【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 質(zhì)量。30～50 人的模具企業(yè)，一般擁有數(shù)控機(jī)床10 多臺(tái)。經(jīng)過(guò)數(shù)控機(jī)床加工的零件，可直接進(jìn)行裝配，使裝配鉗工的人數(shù)大大減少。CAE 技術(shù)在歐美已經(jīng)逐漸成熟。在注射模設(shè)計(jì)中應(yīng)用CAE分析軟件，模擬塑料的充模過(guò)程，分析冷卻過(guò)程，預(yù)測(cè)成型過(guò)程中可能發(fā)生的缺陷。在沖模設(shè)計(jì)中應(yīng)用CAE 軟件，模擬金屬變形過(guò)程，分析應(yīng)力應(yīng)變的分布，預(yù)測(cè)破裂、起皺和回彈等缺陷。CAE 技術(shù)在模具設(shè)計(jì)中的作用越來(lái)越大。意大利COMAU公司應(yīng)用CAE技術(shù)后，試模時(shí)間減少了50 %以上【10】。KBE技術(shù)簡(jiǎn)介：由于K B E技術(shù)的開放性，迄今為止，尚無(wú)一種公認(rèn)的、完備的K B E定義。上海交通大學(xué)模具C A D國(guó)家工程研究中心認(rèn)為：K B E是通過(guò)知識(shí)驅(qū)動(dòng)和繁衍，對(duì)工程問(wèn)題提供最佳解決方案的計(jì)算機(jī)集成處理技術(shù)。可以把K B E的內(nèi)涵概括為領(lǐng)域?qū)＜抑R(shí)的繼承、集成、創(chuàng)新和管理，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)與人工智能技術(shù)的集成。K B E系統(tǒng)通過(guò)集成平臺(tái)，將CAX與AI集成，以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)、支持等過(guò)程與智能技術(shù)的有效結(jié)合【11】。 模具CAD／CAE／CAM技術(shù)CAD/CAE/CAM技術(shù)以計(jì)算機(jī)及周邊設(shè)備和系統(tǒng)軟件為基礎(chǔ)，它涵蓋了二維繪圖設(shè)計(jì)、三維幾何造型設(shè)計(jì)、有限元分析（FEA）及優(yōu)化設(shè)計(jì)、數(shù)控加工編程（NCP）、仿真模擬及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）等內(nèi)容，是一種設(shè)計(jì)人員借助于計(jì)算審進(jìn)行設(shè)計(jì)的方法。其特點(diǎn)是將人的創(chuàng)造能力和計(jì)算審的高速運(yùn)算能力、巨大存儲(chǔ)能力和邏輯判斷能力有審地結(jié)合起來(lái)。隨著Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò)和并行高性能計(jì)算及事務(wù)處理的普及，使奢地、協(xié)同、虛擬設(shè)計(jì)及實(shí)時(shí)仿真技術(shù)在CAD/CAE/CAM中得到了廣泛應(yīng)用。CAD/ CAM技術(shù)越來(lái)越廣泛應(yīng)用于模具行業(yè),由于模具生產(chǎn)屬單件生產(chǎn),并有一定的鉗工配作量，不同于普通機(jī)械加工的批量生產(chǎn)，因此，在模具CAD/ CAM技術(shù)的應(yīng)用上還有一些片面或似是而非的觀點(diǎn)，影響了CAD/CAM技術(shù)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮,甚至造成投資失誤,效率低下【12】。近十多年是CAE軟件的商品化發(fā)展階段，其理論和算法日趨成熟，已成為航空、航天、機(jī)械、土木結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域工程和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析中必不可少的數(shù)值計(jì)算工具，同時(shí)也是分析連續(xù)過(guò)程各類問(wèn)題的一種重要手段。其功能、性能、前后處理能力、單元庫(kù)、解法庫(kù)、材料庫(kù)，特別是用戶介面和數(shù)據(jù)管理技術(shù)等方面都有了巨大的發(fā)展。前后處理是CAE軟件實(shí)現(xiàn)與CAD、CAM等軟件無(wú)縫集成的關(guān)鍵性軟件成份；它們通過(guò)增設(shè)與相關(guān)軟件（如Pro/E、CADDS、UG、Solidedge以及Solidworks、MDT 等軟件）的接口數(shù)據(jù)模塊，實(shí)現(xiàn)有效的集成；通過(guò)增加面向行業(yè)的數(shù)據(jù)處理和優(yōu)化算法模塊【13】，實(shí)現(xiàn)特定行業(yè)的有效應(yīng)用。CAE軟件對(duì)工程和產(chǎn)品的分析、模擬能力，主要決定於單元庫(kù)和材料庫(kù)的豐富和完善程度，知名CAE軟件的單元庫(kù)一般都有百余種單元，并擁有一個(gè)比較完善的材料庫(kù)，使其對(duì)工程和產(chǎn)品的物理、力學(xué)行為，具有較強(qiáng)的分析模擬能力。