽车冲压 模具中的发展趋势研究

李毅

河源市兴达源模具有限公司 517000

摘要：多年来，欧美国家纷纷制定了国家战略促进发展模具技术，并大部分已形成完善的产业政策，所以工业发达的国家在模具设计技术及现代软件技术、模具加工技术和装备、模具材料与标准件研发、模具人才培训、新型模具开发等方面一直引领着世界模具产业的发展。

关键词：模具设计 软件技术 发展

在“十二五”规划下，我国模具行业不断适应发展的“新需要”，大力推动创新发展，近年来，我国模具工业一直以15%左右的增长速度迅猛发展。特别是汽车冲压模具行业的整体水平得到了显著提高，不仅进口模具被取代，而且还有一些客观的模具出口量，其中相当一部分出口到美国、日本等发达工业国家和地区。目前，国内的冲压模具水平总体上已经有了很大提升。其中对于大型的冲压模具在单套模具重量上，已经能够达到50多吨，并且很多国内外中高档轿车汽车的五金冲压模具，都是在我国制造的。工业冲压模具正不断赶上世界先进水平，国内许多生产的精密冲压模具在其主要性能上已能与进口模具相媲美。这很大程度也是得益于我们积极学习外国的先进经验和现代软件技术和设计理念。

1 国内外冲压模具产业中现代软件技术CAD/CAE/CAM发展对比

1.1 国外汽车冲压模具产业中现代软件技术发展简况

在欧美工业发达国家，cad/cae/cam 技术是汽车冲压模具企业的主流技术，并得到了广泛的应用。它已经超越了绘图板和二维绘图的初级阶段，目前三维设计已达到70%-89% ，ug、 autocad、 catia 等软件应用十分普遍。

1.2国内汽车冲压模具产业中现代软件技术发展简况

我国虽然是汽车冲压模具生产大国，但在软件技术上，对于模具设计及制造中的关键型软件几乎全部由国外引进的。其中特别是模具设计中使用的CAD/CAE/CAM软件95%以上均来自国外，并且80%左右是同一个品牌的软件，这样的一个情况下，外国企业在软件上的垄断行为不仅会造成我国模具企业软件使用成本的不断升高，同时也会对我们的软件技术发展形成一定的制约与限制。

2 在汽车冲压模具发展历程中的软件技术

2.1 汽车冲压模具发展的早期阶段，模具的制造生产重心在模具钳工

我国的现代模具工业起步较晚，在早期由于软件技术的匮乏，模具设计上主要是利用手工绘图，与二维绘图，这使得制造出来的模具在装配、精度等方面均有较大的问题，这是模具的制造生产主要依靠模具钳工专业技术与经验，对于一些大型的汽车冲压模具，整个模具制造周期长达12个月，其中模具调试与品质提升占4-6个月，由此可见，在传统的模具制造过程中，模具钳工的责任重大，同时也能从侧面映证了，我们以前常说的做模具（钳工）是很辛苦的，因为在早期由于在软件上设计水平的薄弱，所以模具制造过程中，钳工需要完成的作业内容非常多，同时还需要处理一些设计上的不足点，这些方面都使得模具钳工作业周期占据了模具制造周期中的将近一半以上的时间。

2.2 目前汽车冲压模具发展中，重新逐步转移到CAD/CAE/CAM软件技术中

近年来，我国汽车冲压模具制造企业数量越来越多，产能也随之提高。然而，出口到中国的冲压模具大多是技术含量相对较低的中低档产品。因此，技术含量相对较高的中高档市场的满意度远远低于出口到中国的冲压模具的总体满意度，这些模具的发展滞后于汽车冲压件的生产，一些低档的简易汽车冲压工具供过于求，市场竞争十分激烈。想要改变这一现象，我国仍需要继续调整优化汽车冲压模具的市场格局。未来冲压模具精度将会更高，将全面推广CAD/CAE/CAM软件技术。随着微机软件的发展和进步，普及CAD/CAE/CAM软件技术的条件已经成熟，从而进一步提高我们模具竞争力，才能不断提高市场份额。

3 现代软件技术在汽车冲压模具企业实际生产中的重要地位

3.1 CAD/CAE/CAM软件汽车冲压模具制造过程中的运用

软件技术主要与模具设计相挂钩，在生产中，冲压模具主要分为：制件共工艺分析与和设计、模具型面构造设计、模具整体结构设计、模具零件图及装配图设计等四个阶段。其中在汽车冲压模具中件常用的三维软件是：UG、CATIA，二维零件图软件是AutoAutoCAD，零件成型分析软件是DynaForm和AutoForm。在冲压模具制造过程中这些软件不仅可以完成2D设计，更重要的是可以同时可以建立三维的立体模型，在应用3D设计上，在2D上无法做到的，装配和干涉检查，都能做，更利于保证模具设计和工艺的合理性，从而为NC编程和CAD/CAM的集成提供了基本保证。应用3D设计，可方便的设计出符合要求模具结构模型，在设计的同时进行装配干涉的检查。同时，在cae软件中可以模拟板件的变形过程，分析板件的应力应变情况，判断板件的开裂、起皱和反弹等缺陷的趋势。因此在设计中使用现代软件技术已成为汽车冲压模具生产制造中不可或缺的一部分。

3.2 软件技术在汽车冲压模具中的主流要求及发展趋势

传统的二维图纸设计已不能满足现代企业生产和高度集成化技术的要求。目前冲压模具设计、分析的3D设计、无纸化等要求新一代的模具设计软件以直观的、立体的感觉来进行模具设计，所采用的三维数字化模型（3D建模）能够便捷的直接用于钣金零件的CAE成型过程分析、同时也能做到模具制作各项性能评判和CNC加工过程模拟及信息共享。主流设计软件UG和CATIA等具备带参数化设计、运用特征设计等特点，让模具同步工程成为可能。是面向加工制作、基于设计知识的智能化体现，这些功能是衡量模具软件前沿性和实用性的重要性能指标之一。例如在汽车冲压模具中：进行拉延成型性的分析、翻边整形回弹模拟分析、修边展料尺寸确认、斜楔机构运动模拟分析等。

3.3 与CAD/CAE/CAM软件技术结合的三维模具设计对企业发展的优势

利用现代软件进行模具三维设计是实现模具设计、制造加工、和检测一体化的前提，推广现代软件技术设计模具，利用专业设计电脑的优势，配合现代软件工具、标准零件库等，可以将设计效率提高40%以上。同时，模具设计的准确性和设计质量等都有很大程度的提高，实现模具制作与设计的CAD/CAE一体化，可提高模具设计的现代化、信息化、智能化和标准化水平，结合CAM技术，还可以提高模具加工的自动化水平与生产效率。软件技术的发展使得模具生产越来越依赖于高科技手段，最大限度的降低工人的劳动程度，提高模具的制造精度，从而大大缩短整个模具制造周期，从而提高企业的竞争力，为企业的高速发展提供了有利条件。

4 结束语

随着汽车工业的发展，在整一个大的发展趋势下，汽车冲压模具企业竞争越来越激烈，从而促使汽车冲压模具企业，必须要缩短模具的制造周期，提升模具品质，同时在社会发展过程中，需要降低现场工人的劳动强度，降低企业的运行成本等各个方面，通过本文的分析，汽车冲压模具的软件技术运用越发重要，可以有效的提高产品的质量，缩短加工制造周期。因此现代软件技术的运用在汽车冲压模具发展中的愈来愈重要。

参考文献

[1]李发致.浅谈模具先进制造技术[J].模具制造,2005(7).

[2]洪丽华.中国模具工业现状和模具技术发展趋势[J].机电技术,2007(2).

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