中国制造与模具设计及制造现状
模具是工业生产的基础工艺装备。中国模具制造业近几年以每年20%左右的增速快速发展，形式非常喜人。据统计，2010年我国模具企业总产值已达到120亿元，成为名符其实的模具生产大国。妥为
虽然我国模具工业发展势头强劲，但竞争也激烈。依赖信息化技术快速响应市场并持续创新产品，已成为企业提升竞争力和赢得优势的关键。在我国制造业遭受世界金融危机冲击的严峻形势下，模具行业大力发展信息化技术，深化数字化设计、制造与管理应用，从而提升企业的核心竞争力，增强我国的综合实力，打造“中国制造”品牌，显得尤为重要。
上世纪80年代，我国模具是依靠模具钳工用手錾出来的；到上世纪90年代，引入了数控加工中心、EDM和线切割等较先进的设备，极大的提高了模具制造水平，生产周期大幅缩短，模具制造精度和质量也有了很大的提高。数控技术已把工人从繁重的体力劳动中解救出来；另一方面，CAD/CAM/CAE技术在模具行业也得到了广泛的应用，模具设计及数控加工水平也有了很大的提高，CAD/CAM/CAE软件已经把模具技术人员从繁重的脑力劳动中解救出来。
补妆
在模具行业，客户对模具交付期要求越来越短，模具价格越来越低。如何保证按期交货，有效的管理和控制成本就显得越来越紧迫。模具企业如何不断的开拓更多的客户，保持稳定的订单，是模具企业管理人员面临的头等问题。同时模具行业是经验和技术积累起来的行业，拥有经验和技术的模具从业人员是公司的财富。如何留住人才或者在合理的流动范围内，保证公司的经验与技术得以保留，不至于由于人员的流失而造成公司的知识与经验流失，也是企业管理人员费心的事情。如果把模具企业的管理人员也从繁琐的事务中解放出来是摆在我们面前的另一课题。因此，模具企业的管理信息化已成为模具行业发展和进步的必然趋势。
现代管理技术的进步与发展提供了众多先进信息化管理工具，其中包括企业资源管理系统（ERP）、客户关系管理（CRM）、供应链管理（SCM）、项目管理（PM）以及基于互联网的电子商务管理等。模具企业管理信息化就是根据模具行业的特点，融合上述现代化管理技术，把模具企业上下游业务过程，以信息化的形式固定下来，从而充分挖掘企业潜力，提高企业资源的利用效率以及企业的快速响应能力，最终把模具企业的管理人员从
繁琐的事务中解放出来。
企业信息化的内容是非常丰富的，企业的每一项生产经营活动都可以信息化。对模具企业而言，模具数字化设计、制造及管理集成技术是其核心内容，主要包括2个方面，即设计制造技术的信息化和管理系统的信息化。其中，设计制造技术的信息化是管理系统信息化的基础，没有设计制造技术的信息化，就无法实现企业的管理信息化。设计制造的信息化和管理信息化是相辅相成、密不可分的。
1.1模具设计制造技术的信息化大腕是什么意思
技术系统信息化的核心内容是模具CAD/CAM/CAE技术的应用，实现模具设计制造过程的信息化或数字化。在过去很长一段时间，大多数CAD/CAM系统都是面向机械行业的通用型系统。对于模具企业而言，这些系统的专业性不够强，设计制造的效率不够高。针对模具行业的这一需求，国际软件厂商纷纷针对各类模具的特点，推出了功能完善、操作方便的专用CAD/CAM系统。如德国Siemnens公司的UG（NX）、法国达索公司的CATIA外国歌曲、美国PTC公司的Pro/E、法国Missler公司的TopSolid、以色列GmatrcnE公司的CimatronE
endless story、日本UNISYS公司的CADCEUS等常用三维设计软件，都有应对的冲模和注射模专用设计系统。这些系统在国外模具企业获得广泛应用，在我国也占有一定的市场。
