【模具設計技術的發(fā)展文獻綜述3000字】VIP

模具設計技術的發(fā)展文獻綜述近些年來，大部分模具企業(yè)提高了技術進步的投入，把技術的提高作為企業(yè)發(fā)展的關鍵。國內(nèi)的部分模具企業(yè)采購了第二代CAD并進行了開發(fā)，采用UG、專業(yè)/工程師、I-DEAS、幾何學家is和不同的三維CAD軟件包進行模具建模和生產(chǎn)。一些企業(yè)還引入了不同的CAE封裝系統(tǒng)，如Moldflow、modex3d、DYNAFORM、optris、magmosoft等，成功地應用于注塑模具和沖壓模具的最有效建模。我國模具CAD/CAM系統(tǒng)的研究、開發(fā)始于20世紀70年代末，如一些單位開發(fā)了微機沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)。經(jīng)過多年努力,我國已經(jīng)在CAD/CAM等相關技術研究、發(fā)展以及應用方面取得了巨大成績,并且已經(jīng)獲得了明顯的效益。21世紀初起,國內(nèi)CAD/CAM技術不斷發(fā)展和普及,現(xiàn)在已經(jīng)成為具備固定生產(chǎn)能力的沖壓模具制造企業(yè),其中大多數(shù)骨干和重點制造企業(yè)也已經(jīng)具備了CAE的生產(chǎn)能力。但與發(fā)達國家相比，在應用或二次開發(fā)的廣度和深度上，還存在很大的差距。（1）PC化由于目前一臺微機性價比的不斷穩(wěn)步提升，目前絕大多數(shù)知名的的CAD/CAM微機軟件都沒有基于軟件自動化一臺微機的軟件操作系統(tǒng)版，使得原來那些僅僅是軟件只能在一臺電腦或者微機工作站上進行操縱才能運行的微機軟件,在沒有自動化的一臺微機上同樣也是完全無法可以進行操縱的，從而直接導致了微機硬件安裝費用和開發(fā)成本的投入大幅度明顯減少?；赑C所自身長期具有的行業(yè)開放性、低成本、高可靠性、軟硬件技術資源豐富等四大優(yōu)勢，更多的中國數(shù)控系統(tǒng)設備制造商均非常愿意親身踏出這條專業(yè)道路。PC計算機所能夠擁有的友好簡易人機交互操作界面必將廣泛地普及至所有數(shù)控控制系統(tǒng)，遠程無線通訊、遙感器件的故障及時診斷與日常維修也必將更為普遍。（2）高速化和高精度化機床朝著高速、高精度的方向進步,要求對于數(shù)控系統(tǒng)能夠進行高速地處理和計算，得到相當于一臺伺服電動機的位置和移動量,而且這也就要求對于伺服電動機能夠做出迅猛的反應。近年來出現(xiàn)的高速切削加工，大大改變了傳統(tǒng)切削加工的概念，使機械加工在加工速度、加工質(zhì)量乃至加工范圍等方面得到大大提高。（3）智能化隨著現(xiàn)代計算機技術在數(shù)控和互聯(lián)網(wǎng)等計算機應用領域的不斷深入滲透和發(fā)展,人工智能系統(tǒng)的應用和智能化水平還是有待進一步提高，加工的智能化也越來越受到重視。具體表現(xiàn)在：1)CAM系統(tǒng)自動地生成一個產(chǎn)品的所有加工階段的刀具和加工代碼，如果需要生成一個刀具和加工軌跡進行智能化，可以自動地生成粗加工、半精加工、細切削和補加工的刀具和加工軌跡。當CAD數(shù)據(jù)發(fā)生改變時，自動更新各個零件和加工程序的刀具運行軌跡；當某一個工序的增加C參數(shù)發(fā)生改變，自動地改變刀具的運行軌跡，自動判斷曲面自身的過切和裝卡具及機床的碰撞。2)自動地生成所有各個加工階段的生產(chǎn)工序清單和生產(chǎn)工藝清單,包括自動地產(chǎn)生各種加工工藝文件和各種生產(chǎn)工序檔案,工藝清單和各種生產(chǎn)工序檔案自動地跟著工序改變。3)在生產(chǎn)經(jīng)營和管理中由一種并行工程模式來進行組織時，對于產(chǎn)品的設計和修改也是隨時都有可能出現(xiàn)。4)智能化加工控制系統(tǒng)需要對產(chǎn)品進行實時追溯和控制，從而形成與其相應的刀具運動軌跡和工藝過程報表。智能化材料加工科學技術研究是當前加工科學技術研究的一個重要熱點。從技術上，可以采用以下手段：1)自適應控制技術。通過對系統(tǒng)運行狀態(tài)檢測方法中的一些重要數(shù)據(jù)進行處理，并對系統(tǒng)的相關參數(shù)進行調(diào)節(jié)，達到了提高系統(tǒng)運行狀態(tài)的目的。2)引入專家系統(tǒng)。系統(tǒng)中保留熟練工人和專家的專業(yè)知識、工藝區(qū)單元的整體和特殊規(guī)則，建立了以方法參數(shù)信息為支撐的人工智能專業(yè)系統(tǒng)。目前，已開發(fā)出具有自學習操作和符號邏輯管理功能的電火花加工數(shù)字化系統(tǒng)。。另外，還可引人故障診斷專家系統(tǒng)。3)智能化的數(shù)字伺服驅動設備。通過各種負載的機械性質(zhì)對參量進行了機械的自動調(diào)節(jié)，使傳動系統(tǒng)得到最高效的運行。（4）集成化CAM與CAD首先應該實現(xiàn)集成，才能充分發(fā)揮作用。