【正文】 擴大而逐漸發(fā)展起來的。同時它保證產(chǎn)品、模具設(shè)計、產(chǎn)品及模具的數(shù)控加工的刀具軌跡及 NC 加工代碼數(shù)據(jù)自動更新，避免了重復產(chǎn)品設(shè)計建模和 NC 數(shù)控編程的工作，實現(xiàn)了 CAD/CAM/CAE 數(shù)據(jù)的全相關(guān)性設(shè)計。 UG 作為參數(shù)化 CAD/CAM 軟件系統(tǒng)的代表，實現(xiàn)了產(chǎn)品零件從概念設(shè)計到制造全過程的一體化，提 供了以參數(shù)化特征實體造型為基礎(chǔ)、部件間的關(guān)聯(lián)設(shè)計、共享數(shù)據(jù)庫和專家系統(tǒng)知識等技術(shù) 。 CAM系統(tǒng)以直接或間接 (通過中性文件 )的方式從 CAD系統(tǒng)獲取產(chǎn)品的幾何數(shù)據(jù)模型。前者以內(nèi)部統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式直接從 CAD 系統(tǒng)獲取產(chǎn)品幾何模型，而后者主要 通過中性文件從其他 CAD 系統(tǒng)獲取產(chǎn)品幾何模型。隨著計算機的普及，自動化己經(jīng)逐漸成為各個行業(yè)的發(fā)展方向，對模具制造行業(yè)來說，要求會越來越高。 模具加工 CAM 現(xiàn)狀 數(shù)控加工是生產(chǎn)過程中不可缺少的環(huán)節(jié)，尤其在模具生產(chǎn)幾何外形復雜、精度要求較高 的產(chǎn)品。同時，由于近年來進口模具中，精密、大型、復雜、長壽命模具占多數(shù)，所以，從減少進口、提高國產(chǎn)化率角度出發(fā)，這類高檔模具在市場上的份額也將逐步增大。近年來，我國自主開發(fā)的塑料模 CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展，主要有北航華正軟件工程研究所開發(fā)的 CAXA 系統(tǒng)、華中理工大學開發(fā)的注塑模 系統(tǒng)及 CAE 軟件等，這些軟件具有適應國內(nèi)模具的具體情況、能在微機上應用且價格較低等特點，為進一步普及模具 CAD/CAM 技術(shù)創(chuàng)造了良好條 據(jù)有關(guān)方面預測，模具市場的總體趨熱是平穩(wěn)向上的，在未來的模具市場中，塑料模具的發(fā)展速度將高于其它模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。 在制造技術(shù)方面， CAD/CAM/CAE 技術(shù)的應用水平上了一個新臺階，以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進了相當數(shù)量的 CAD/CAM 系統(tǒng)，如美國 EDS 的 UGⅡ、美國Parametric Technology 公司的 Pro/Engineer、美國 CV 公司的 CADS英國 Deltacam公司的 DOCT日本 HZS 公司的 CRADE、以色列公司的 Cimatron、美國 ACTech 公司的 CMold 及澳大利亞 Moldflow 公司的 MPA 塑模分析軟件等等。熱流道模具開始推廣，有的廠采用率達 20%以上，一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世界先 進水平的高難度針閥式熱流道模具。 成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計方面也取得較大進展。在大型模具方面已能生產(chǎn) 48 英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、 大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。在塑料模具中，由于注塑模具能夠一次成型形狀復雜、尺寸精確的制品，適用于高效率、大批量的自動化生產(chǎn)方式，使其在塑料模中的占用量超過了 5%。據(jù)統(tǒng)計，日本一萬多家模具企業(yè)中，生產(chǎn)塑料模和沖 壓模的各占 40%左右 。1991 年前者為 131 億美元，后者為 120 億美元 151。從工業(yè)產(chǎn)值對比來看，經(jīng)濟發(fā)達國家的模具總產(chǎn)值早己超過了機床的總產(chǎn)值。 塑料模國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢 模具工業(yè)是國民經(jīng)濟 中重要的基礎(chǔ)工業(yè)，模具設(shè)計與制造水平的高低是衡量一個國家綜合制造能力的重要標志。所有這些都推動了我國塑料工業(yè)的迅速發(fā)展。當前，塑料模的標準化工作取得了很大的進展，根據(jù)國際標準，結(jié)合我國實際情況，已經(jīng)制定出了塑料模具設(shè)計，縮短制模周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量提出了充分保證。我國的塑料成型設(shè)備的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量大有提高，已有一批專業(yè)化工廠可提供系列產(chǎn)品。而且還更具我國實際情況，利用國產(chǎn)資源，獨創(chuàng)了一種新型尼龍品種，即尼龍 1010，并廣泛應用于許多工業(yè)部門。目前，我國塑料產(chǎn)量從1949 年的 230t 增加到 1987 年的 2978kt，并一躍占據(jù)世界第五位。 8 解放前，我國塑料工業(yè)基本上都是個空白點，僅能生產(chǎn)酚醛塑料、氨基塑料等少數(shù)幾個品種，而且設(shè)備簡陋、效率極低，原材料也靠進口。 