國內外沖壓模具CAD/CAE/CAM軟件對比分析

摘 要：論述了國內外沖壓模具CAD/CAE/CAM軟件技術的優勢和內容，介紹了國內外常用的CAD/CAE/CAM軟件，主要介紹了專用沖壓和壓延成型仿真軟件DYNAFORM、 專用沖壓和壓延成型仿真軟件PAMSTAMP、 專用沖壓分析仿真軟件OPTRIS、沖壓和壓延成型仿真軟件 MSC·DYTRAN以及國家“九五”重點科技攻關項目的常用軟件 KMAS軟件。通過比較各個軟件的功能以及技術指標，為相關技術人員提供參考。隨著模具CAD/CAE/CAM技術朝著集成化、網絡化、標準化、專業化、開放性、虛擬化、專業化和智能化方向發展，其必將在產品設計與制造中發揮越來越重要的作用。

關鍵詞：CAD/CAE/CAM；DYNAFORM；PAMSTAMP；OPTRIS；MSC·DYTRAN；KMAS

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.109

1 引言

目前，衡量國家制造業整體水平的主要標志就是模具設計發展情況，進一步發展制造業，需要發展優質、高效、復雜、大型、長壽、精密的設備，依據沖壓模具基本發展情況，融合沖壓模具CAE技術的有效分析。實際生產模具的時候，能夠及時發現生產問題，依據CAE分析數據結果來合理修改設計模具的實際方案，從而達到降低模具生產周期的目的。目前國內外主要的專門的沖壓分析軟件有以下幾種[1-5]：

（1）專用用于成型仿真軟件DYNAFORM。（2）專用沖壓和壓延成型仿真軟件PAMSTAMP。（3）沖壓分析仿真軟件專用軟件OPTRIS。（4）模擬沖壓和壓延成型MSC·DYTRAN。

2 DYNAFORM—沖壓和壓延成形仿真專用軟件

DYNAFORM是全球唯一一款沖壓產品及模具開發提供CAE整體解決方案技術的軟件。DYNAFORM是為企業在沖壓和鈑金成形中，提供整體解決方案的軟件。它是以下幾大功能模塊[6]：

BSE（Blank Size Engineering）板料尺寸工程。

FS（Formability Simulation）成形仿真。

Spring-back and Spring-back Compesation回彈及回彈補償。

Blank and Trim Line Development板料尺寸、切邊線優化。

Tube Forming 管成形：彎管及液壓脹型。

Volume Forming 體積成形。

Hermal Forming 熱成形 。

DSA（Die System Analysis）沖模系統分析。

3 PAMSTAMP—沖壓和壓延成形仿真專用軟件

目前德國的奔弛，VOLVO，日本的MAZDA、NISSAN、NIPPON

等均在使用此軟件做沖壓分析[7]。專業鈑金成形快速仿真系統FASTAMP

-NX3.0。

主要技術性能指標：

高度兼容的CAD數據接口；質量與速度俱佳的曲面網格剖分器；

面向工程的鈑金材料庫并可無限擴充；面向工藝的模型裝配功能，自動按照給定沖壓方向及壓機類型調整各模具部件位置，可模擬單動、雙動、三動等壓機類型；完全面向金屬板料成形領域，具有較高的模擬精度；可應用于連續模（級進模）、翻邊成形、三維翻邊成形、修邊線、拉延成形、沖壓工藝優化；采用適合國情的中文界面設計，操作簡捷，易學易用。支持多語言版本主流操作系統。

主要功能：

基于NX環境的專業板料成形模擬解決方案，新一代無縫集成仿真環境；統一用戶界面與操作風格，無需數據導入/導出操作，全參數化設計與分析模型，設計方案變更瞬時響應，直觀操作&易于使用，兼容NX4.0/5.0/6.0/7.0/7.5強大豐富模擬功能； 產品設計、成本估算、工藝設計、虛擬試模，下料尺寸及三維修邊線快速精確展開，零件可成形性快速評估，復雜沖壓件關鍵區域可成形性快速評估，沖壓成形全流程仿真，破裂、起皺、回彈、表面質量缺陷預測；改進的網絡自適應算法，強大的并行計算能力，PC平臺超大規?？焖偾蠼?，迎接PC單機多核新時代，無需額外增加硬件成本；毛坯展開向導（簡稱BEW）集成了板料輪廓的展開計算、成形性分析、板料排樣的優化和將結果及時反饋給產品設計人員、成本估算人員和工藝設計人員等多項功能；修邊線展開向導（簡稱TUM）通過與NX設計環境無縫集成，可以幫助產品工程師評估復雜沖壓翻邊區域的成形性問題，協助工藝設計師獲得精確的修邊線以用來設計沖壓模具，從而大大縮短產品開發周期，有效降低開發費用；成形分析向導（簡稱FAW）通過與NX設計環境的無縫集成，能幫助設計人員快速準確地校核設計方案，進行虛擬試模，盡早發現潛在的設計問題，極大地降低了試模風險。

4 結束語

在教學改革過程中結合我院的具體情況，進行了各種大膽改革嘗試。將理論學習、仿真訓練和崗位實操交替貫穿于課程改革全過程。

參考文獻：

[1]周曉峰.冷沖壓模具制造[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2013.

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[10]陳吉平，胡成武.《塑料成型模具設計》課程教學改革與實踐[J].湖南工業大學學報，2008（02）.

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項目來源：西安科技大學博士啟動金（編號：2017QDJ038）

作者簡介：李素麗（1981-），女，副教授，主要從事模具設計相關的研究工作。