基于catia的冲模cad系统分析和开发

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1、重庆大学硕士学位论文1绪论1．1模具CAD的发展状况CAD是工程技术人员以计算机为工具，对产品和工程进行设计、绘图、分析和编写技术文档等设计活动的总称11J。广义上讲，CAD是指CAD／CAE／CAPP／C—～M的高度集成及其自动化。CAD技术起源于20世纪50年代后期，在80年代有较快发展，现已广泛服务于机械、电子、宇航、建筑、纺织、服装等产品设计环节。1．1．1国外模具CAD技术发展状况发达国家从20世纪50年代末就开始模具CAD的研究【2】，如美国通用汽车公司在20世纪50年代就将CAD／cAE／C√w技术应用于汽车覆盖件

2、的设计和制造上。罗罗公司的CAD／CAE／CAM工作是从开发叶片开始的，如RB211-524发动机的涡轮叶片精铸模具上的成功应用。20世纪60年代起，一些飞机和汽车公司从便致力于CAD系统的研究。例如，美国通用汽车公司建立的CAD．I系统，不但可以设计汽车车身零件，还可以对模具进行整体设计。目前，世界上著名的几个大型汽车公司，如福特、丰田等，都有可用于冲压模具设计与制造的CAD／CAM系统。福特公司在汽车覆盖件模具的设计方面进行了大量的研究工作，取得了显著的成果，他们的辅助设计系统可交互地进行工艺设计，模拟金属板料的成型过程，并

3、能完成模具的设计。由于模具的制造周期比较长，不利于产品的更新换代。所以，许多模具公司很早就开始重视模具CAD／CAM技术。根据第十二届中国国际模具技术和设备展览会对国外CAD／CAE／CAM技术的最新发展情况的介纠引，以色列CIMATRON公司开发的冲模CAD／CAM系统能够覆盖整个冲模设计与制造过程，提供整体解决方案。其过程从模具报价准备开发，应用工程变更管理技术贯穿始终，包含了数据导入、报价准备、板料展平与成形、带料布局设计、冲模结构设计、出图、数控加工和线切割加工编程；英国DELCAM公司的PowerSHAPE是一套完整的

4、造型设计系统，具有全中文用户界面和智能化光标技术，采用了所谓的“完全造型”专利技术，将实体、曲面和三角面片造型建模技术相结合，充分发挥了3种造型建模技术的优势，提供塑料注射机、冲模和自动电极的专业化模块；美国SOLIDWORKS公司的产品CAPPWorksvi一个支持多种数据库，运行在网络环境下的CAPP系统，在三维CAD的支持下能方便地进行参数化工艺设计。其开发的塑料注射模设计软件IMOLD能在SOLIDWORDS的环境下完成模具结构设计，如分型面生成、模具型芯、型腔的镶块分割和插入等功能。综上可以看出，在美国、日本、德国、英

5、国等发达国家，模具已经实现了从重庆大学硕士学位论文1绪论设计到加工的全过程自动化。1．1．2国内模具CAD技术发展状况我国也很重视对冷冲模具CAD技术的研究与开发工作。许多高校，如华中理工大学、上海交通大学等早在20世纪80年代初就开始从事此方面的系统研究工作。到目前为止，先后通过国家有关部门鉴定的有：1984年华中理工大学建成的精冲模具CAD／CAM系统。1985年原北京机电研究院建成的冲裁模具CAD／CAM系统。1986年华中理工大学、上海交通大学建成的冲裁模具CAD／CAM系统。1990年洛阳工学院建成的冲裁模具、复合模具

6、CAD／CAM系统。不仅如此，近年来，国内的模具CAD／CAE／CAM技术同样取得了长足的进步。例如上海模具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系统的一整套包括设计、加工、质量检测和逆向工程以及协同合作。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“

7、FASTAMP”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。随着应用广泛和不断的深入，其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。上海海谛软件有限公司开发的“模具制造管理执行系统海谛E2”总结了国内外模具企业的实际管理经验，以制造执行系统MES为整体架构，结合企业资源计划ERP、集成任务执行BE、精益生产LP、智能调度APS、质量体系ISO、异常问题8D、管理工具5W以及海尔

8、的“日事日毕、日清日高OEC”管理等国内外先进理念和方法，专业性地针对模具生产的单件、小批量生产特点，开发出模具制造管理执行系统——海谛E2。CAXA系列化软件在开发自主知名品牌的道路上不断取得新成果，如新一代集成软件CAXAV5PLM首次将成熟的2D、3D、C