近年来，面对模具行业对CAD/CAM技术的强劲需求，国内不少研究单位和公司针对国内企业的特点，开发了面向模具企业的CAD/CAM系统集成，达到了较高水平。参与这方面的研发和应用技术推广的主要有华中科技大学模具技术国家重点实验室、上海交通大学国家模具CAD工程研究中心、浙江大学旭日科技开发公司、北航海尔软件有限公司、北京艾克斯特科技有限公司、山大华天软件有限公司等。其中华中科技大学模具技术国家重点实验室基于UG（NX）研发的覆盖件CAD系统、注射模CAD系统和多工位级进模CAD系统，已在东风汽车、北京比亚迪、青岛海信、广东科龙、深圳康佳、深圳群达行、深圳麦斯优联（斯洛模具）等许多公司得到应用，取得了良好的效益，具备一定的行业影响力。
成型过程数字模拟CAE技术的出现，为成型工艺决策提供了有力的技术支持。在模具设计过程中加强前期的分析仿真，将会提高成型工艺和模具结构设计的水平，减少试模的工作量，降低模具制造成本，缩短模具新产品的设计制造周期。目前在国内模具行业应用较
多的世界著名CAE软件有MOLDFLOW、DYNAFORM PAM-STAMP 、AUTOFORM、ANSYS和DEFORM等。可喜的是近年来国产CAE软件已经在越来越多的模具企业得到应用，并且有些国产CAE软件已与国外软件的水平相当。在这方面取得较高水平的有华中科技大学的华塑CAE软件和FASLAMP板料CAE分析系统、郑州大学橡塑模国家工程研究开发中心研发的注射成型CAE系统、湖南大学的板料CAE分析系统和吉林大学的板料CAE分析系统等。
1 模具CAD/CAM/CAE的发展概况
成交英文 模具CAD/CAM/CAE是CAD/CAM/CAE技术的一个重要分支和组成部分。模具CAD/CAM技术发展很快，应用范围日益广泛。在冲压模、锻造模、挤压模、注塑模和压铸模等方面都有比较成功的CAD/CAM/CAE系统，并且涌现了大量的文献资料。采用CAD/CAM/CAE技术是模具生产革命化的措施，也是模具技术发展的一个显著特点。
1.1 模具国外CAD/CAM/CAE技术的发展
国外模具CAD/CAM技术的研究始于上世纪60年代末，当时美国、日本、德国、加拿大
等发达国家开始对冲模CAD进行研究。进入70年代，出现了面向中小企业的CAD/CAM的商品软件，如日本机械工程实验室成功研制的冲裁级进模CAD系统，美国DIECDMP公司成功地研制出计算机辅助设计级进模的PDDC系统。但仅限于二维图形的简单冲裁级进模，其主要功能如条料排样、凹模布置、工艺计算和NC编程等。80年代，弯曲级进模CAD/CAM系统开始出现，美国、日本等工业发达国家的模具生产绝大多数采用了CAD/ CAM技术。为了能够适应复杂模具的设计，富士通系统采用了自动设计和交互设计相结合的方法，在该系统中除毛坯展开、弯曲回弹计算和工步排序为自动处理外，其余均需要设计人员的参与。这些系统均具备实体造型和曲面造型的强大功能，能够设计制造汽车零部件的模具。进入90年代后，国外CAD/CAM技术向着更高的阶梯迈进。在80年代的基础上，从软件结构，产品数据管理，面向目标的开发技术，产品建模和智能设计，质量检测等方面都有所突破，为实现并行工程提供了更完善的环境。印度学者YK.D.V.Prassad,S.SomSundoram等开发了普通冲裁模CAD/CAM系统(CADDS)，美国Striker-System:公司开发了冷冲模设计软件系统SS-Die Professional等。另外UG. PROE.CAXA等软件的成功开发，使得模具CAD/ CAM的功能更加完善，应用也更加广泛。
灵通英语第一册
模具CAE技术经过短暂的时间，己用在压铸模、注塑模、锻模、挤压模、冲压模等模具的优化，并在实际中指导生产。压铸模CAE目前主要以压铸件充型的流场数值模拟、压铸模/压铸件温度场模拟、压铸模/压铸件应力场数值模拟为主。注塑模CAE主要包括模具结构分析、运动分析、装配及干涉检查、成型过程分析等。挤压模CAE主要对生产过程中模具的变形过程应力场和温度场分布及变化、摩擦与润滑等问题进行了大量的分析和实验，实现模具的优化设计。塑料注射成型CAE商品化软件中应用最广泛的当数美国moldflow公司的模拟软件MF，该软件主要包括流动模拟(MF/FLOW)、冷却分析(MF/COOL),翘曲分析(MF/ WARP)、气辅分析(MF/ GAS)和应力分析(MN STRESS)等。该公司于1998年推出准三维的双面流软件《PartAdvir), 2002年推出真三维的实体流软件模块，目前该公司在世界上拥有较大的客户群。
