文 献 综 述
1、模具技术的现状与发展
在国外，特别是欧美和日韩等发达国家的模具技术起步较早，已经拥有了比较先进的生产技术和经验，在很大程度上值得我们国内模具行业学习和借鉴。他们主要是将高新技术应用于模具的设计和制造当中，主要体现在[1]：（1）模具工业的优越性需要信息技术的充分发挥；（2）高速切削、五轴高速加工等技术的基本普及，对制模周期进行了大大的缩减；（3）快速成形技术与快速制模技术也在生产中得到了普遍的应用；（4）模具产品更加专业化，市场定位也更加准确；（5）管理信息系统更加先进，集成化管理基本实现；（6）加工工艺管理先进、标准化程度高。
中国虽然很早就制造和使用模具，但一直未形成产业，并且一直发展比较缓慢[2]。1984年成立了中国模具工业协会，1987年模具首次被列入机电产品目录，当时全国共有生产模具的厂家约6000家，总产值约30亿元。随着中国改革开放的日益深入，市场经济进程的加快，模具及其标准件、配套件作为产品，制造生产的企业大量出现，模具产业得到快速发展。在市场竞争中，企业的模具生产技术提高很快，规模不断发展。我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竞争激烈[3]。
2、冲压模具与计算机技术
随着科技的发展与进步，计算机技术越发成熟，诸多领域都实现了计算机化，对冲压模具的计算机化也基本实现。具有代表性的是计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)和计算机辅助工程(CAE)。在计算机辅助设计方面。当今的国内冲压模具企业，基本上不用传统而落后的手工绘图方式，取而代之的是方便快捷的AutoCAD计算机绘图软件，部分企业在原有的操作水平上，对AutoCAD进行了二次开发，拓展其应用开发功能(深圳某台资公司在AutoCAD R13基础上进行专项开发，形成了由十二块模板组成的系列冲压模具)，形成了具有自己特色的、针对性非常强的冲压模CAD软件；也有许多企业使用国产的AutoCAD产品(如开目CAD、CAXA等等) [4]。计算机技术在模具设计上的应用，在很大程度上提高了企业的制造效率，降低了企业在生产制造方面的成本，给企业增加了收益。模具的迅速发展，一方面得益于计算机技术的应用，另一方面是用户对模具要求的提高。（诸如压力机速度、精度、换模效率等方面。）在汽车领域，车身的外形和汽车中至关重要的动力来源——发动机是汽车的两个关键部件，汽车车身模具是车身制造技术的重要组成部分，特别是大中型覆盖件模具，对技术要求非常高，其技术密集，体现当代模具技术水平。在汽车开发领域，对于车身模具的设计和制造约占整个汽车开发周期三之二的时间，这也是当下制约汽车换型的主要因素。目前，美国在汽车的改型换代上处于领先地位，其仅需30个月就可以完成对汽车的改型换代，而别的国家必须花48个月才能完成，这主要得益于在模具业中应用了CAD/CAE/CAM技术和三维实体汽年覆盖件模具结构设计软件[5]。文献[6]中，作者认为：提高模具设计效率的重要手段是在模具设计中标准件和简化符号的运用。CAD系统开发的重要内容之一是标准件库的建立。为此作者利用CAD技术对冲压模具二维、三维标准件图库进行了开发。利用图库可以生成几千个不同类型、不同规格模具标准件的二维图符和三维实体图，其结果高效准确，其二维图符功能不仅能够方便模具的设计工作，而且可以有效地提高绘图效率，三维实体建模功能不仅有助于模具设计人员直观的观察模具结构，还可以将生成的零件三维实体转换到其它的三维CAD / CAM软件中，生成数控加工的NC代码，用于数控加工的同时也方便现代企业内部的数据管理与传输。文献[7]中，作者针对冲压模具设计中使用大量标准件的特点，在CATIA V5基础上，使用参数化设计方法对标准件建模，建立了标准件库，有效提高了冲压模具设计的效率。文献[8-10]中，作者以冲压模具设计系统的开发为目的，详细介绍了利用Pro/E提供的开发工具Pro/ Toolkit,在Visual CH 6．0上进行编译。从系统菜单、用户对话框的开发、参数化程序的设计，实现了弹出对话框方式的冲压模具标准件的参数化驱动，进一步扩展了Pro／E二次开发的功能。开发的系统由冲压模具设计、冲压过程模拟、冲压模加工模拟几个模块组成，为设计者提供设计理论和知识的支持。文献[11]中，作者利用UG／NX进行了盒形件的三维建模及复合冲压模设计，完成了一种带倒装拉深、整形和侧孔冲压结构的复合冲压模具。缩短了模具的设计和制造周期。该模具可使拉深、底面四角整形、冲底面四个四方孔、翻边、冲侧孔五道工序集于一套模具，使操作更加方便。节省工时，提高劳动生产率。文献[12-14]中，作者认为：模块化设计技术可以对产品的设计与制造周期进行缩短，是快速响应设计的核心。作者从冲压模具的模块化设计方法出发，分析了冲压模具的结构和设计特点，论述了基于模块化的冲压模具功能零部件的规划、基于模块化的冲压模具设计过程。最后给出了冲压模具CAD系统的功能结构，并对其具体功能进行了描述。冲压模具CAD系统应用模块化技术可以优化模具的设计与制造，提高模具设计的标准化水平及快速响应能力。文献[15]中，作者将有限元仿真技术引入模具结构参数优化过程，通过该技术与模具结构优化数学建模的结合，不仅可以的大大缩短模具结构优化需要的时间，减少试模次数、降低试模成本，而且通过有限元仿真技术，还可以动态观察不同模具结构参数下锻件成型过程金属的流动情况，对模具结构优化作出合理的解释。
从上述文献中，我们不难发现计算机技术在模具设计生产过程中的应用已经达到了一定水平。但是，有一点我们仍然不能忽视，即对冲压模具的CAD/CAE/CAM技术的应用程度，我们的技术开发手段与发达的工业国家比较起来仍然是比较落后、且技术的普及率并不高，应用仍然不够广泛。显然，中国的模具设计仍然有很长的一段路要走。
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