一個(gè)CAE軟件的計(jì)算效率和計(jì)算結(jié)果的精度，主要決定於解法庫(kù)；特別是在并行計(jì)算機(jī)環(huán)境下運(yùn)行，先進(jìn)高效的求解演算法與常規(guī)的求解算法，在計(jì)算效率上可能有幾倍、幾十倍，甚至幾百倍的差異。CAE軟件現(xiàn)已可以在超級(jí)并行機(jī)，分布式微機(jī)群，大、中、小、微各類計(jì)算機(jī)和各種操作系統(tǒng)平臺(tái)上運(yùn)行【14】。CAD過(guò)程直接通過(guò)CAD/CAM 進(jìn)行圖形設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)階段對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，可使設(shè)計(jì)者從繁重的繪圖中解放出來(lái)，能有更多的時(shí)間作創(chuàng)造性的工作【15】。并利用現(xiàn)有客戶提供的CAD 數(shù)據(jù)模型，轉(zhuǎn)換成所需圖形；模具CAE 技術(shù)已較廣泛的應(yīng)用在注塑模、壓鑄模、鍛模、擠壓模、沖壓模等模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，并在實(shí)際中指導(dǎo)生產(chǎn)；CAD/ CAM 用于模具高速加工、提高模具精度、模具檢測(cè)、生產(chǎn)過(guò)程管理【16】。 模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)在模具行業(yè)的應(yīng)用長(zhǎng)期以來(lái)，大多數(shù)模具設(shè)計(jì)工程師由于缺乏注塑現(xiàn)場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)是單純從結(jié)構(gòu)方面出發(fā)，并未考慮注塑現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，導(dǎo)致模具設(shè)計(jì)不合理、不上檔次，從而使注塑生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)各種品質(zhì)缺陷和異?，F(xiàn)象；大多數(shù)注塑工作者僅憑經(jīng)驗(yàn)處理，對(duì)一些問(wèn)題缺乏科學(xué)系統(tǒng)地分析，從而導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)的問(wèn)題沒(méi)有能夠有效解決，浪費(fèi)時(shí)間和金錢，增加企業(yè)生產(chǎn)成本。模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)可以提升模具設(shè)計(jì)水平，增強(qiáng)模具性能，延長(zhǎng)其使用壽命。模具優(yōu)化設(shè)計(jì)包括模具的結(jié)構(gòu)及功能的優(yōu)化設(shè)計(jì)；如澆注系統(tǒng)澆口、流道、冷料井等的優(yōu)化設(shè)計(jì)；冷卻系統(tǒng)如水路、隔水片、鈹筒等的優(yōu)化設(shè)計(jì)；縮水率的設(shè)定與調(diào)整設(shè)計(jì)；澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、模具結(jié)構(gòu)與注塑工藝之間的關(guān)系的設(shè)計(jì)；模具的安裝、調(diào)試工作和維護(hù)保養(yǎng)方案的設(shè)計(jì)；利用CAE模流分析技術(shù)進(jìn)行模具優(yōu)化設(shè)計(jì)等?？梢越柚恍┸浖o助完成模具優(yōu)化設(shè)計(jì)，如有的可以完成主要工作內(nèi)容有：對(duì)模具的不同結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)的計(jì)算，得到工作狀態(tài)模具內(nèi)部各點(diǎn)的受力情況,根據(jù)受力情況選擇模具的合理結(jié)構(gòu)；模擬金屬在模具型腔中的填沖情況，選擇合理的型腔尺寸；采用計(jì)算機(jī)、繪圖儀、數(shù)字化完成模具的設(shè)計(jì)和繪圖工作，提高功效40%。又有人提出了基于塑性有限元的靈敏度分析理論和多工序成形模具優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，推證了節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)/溫度/速度、單元?jiǎng)偠染仃?節(jié)點(diǎn)力向量對(duì)設(shè)計(jì)變量的靈敏度方程及其數(shù)學(xué)關(guān)系，開發(fā)了模具形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件，解決了模具形狀、坯料尺寸和制坯鐓粗比的優(yōu)化設(shè)計(jì)，突破了精密塑性