1.2 国内模具CAD/CAM/CAE技术的发展
我国的计算机技术起步较晚，模具CAD/CAM的开发始于20世纪70年代末，但发展也相当迅速。到目前为止，通过国家有关部门鉴定的有精冲模、普通冲裁模、辊锻模、锤模和注塑模等CAD/CAM系统，它们在生产中发挥着重要的示范作用并产生巨大的经济效益。8
0年代中、后期，我国的冲模CAD研制工作进入了全面发展阶段，不少企业、科研院所大专院校都开发了面向中国制造的CAD软件，强调软件产品的专业化和本地化。如天津大学的TD系统和一汽、二汽企业用的模具CAD/CAM系统。从上世纪90年代开始，华中科技大学、西安交通大学和北京机电研究院等相继开展了级进模CAD/CAM系统的研究和开发。如华中科技大学模具技术国家重点实验室在AutoCAD软件平台上开发出基于特征的级进模CAD/CAM系统HMIC,包括饭金零件特征造型、基于特征的冲压工艺设计、模具结构设计、标准件及典型结构建库工具和线切割自动编程5个模块。西安交通大学开发出多工位弯曲级进模CAD系统等。近年来，国内一些软件公司也竞相加入了模具CAD/CAM系统的开发行列，如深圳雅明软件制作室开发的级进模系统CMCAD、富士康公司开发的用于单冲模与复合模的CAD系统Fox-CAD、北航研发的CAXA等。
最近几年国内CAE技术有了很大的进展，如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与制造的系列化软件。冲压仿真CAE系统LADEM-Ⅱ采用了先进的理论和算法，在保证冲压件变形计算精度的前提下显著地提高了分析速度。冲压工艺分析与设计系统LADEM-II采用壳体失稳理论预测覆盖件成形中的起皱趋势，同时采用基于仿真的毛坯反算技术，实现了复杂零件的毛坏形状和尺寸迭代反求。
uhu
2 模具CAD/CAM/CAE技术发展的趋势
随着现代化技术的迅速发展，模具在国民经济发展过程中将处于越来越重要的地位。针对模具CAD/CAM/CAE存在的问题，总结其发展趋势主要有以下几个方面:
(1) 标准化
CAD软件一般应集成在一个异构的工作平台之上，只有依靠标准化技术才能解决CAD系统支持异构跨平台的环境问题。目前，除了CAD支撑软件逐步实现ISO标准和工业标准外，面向应用的标准零部件库、标准化设计方法已成为CAD系统中的必备内容，并向合理化工程设计的应用方向发展。
(2) 网络化与协同设计
近年来，模具工业规模的不断扩大和Internet技术的不断完善，公司之间的协作不断的加强。设计人员通过网络共享资源信息，同时对模具的设计与制造进行操作和评价，使一个项目在多台计算机上协作完成，节省了大量的人力物力财力。网络化协同设计是模具设计与制造发展的必然趋势。
快速祛斑 (3) 开放性
CAD/CAM/CAE系统目前广泛建立在开放式操作系统Windows和UNIX平台上，为最终用户提供二次开发环境，甚至这类环境可开发其内核源码，使用户可定制自己的应用程序。
(4) 集成化
模具CAD/CAM 技术与GT.CE(Concur-rentEngineering).C AE.C APP(Computer Aided Process Programming)等技术密切相连，组成一个有机的整体，其关键在于建立一个统一的全局模具产品数模型。在产品开发和模具设计中，提供全部的信息，使信息共享，交换处理和反馈，它综合了计算机技术，系统集成技术，并行技术和管理技术，体现了系统化思想，直至发展为CIMS( Computer Integrated Manufacturesystem计算机集成制造系统)。
3 结束语
介绍了模具CAD/CAM/CAE 的研究与应用情况，并提出了标准化、网络化与协同设计、开放性和集成化是模具CAD/CAM/CAE技术发展的必然趋势。
