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汽車(chē)覆蓋件模具CAD技術(shù)的發(fā)展。早在60年代初期,國(guó)外一些汽車(chē)制造公司就開(kāi)始了模具CAD的研究。這一研究始于汽車(chē)車(chē)身的設(shè)計(jì),在此基礎(chǔ)上復(fù)雜曲面的設(shè)計(jì)方法得到了發(fā)展,各大汽車(chē)公司都先后建立了自己的CAD/CAM系統(tǒng),并將于模具設(shè)計(jì)與制造。計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)的迅猛發(fā)展,為模具CAD/CAM的開(kāi)發(fā)應(yīng)用向更高層次的拓展創(chuàng)造了條件。
在幾何造型方面,基于線框模型的CAD系統(tǒng)率先由飛機(jī)和汽車(chē)制造商開(kāi)發(fā)。例如:美國(guó)Lockhead飛機(jī)公司、McDonnellDouglas飛機(jī)公司、GeneralMotor汽車(chē)公司的CAD系統(tǒng)、CADD系統(tǒng)、AD2000系統(tǒng)等,均推動(dòng)了模具CAD技術(shù)的發(fā)展。
70年代以來(lái),曲面造型與實(shí)體造型技術(shù)發(fā)展迅速,CAD軟件均是實(shí)體造型與曲面造型兼?zhèn)涞南到y(tǒng),能適用于復(fù)雜模具的設(shè)計(jì)和制造,在模具界得到了廣泛。象美國(guó)Ford汽車(chē)公司的CAD/CAM系統(tǒng)中所包括的模具CAD/CAM部分,取代了人工設(shè)計(jì)與制造,設(shè)計(jì)方面采用人機(jī)交互進(jìn)行三維圖形處理、工藝分析與設(shè)計(jì)計(jì)算等工作,完成二維繪圖,生成生產(chǎn)零件圖、材料表以及工序、定額、成本等文件。系統(tǒng)還包括一些專業(yè)軟件,如工藝補(bǔ)充面的設(shè)計(jì)、彈塑性變形的分析、回彈控制與曲面零件外形的展開(kāi)等等,部分已用于生產(chǎn),部分還在研究、完善當(dāng)中。日本TOYOTA汽車(chē)公司從1980年開(kāi)始研制汽車(chē)覆蓋件模具CAD/CAM系統(tǒng),此系統(tǒng)包括處理覆蓋件模面的Die-Face軟件和加工凸、凹模的TINCA軟件等。由三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)將實(shí)物模型測(cè)量后所獲得的數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī),經(jīng)處理后再把這些數(shù)據(jù)用于汽車(chē)覆蓋件設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)和制造。該系統(tǒng)的三維圖形功能較強(qiáng),能在屏幕上反復(fù)修改曲面形狀,使工件在沖壓成形時(shí)不至于產(chǎn)生各種工藝缺陷,從而保證工件質(zhì)量;DIECOMP公司研制成功的模具CAD系統(tǒng),使整個(gè)生產(chǎn)準(zhǔn)備周期由18周縮短為6周。
與此同時(shí),歐洲的一些國(guó)家在沖模CAD/CAM研究方面也取得了很大進(jìn)展,例如法國(guó)雷諾汽車(chē)公司Euclid軟件系統(tǒng)作為CAD/CAM的主導(dǎo)軟件,目前已有95%的設(shè)計(jì)工作量用該軟件完成,而且雷諾汽車(chē)公司在Euclid主導(dǎo)軟件的基礎(chǔ)上還開(kāi)發(fā)出了許多適合汽車(chē)工業(yè)需求的模塊,如用于干涉檢查的Megavision和用于板金成形分析的OPTRIS。
目前我國(guó)已有許多企業(yè)采用模具CAD技術(shù),并在計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程技術(shù)上取得了豐富的經(jīng)驗(yàn)和技巧,使模具精度和生產(chǎn)率大為提高。以從美國(guó)Autodesk公司引進(jìn)的AutoCAD為代表的一批繪圖軟件正在模具行業(yè)中逐漸普及,計(jì)算機(jī)繪圖正在逐步取代手工繪圖。國(guó)內(nèi)的一批大、中型企業(yè)(以汽車(chē)和家電行業(yè)為主),陸續(xù)從國(guó)外引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD系統(tǒng),并配置了一些設(shè)計(jì)、分析的專用軟件,取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。但是,由于多方面的原因,現(xiàn)在仍有許多企業(yè)還停留在手工設(shè)計(jì)模具的階段,盡管有些單位已經(jīng)甩掉了圖板,實(shí)現(xiàn)了無(wú)圖紙?jiān)O(shè)計(jì),其模具CAD工作的相當(dāng)部分也只是用計(jì)算機(jī)畫(huà)圖(ComputerAidedDraft)和進(jìn)行二維設(shè)計(jì),只有極個(gè)別企業(yè)的汽車(chē)模具設(shè)計(jì)和制造能力接近國(guó)際先進(jìn)水平。1989年,成都成飛汽車(chē)模具中心采用國(guó)外的CAD/CAM技術(shù)、數(shù)控加工與數(shù)控測(cè)量技術(shù),以數(shù)字傳遞為主,成功地設(shè)計(jì)制造了依維柯汽車(chē)車(chē)身全套外主模型?! 〈送?,盡管?chē)?guó)內(nèi)一些擁有自主版權(quán)的軟件,如上海交大國(guó)家模具CAD工程研究中心開(kāi)發(fā)的冷沖模CAD系統(tǒng)、武漢華中理工大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的塑料注射模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)HSC2.0和北京航空航天大學(xué)華正模具研究所開(kāi)發(fā)的CAD/CAM系統(tǒng)CAXA等,解決了生產(chǎn)中的一些問(wèn)題,但還沒(méi)有得到很好的推廣和使用。
目前歐美推出一種車(chē)型需要48個(gè)月,日本則只需30個(gè)月。我國(guó)在對(duì)汽車(chē)車(chē)型,尤其是轎車(chē)車(chē)型的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)方面比較落后,其中一個(gè)重要的原因就是覆蓋件模具的設(shè)計(jì)效率低。國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)方法已不了汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展需要,而引進(jìn)國(guó)外的覆蓋件模具產(chǎn)品不僅要花費(fèi)大量的外匯,而且會(huì)嚴(yán)重阻礙汽車(chē)產(chǎn)品。要解決上述問(wèn)題,就必須研究開(kāi)發(fā)我國(guó)自己的模具CAD技術(shù)。同時(shí)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的通用造型軟件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)無(wú)疑是一種必要而又有效的手段。