国内外冲压模具CAD/CAE/CAM软件对比分析

摘 要：论述了国内外冲压模具CAD/CAE/CAM软件技术的优势和内容，介绍了国内外常用的CAD/CAE/CAM软件，主要介绍了专用冲压和压延成型仿真软件DYNAFORM、 专用冲压和压延成型仿真软件PAMSTAMP、 专用冲压分析仿真软件OPTRIS、冲压和压延成型仿真软件 MSC·DYTRAN以及国家“九五”重点科技攻关项目的常用软件 KMAS软件。通过比较各个软件的功能以及技术指标，为相关技术人员提供参考。随着模具CAD/CAE/CAM技术朝着集成化、网络化、标准化、专业化、开放性、虚拟化、专业化和智能化方向发展，其必将在产品设计与制造中发挥越来越重要的作用。

关键词：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，衡量国家制造业整体水平的主要标志就是模具设计发展情况，进一步发展制造业，需要发展优质、高效、复杂、大型、长寿、精密的设备，依据冲压模具基本发展情况，融合冲压模具CAE技术的有效分析。实际生产模具的时候，能够及时发现生产问题，依据CAE分析数据结果来合理修改设计模具的实际方案，从而达到降低模具生产周期的目的。目前国内外主要的专门的冲压分析软件有以下几种[1-5]：

（1）专用用于成型仿真软件DYNAFORM。（2）专用冲压和压延成型仿真软件PAMSTAMP。（3）冲压分析仿真软件专用软件OPTRIS。（4）模拟冲压和压延成型MSC·DYTRAN。

2 DYNAFORM—冲压和压延成形仿真专用软件

DYNAFORM是全球唯一一款冲压产品及模具开发提供CAE整体解决方案技术的软件。DYNAFORM是为企业在冲压和钣金成形中，提供整体解决方案的软件。它是以下几大功能模块[6]：

BSE（Blank Size Engineering）板料尺寸工程。

FS（Formability Simulation）成形仿真。

Spring-back and Spring-back Compesation回弹及回弹补偿。

Blank and Trim Line Development板料尺寸、切边线优化。

Tube Forming 管成形：弯管及液压胀型。

Volume Forming 体积成形。

Hermal Forming 热成形 。

DSA（Die System Analysis）冲模系统分析。

3 PAMSTAMP—冲压和压延成形仿真专用软件

目前德国的奔弛，VOLVO，日本的MAZDA、NISSAN、NIPPON

等均在使用此软件做冲压分析[7]。专业钣金成形快速仿真系统FASTAMP

-NX3.0。

主要技术性能指标：

高度兼容的CAD数据接口；质量与速度俱佳的曲面网格剖分器；

面向工程的钣金材料库并可无限扩充；面向工艺的模型装配功能，自动按照给定冲压方向及压机类型调整各模具部件位置，可模拟单动、双动、三动等压机类型；完全面向金属板料成形领域，具有较高的模拟精度；可应用于连续模（级进模）、翻边成形、三维翻边成形、修边线、拉延成形、冲压工艺优化；采用适合国情的中文界面设计，操作简捷，易学易用。支持多语言版本主流操作系统。

主要功能：

基于NX环境的专业板料成形模拟解决方案，新一代无缝集成仿真环境；统一用户界面与操作风格，无需数据导入/导出操作，全参数化设计与分析模型，设计方案变更瞬时响应，直观操作&易于使用，兼容NX4.0/5.0/6.0/7.0/7.5強大丰富模拟功能； 产品设计、成本估算、工艺设计、虚拟试模，下料尺寸及三维修边线快速精确展开，零件可成形性快速评估，复杂冲压件关键区域可成形性快速评估，冲压成形全流程仿真，破裂、起皱、回弹、表面质量缺陷预测；改进的网络自适应算法，强大的并行计算能力，PC平台超大规模快速求解，迎接PC单机多核新时代，无需额外增加硬件成本；毛坯展开向导（简称BEW）集成了板料轮廓的展开计算、成形性分析、板料排样的优化和将结果及时反馈给产品设计人员、成本估算人员和工艺设计人员等多项功能；修边线展开向导（简称TUM）通过与NX设计环境无缝集成，可以帮助产品工程师评估复杂冲压翻边区域的成形性问题，协助工艺设计师获得精确的修边线以用来设计冲压模具，从而大大缩短产品开发周期，有效降低开发费用；成形分析向导（简称FAW）通过与NX设计环境的无缝集成，能帮助设计人员快速准确地校核设计方案，进行虚拟试模，尽早发现潜在的设计问题，极大地降低了试模风险。

4 结束语

在教学改革过程中结合我院的具体情况，进行了各种大胆改革尝试。将理论学习、仿真训练和岗位实操交替贯穿于课程改革全过程。

参考文献：

[1]周晓峰.冷冲压模具制造[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2013.

[2]人力资源和社会保障部教材办公室.冷冲压模具制造[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2013.

[3]任立军，侯巧红，杨峰.高职院校模具设计与制造专业课程体系的研究与改造[J].模具制造，2007，7（04）.

[4]夏卿坤，刘爆.加强模具专业的实践性教学，培养应用型人才[J].长沙人学学报，2006，2（04）.

[5]叶东.《塑料成型工艺及模具设计》课堂教学的组织与创新[J].科技信息，2009（09）.

[6]曹延欣，王利涛，于宙.《模具设计》课程的教改实践[J].理工高教研究，2008（04）.

[7]尤芳怡.面向创新能力培养的模具专业课程教学改革[J].现代企业教育，2007（02）.

[8]何亚银.模具专业《模具设计与制造》课程教学研究[J].中国现代教育装备，2008（10）.

[9]柳青.高职院校模具专业课教学改革的问题探讨[J].考试周刊，

2008（41）.

[10]陈吉平，胡成武.《塑料成型模具设计》课程教学改革与实践[J].湖南工业大学学报，2008（02）.

[11]王波，王仙萌.模具设计与制造专业课程的改革探索[J].职业教育研究，2007（07）.

项目来源：西安科技大学博士启动金（编号：2017QDJ038）

作者简介：李素丽（1981-），女，副教授，主要从事模具设计相关的研究工作。