1 国外的发展现状

在社会的不断发展过程中，塑料产品得以广泛的应用。对于模具的设计，已经成为衡量国家制造业发展程度的重要标准之一。在工业发达的国家，注塑模具制造业逐步向标准化、网络化、智能化的方向发展[1]。从上个世纪60年代开始，国外注塑模具CAD/CAE/CAM技术伴随着通用机械技术的不断发展而得以快速发展，并且为我国注塑模具的技术发展提供理论依据及技术帮助[2]。如美国PTC公司，采用Pro/E软件进行注塑模具设计，它是一个集成功能和三维造型的软件，得到业界的普遍的认可和广泛推广；美国EDS公司的推出CAD/CAM软件UG，为产品的设计及加工提供了全方位的数字化造型和验证手段，在工艺设计以及虚拟构造设计方面都能为客户提供非常好的解决途径[3]；澳大利亚MOLDFLOW公司推出的CAE分析软件，它能够有效的验证并且优化塑件以及注塑成型过程，人们可以通过这个软件进行仿真模拟，获得仿真结果，并从壁厚、浇口位置等方面进行分析来研究产品的可制造性，用户可以通过此软件来设计出较好结构的产品，减小工作量等；美国Solidworks公司推出Solidworks软件，该软件属于一款全参数化的特征造型软件，为复杂三维造型的实现提供了有效的方法，并且可以便捷有效的实现复杂产品的装配，另外推出了一款专门用于模具设计的工作集，为模具的设计开发提高了速度、精度及效益。CAE技术的广泛推广以及快速的发展，在国外较为明显，目前发达国家的CAE水平已经达到较高的水平，在工业应用方面已经达到实用化阶段。采用CAD/CAM/CAE技术提高了产品的复杂性、多样性、经济性、可靠性等，提高了市场竞争力[4]。86659

2 国内的发展现状

在生活中，模具的应用非常广泛，大约有50%的精加工零件、75%的粗加工零件是由模具成型而来，绝大多数的塑料制品也由模具成型[5]。而相对于国外，国内的CAD/CAE/CAM的应用起步较晚，发展水平较低。但近年来，随着计算机技术方面的发展，国内注塑模具的CAD/CAE/CAM技术的应用也伴随其快速发展，并且促进了国内注塑模具市场的发展。目前，许多研究人员开始采用各种计算机技术进行模具设计的研究，为注塑模具的发展提供动力及有效方法。如郑州大学工学院推出了注塑模具CAE技术软件的Z-MOLD系统。该系统由许多模块组成，包括前期的设计、流动分析、保压分析以及前后处理模块，可以快速的进行模具的设计与分析，提高塑料模具的质量，并且缩短了模具开发的时间[6]。伴随着模具市场的不断扩大，研究人员对模具设计软件的研究也在不断地深入，研究方面也在不断扩大。如2010年周莉[7]研究了成型调制解调器外壳的注塑模具型腔，研究模具型腔的结构特点及工作状态论文网，通过有限元分析软件MSC。Patran进行静力分析以及寿命的分析。根据有限元分析的结果，可以获得不同型腔压力下的应力分布及位移变化，通过对应力云图和位移云图的研究，并结合疲劳强度理论对模具型腔进行寿命分析，然后对应力集中处进行优化分析与设计，显著地提高了模具的使用寿命；2012年曾信[8]对注塑模具中的关键零部件顶针组进行分析，研究误差建模分析的解析方法与数值解法。但是采用的分析方法也会产生误差，并且对实验结果产生了一定的影响，因此需要对注塑模具的关键零件进行分析优化，减小一定误差，提高塑件质量水平；陈国靖[9]采用ANSYS软件进行强度和疲劳分析，并从分析结果中获得应力应变图以及疲劳寿命值，通过有限元分析软件获得精确的分析结果，并且根据分析结果进行结构和制造工艺两方面的优化，采用此类分析方法可以显著地减少实验与设计成本，并且缩短了设计周期。此后注塑模具CAD/CAE/CAM技术趋于集成化发展，数学模型和算法得到进一步的完善，人工智技术能够得到很好应用[10]。