另集成是向CMS發(fā)展，也就是說，將企業(yè)的所有裝配活動，與款式、生產(chǎn)、管理以及整個物流和數(shù)據(jù)流、區(qū)域單元有機地結合起來，形成一個完整的生產(chǎn)系統(tǒng)，從而獲得更高的效能通過計算機和軟件的結合。（5）信息化與網(wǎng)絡化隨著世界經(jīng)濟社會主義全球化的深入與推進，制造業(yè)已經(jīng)步入了人類與世界各國之間的全球性市場競爭時代,地理上的位置也已不再是一種阻力,競爭者將有機會在整個世界的大部分區(qū)域內(nèi)自行制造和生產(chǎn)銷售他們的商品，而我國現(xiàn)代制造業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)信息化與企業(yè)信息化則是大勢所趨?；贗nternet/Intranet的自動化制造管理系統(tǒng)己經(jīng)初步形成，這種模式大大突破了地理的限制，極大地整合了資源，使之得到最有效的應用。另外，在通用計算機內(nèi)部通過設計構造各種虛擬的軟件制造機和系統(tǒng)結構模型，完成了實際軟件生產(chǎn)流程中所可能需要的各種虛擬軟件制造機的系統(tǒng)結構模型(VirtualManufacturingTechnology,VMT)，在20世紀80年代后期被我國首次明確提出后，得到了快速的技術進步。虛擬產(chǎn)品制造系統(tǒng)技術以先進的人機虛擬增強現(xiàn)實和自動仿真等多種技術手段將其作為技術基礎，對一個產(chǎn)品從開始設計、制造包裝到產(chǎn)品生產(chǎn)全一個過程環(huán)節(jié)進行系統(tǒng)的模擬建模，在一臺電腦上可以實現(xiàn)對一個產(chǎn)品從開始設計、加工到產(chǎn)品包裝、檢測至實際使用整個產(chǎn)品生命周期的各個環(huán)節(jié)過程進行人機模擬和自動仿真。這樣，可以在每一個企業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)設計階段就通過數(shù)據(jù)模擬分析得出一個產(chǎn)品及其特殊的產(chǎn)品性能與研發(fā)制造生產(chǎn)流程，以此多種方式應用來逐步改善和不斷優(yōu)化每一個企業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)設計生產(chǎn)質(zhì)量與研發(fā)制造生產(chǎn)流程，優(yōu)化整個產(chǎn)品的設計生產(chǎn)研發(fā)經(jīng)營流程管理與企業(yè)人力資源的合理規(guī)劃，以此更便于同時達到實現(xiàn)產(chǎn)品設計研發(fā)生命周期與生產(chǎn)成本差的最小化，產(chǎn)品設計與生產(chǎn)制造流程質(zhì)量最大的優(yōu)化與達到產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)營效率最高的轉化，從而大大增強和不斷提升我國企業(yè)在當前國際國內(nèi)市場競爭中的核心競爭力。以下一些方面，將可能是今后沖壓CAD/CAM發(fā)展的重點內(nèi)容：1)深人開展相關基礎理論研究。如基于以有限元為主的數(shù)值方法，塑性成形模擬技術研究，進一步擴大分析范圍、提高精度；進行工程信息分析，建立以工程信息為核心的模具CAD/CAM集成系統(tǒng)。和其他商用數(shù)據(jù)庫相比,工程信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的主要數(shù)據(jù)種類更多(其中包括表格，圖形等)、數(shù)據(jù)量大、結構復雜，屬于動態(tài)結構，因此工程數(shù)據(jù)管理更為復雜;繼續(xù)發(fā)展幾何構型，提高造型精度及數(shù)據(jù)傳遞與轉換的效率、可靠性與安全性。2）提升了模具CAD的技術水平與其實用性。建立了一套面向對象、基于專業(yè)知識的沖模CAD/CAM自動控制系統(tǒng)，提高了沖模的精度和智能化目前機械CAD結構的自動化設計工作難度很大，這實際上是整個機械CAD普遍存在的問題。標準化是為了有利于在模具結構設計CAD軟件的可靠性和自動化水平上提升，然而標準化水平越高,軟件的使用范圍就會越狹小，通用性也就會變得越差，因此無法完全依賴于標準化的方式來制定模具CAD。3)針對不同的塑性成型工藝，通過二次開發(fā)等方式開發(fā)相應的專用應用軟件。4)將產(chǎn)品的設計、加工生產(chǎn)制造和運營管理等各種活動相結合，實現(xiàn)CAD/CAE/CAM系統(tǒng)的高度集成化，以及網(wǎng)絡化、柔性化。參考文獻[]牟林、胡建華.沖壓工藝及模具設計[M].北京：北京大學出版社，2010.6[]林承全.沖模設計指導[M].武漢：武漢大學出版社，2012.7[]王孝培.沖壓手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.7[]張正修.沖壓技術實用數(shù)據(jù)速查手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.1[5]付求涯、邱小童編著.互換性與技術測量[M].北京：北京航空航天大學出版社，2011.7[6]《模具制造手冊》編寫組.模具制造手冊[M].北京：機械工