汽车覆盖件模具CAD技术的发展

HEATS · 发表于 2010-9-12 09:25:02

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汽车覆盖件模具CAD技术的发展现状

国内、外模具CAD技术的发展状况

　　早在60年代初期，国外一些汽车制造公司就开始了模具CAD的研究。这一研究始于汽车车身的设计，在此基础上复杂曲面的设计方法得到了发展，各大汽车公司都先后建立了自己的CAD/CAM系统，并将其应用于模具设计与制造。计算机软、硬件技术的迅猛发展，为模具CAD/CAM的开发应用向更高层次的拓展创造了条件。

　　在几何造型方面，基于线框模型的CAD系统率先由飞机和汽车制造商开发并应用。例如：美国Lockhead飞机公司、McDonnell Douglas飞机公司、General Motor汽车公司的CAD系统、CADD系统、AD2000系统等，均推动了模具CAD技术的发展。

　　70年代以来，曲面造型与实体造型技术发展迅速，新一代的CAD软件均是实体造型与曲面造型兼备的系统，能适用于复杂模具的设计和制造，在模具界得到了广泛的应用。象美国Ford汽车公司的CAD/CAM系统中所包括的模具CAD/CAM部分，取代了人工设计与制造，设计方面采用人机交互进行三维图形处理、工艺分析与设计计算等工作，完成二维绘图，生成生产零件图、材料表以及工序、定额、成本等文件。系统还包括一些专业软件，如工艺补充面的设计、弹塑性变形的分析、回弹控制与曲面零件外形的展开等等，部分已用于生产，部分还在研究、完善当中。日本TOYOTA汽车公司从1980年开始研制汽车覆盖件模具CAD/CAM系统，此系统包括处理覆盖件模面的Die-Face软件和加工凸、凹模的TINCA软件等。由三坐标测量机将实物模型测量后所获得的数据送入计算机，经处理后再把这些数据用于汽车覆盖件设计、模具设计和制造。该系统的三维图形功能较强，能在屏幕上反复修改曲面形状，使工件在冲压成形时不至于产生各种工艺缺陷，从而保证工件质量；DIECOMP公司研制成功的模具CAD系统，使整个生产准备周期由18周缩短为6周。

　　与此同时，欧洲的一些国家在冲模CAD/CAM研究和应用方面也取得了很大进展，例如法国雷诺汽车公司应用Euclid软件系统作为CAD/CAM的主导软件，目前已有95%的设计工作量用该软件完成，而且雷诺汽车公司在Euclid主导软件的基础上还开发出了许多适合汽车工业需求的模块，如用于干涉检查的Megavision和用于板金成形分析的OPTRIS等。

　　目前我国已有许多企业采用模具CAD技术，并在计算机自动编程技术上取得了丰富的经验和技巧，使模具精度和生产率大为提高。以从美国Autodesk公司引进的AutoCAD为代表的一批绘图软件正在模具行业中逐渐普及，计算机绘图正在逐步取代手工绘图。国内的一批大、中型企业(以汽车和家电行业为主)，陆续从国外引进了相当数量的CAD系统，并配置了一些设计、分析的专用软件，取得了明显的经济效益。但是，由于多方面的原因，现在仍有许多企业还停留在手工设计模具的阶段，尽管有些单位已经甩掉了图板，实现了无图纸设计，其模具CAD工作的相当部分也只是用计算机画图(Computer Aided Draft)和进行二维设计，只有极个别企业的汽车模具设计和制造能力接近国际先进水平。1989年，成都成飞汽车模具中心采用国外的CAD/CAM技术、数控加工与数控测量技术，以数字传递为主，成功地设计制造了依维柯汽车车身全套外主模型。

　　此外，尽管国内一些拥有自主版权的软件，如上海交大国家模具CAD工程研究中心开发的冷冲模CAD系统、武汉华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的塑料注射模CAD/CAE/CAM系统HSC2.0和北京航空航天大学华正模具研究所开发的CAD/CAM系统CAXA等，解决了生产中的一些问题，但还没有得到很好的推广和使用。

　　目前欧美推出一种新车型需要48个月，日本则只需30个月。我国在对汽车新车型，尤其是轿车车型的开发设计技术方面比较落后，其中一个重要的原因就是覆盖件模具的设计效率低。国内传统的模具设计方法已适应不了汽车工业的发展需要，而引进国外的覆盖件模具产品不仅要花费大量的外汇，而且会严重阻碍汽车产品的更新换代。要解决上述问题，就必须研究开发我国自己的模具CAD技术。同时引进国外先进的通用造型软件进行二次开发无疑是一种必要而又有效的手段。【MechNet】

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