很多歷史記載和出土文物證明，我國是最早使用塑料的國家。標準化是專業(yè)化生產(chǎn)的重要前提，也是系統(tǒng)解決提高勞 動生產(chǎn)率，提高技術(shù)水平，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品成本及改善勞動組織的最重要的條件條件之一。在成型設(shè)備和模具設(shè)計及制造方面也引入了 CAD/CAM 先進技術(shù)。 塑料產(chǎn)量的提高和應用領(lǐng)域的擴大，也促進了塑料成型設(shè)備和成型模具的不斷發(fā)展。目前，塑料成型加工工藝正朝著高速、高效、自動化方向發(fā)展。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、氨基塑料、酚醛塑料等是一類產(chǎn)量較大、用途較 廣、成本較低的通用塑料，其產(chǎn)量將保持持續(xù)上升的趨勢；尼龍、聚甲醛、 ABS、聚碳酸酯、聚苯醚等工程塑料，正向著擴大生產(chǎn)，降低成本，改進性能，開拓用途方面的發(fā)展。同時，芳雜環(huán)的耐高溫塑料也向前推進了一步。 塑料工業(yè)的基礎(chǔ)原料最早以農(nóng)副產(chǎn)品為主，從 20 年代起轉(zhuǎn)向以煤及煤焦油產(chǎn)品為主，從 50 年代起逐漸轉(zhuǎn)向以石油及天然氣為主， 從而大大加速了塑料工業(yè)的發(fā)展?？墒堑浆F(xiàn)在，它已成為許多工業(yè)部門不可代替的工程材料，而且這種嶄新的的合成材料，正在飛速地追趕鋼鐵工業(yè)，大有后來者追上之勢。從 1950 年以來，世界塑料產(chǎn)量增長幾乎是每隔 4～ 5 年就翻一番。 塑料工業(yè)的發(fā)展歷史雖然很短，但其發(fā)展速度相當驚人。 國內(nèi)外塑料工業(yè)的發(fā)展概況 塑料工業(yè)是年輕的新興工業(yè)之一。多年來，我國對注塑模設(shè)計制造技術(shù)及其 CAD 的開發(fā)應用十分重視，國家和許多省市都在這方面安排了攻關(guān)項目或重點科研課題。從 80 年代中期開始，國內(nèi)部分大中型企業(yè)先后引進了一些國外知名度較高的 CAD 系 統(tǒng)。除了完整的裝配以外， Mold base 還提供大量的組件，例如 :削釘、頂桿、 AB 板、螺栓、定位環(huán)、軸襯等。 Solid Works 軟件是美國 Solid Works 公司在總結(jié)和繼承大 型機械 CAD 軟件的基礎(chǔ)上，在Windows 環(huán)境下實現(xiàn)的第一個機械 CAD 軟件，是面向產(chǎn)品級的機械設(shè)計工具。用戶界面以標準目錄庫訪問功能為基礎(chǔ)，通過對組件及其關(guān)聯(lián)孔的混合實例化，支持模具零件和裝配的自動配置。 新的 V5 版本界面更加友好，功能也日趨完善，開創(chuàng)了 CAD 軟件的一種全新風 格。 Pro/Mold Design 模塊用于設(shè)計模具部件和模板組裝，能自動生成模具型腔幾何體，并可通過修改造型幾何體的方法補 償產(chǎn)品的收縮。此外，UG 還提供了 UG/Die Engineering Wizard(沖壓模工程向?qū)?)、 UG/Progressive Die Wizard(多工位級進模向?qū)?)等專用模具 CAD 工具。它應用知識嵌入的基本理念，按照注塑模具設(shè)計過程的一般順序來模擬模具設(shè)計的整個過程，在此過程中，它只需根據(jù)一個產(chǎn)品的三維實體造型建立一套與產(chǎn)品浩型參數(shù)想過的三維實體模具。 UG NX 有強大的建模工具和分析模塊，被廣泛地應用于航空、航天、汽車、機械、模具、工業(yè)設(shè)計等行業(yè)。 CAD技術(shù)研究現(xiàn)狀 近幾年來國外先進工業(yè)國家對模具 CAD 技術(shù)的開發(fā)非常重視，在 CAD 開發(fā)上投入了很大的人力和物力，將通用 CAD 系統(tǒng)改造成為適合模具行業(yè)的專用 CAD 系統(tǒng)，并將其應用于模具的設(shè)計與制造中。另一方面，作為通用的 CAD 系統(tǒng)，在開發(fā)之初都是作為通用機械設(shè)計工具來構(gòu)思的，因此在使用這些通用 CAD 軟件設(shè)計注射模時，仍會感到效率低下、操作煩瑣、功能短缺。 (3)專用注射模 CAD 系統(tǒng)注射模設(shè)計階段 采用通用 CAD 系統(tǒng)進行注射模設(shè)計，雖然在很大程度上提高了模具設(shè)計的質(zhì)量和效率。但是參數(shù)化設(shè)計只適用于單一的零件設(shè)計，當進行部件或復雜結(jié)構(gòu)設(shè)計時，修改參數(shù)就很容易引起結(jié)構(gòu)干涉。參數(shù)化設(shè)計技術(shù)以其強有力的草圖設(shè)計、尺寸驅(qū)動修改圖形的功能，成為初始設(shè) 計、產(chǎn)品建模及修改、系列化設(shè)計、多種方案比較和動態(tài)設(shè)計的有效手段。 參數(shù)化設(shè)計方法與傳統(tǒng)方法相比，最大的不同在于它存儲了設(shè)計的整個過程，設(shè)計人員的任何修改都能快速地反映到幾何模型上，并且能設(shè)計出一組形狀相似而不是單一的產(chǎn)品模型。它用約束 來表達產(chǎn)品幾何模型，定義一組參數(shù)來控制設(shè)計結(jié)果，從而能夠通過調(diào)整參數(shù)來修改設(shè)計模型。這個時期 CAD 系統(tǒng)的主要特征就是參數(shù)化設(shè)計方法的應用。但是，這只是將設(shè)計人員從手工繪圖中解放了出來，起到的只是輔助繪圖的功能，沒有完全體現(xiàn)其輔助設(shè)計功能。在幾何造型方面分別采用了三維線框模型、曲面模型和實體模型技術(shù)。 (2)通用 C