摘要：随着模具技术的不断进步，CAD/CAE技术已经越来越广泛地应用到模具的设计过程中，对于模具质量的提高发挥着重要的作用。
关键词：CAD技术；覆盖件模具；汽车车身；汽车底盘
中图分类号：RT64 文献标识码：A 文章编号：2095-3178（2018）20-0365-01
前言：
20世纪60年代初，CAD技术首先被应用于机器制造行业，如飞机制造、汽车制造、船舶制造等。到20世纪70年代后期，微型计算机、大容量存储技术和计算机图形学的飞速发展，使CAD技术在工程上的应用从单独的分析计算变成大量信息存储、检索、绘图、计算融为一体的独立系统，CAD技术贯穿到设计、制造、管理的全过程中。
1 模具CAD/CAM技术产生的背景及意义
模具工业是国民经济的重要基础工业之一。模具是工业生产中的基础工艺装备，是一种高附加值的高精密型产品，也是高新技术产业化的重要领域，其技术水平的高低已经成为衡量一个国家制造业水平的重要标志。随着工业的发展，特别是CAD/CAM/CAE技术的飞速发展，极大地推动了模具的发展。模具CAD（计算机辅助设计CAD-Computer Aided Designl/CAM f计算机辅助制造computer Aided Manufacturing）可以显著缩短从设计到制造的周期，节省时间，提高生产效率并大幅度降低成本，将技术人员从繁冗的计算、绘图和NC编者编程工作解放出来，使其可以从事更多创造劳动。同时模具CAD/CAM技术为模具工业提供了强有力的技术支持，满足了目前用户提出的“短交货期”、“高精度”、“低成本”的迫切要求。为企业的产品设计、制造和生产水平的发展带来了质的飞跃。
2 CAD/CAM技术在汽车中的应用特点
2.1 技术先进
采用CAD软件可提供优化设计，实现图形输入、优化排样、工艺分析和计算、对尺寸和公差的处理以及尺寸自动标注等。
2.2 高效、节约和自动化程度高
提供快捷的汽车设计方法，简化设计过程，缩短设计周期。对毛坯排樣优化可提高材料利用率，提高工效，可避免出现差错，这是设计者手工设计根本无法比拟的。
2.3 加工质量高
把设计和加工过程联系起来，采用先进加工技术，可消除加工中的人为误差，保证加工质量。
CAD、CAM是实现技术、经济效益的不可分割的两个组成部分。如只完成CAD技术的开发，而不实现CAM的应用，不形成CAD/CAM一体化，CAD技术开发应用则基本失去其实际意义。
3 CAD/CAM技术在汽车中的应用
3.1 CAD/CAM技术在汽车模具中的应用
模具是指能够生产出具有一定形状和尺寸要求的零件的一种生产工具，也就是人们通常所说的模子。模具生产具有高效、节材、成本低、保证质量等一系列优点。
汽车新产品开发的决定性环节是汽车覆盖件模具的设计，是由设计人员运用专业知识和丰富的实践经验综合推理与计算完成的。传统的覆盖件模具制造方法是先制造主板、主模型和工艺模型，然后利用工艺模型为靠模在仿型机床上加工模具表面，最后由钳工装配、调试成合格模具，不仅工艺流程长，模具表面精度低，而且存在着对模具制造工人要求高等缺点。因此实现覆盖件模具CAD/CAD是汽车工业迫切需要解决的一项技术难题。
汽车覆盖件模具CAD/CAD系统的特点是利用计算机及其外围设备在各层次计算机软件系统的支持下，完成模具方案设计、金属板料冲压成形过程分析、模具结构设计、模具数控加工刀具运动轨迹生成和控制数控机床进行模具加工等工作。
上世纪末，国外汽车公司就开始了模具CAD/CAD技术的研究。这一研究主要用于汽车车身的设计，并且各大汽车公司也建立了自己的CAD/CAM系统，并将其应用于模具设计与制造。目前，模具CAD/CAM技术也应用于我国许多企业，并在计算机自动编程技术取得了丰富的经验，大大提高了模具的使用精度和生产率。然而，现在我国还有许多企业仍然停留在手工设计模具的阶段，其模具CAD/CAM技术工作也只是用计算机进行二维设计，只有少数企业的汽车模具设计和制造水平接近于国际先进水平。
现在，由于我国汽车模具的设计及制造效率低，设计方法也很难适应汽车工业发展需要，这导致了我国设计开发的新车型与发达国家相比相差甚远。而花高价钱从国外引进CAD/CAM技术又会严重阻碍我国汽车产品的更新换代。要提高我国汽车设计及制造水平我们只能研发自己的模具CAD/CAM技术，并以国外先进的通用计算机造型软件为基础进行二次再开发，从而提高我国模具CAD技术的发展。
3.2 CAD/CAM技术在汽车车身中的应用
汽车车身是汽车的重要组成部分，是整个汽车零部件的载体，它的质量在汽车制造技术中占有很重要的地位。现在，汽车车身技术的发展状况反映出一个国家的汽车工业水平，要是我国的汽车工业水平赶超世界先进水平，关键是提高汽车车身设计和制造水平。
国外现代车身开发已进入采用“并行生产”的方式和无图纸化的阶段。“并行生产”可以减小重复设计的麻烦，缩短修改设计的时间：并让生产部门尽早获悉产品的设计意图、分析新设计的可行性。这些都是通过CAD/CAM一体化实现的，即车身开发过程由一个“工程数据管理系统”管理，统一信息流，统一数据库。这样可以提高车身开发的效率，又便于保证质量。
我国已建成的CAD/CAM系统，目前由于缺乏人才去充分开发和应用，还没有形成CAD/CAM系统技术。在汽车车身CAD方面上是沿用传统设计方法基础上作局部的辅助，主要是在表面集合图形和线图形上取得效益。在CAM方面，各汽车厂首先将力量投入到车身模具的曲面数控加工，以代替传统的曲面方型加工，取得了良好的经济效益。
3.3 CAD/CAM技术在汽车底盘中的应用
汽车底盘是汽车设计中重要的一环，对汽车产品质量起决定性作用。现在由于计算机在汽车上的应用汽车底盘发生了重大变革，它改变了汽车传统的机械装置，并增加了许多新的功能，使汽车的驾驶更为简单方便，乘坐更为舒服安全。
汽车底盘在布置设计时都是在三维空间内完成的，因此在设计中为了建立整车坐标系及总称的坐标系，设计人员必须在CAD/CAM系统中准确确定零部件位置。在已经建立的整车坐标系及总称的坐标系中建立数学模型，用坐标点的方法完成总称装配。在设计完成后，CAD/CAM系统还要进行干涉检查，包括位置干涉检查和运动干涉检查。
4 结语
CAD/CAM技术在我国汽车行业中的应用，虽然带动了汽车在设计和生产方面的变革，但和国外先进技术水平相比还存在着相当大的差距。现在CAD技术正向着集成化、网络化、智能化等方面发展，我们只有抓住时机，积极研发，才能跟上世界科技发展的步伐，与时俱进，和其他国家汽车发展方向保持一致，提高我国CAD技术在汽车行业应用水平。
参考文献
[1]宋晓琳，汽车车身制造工艺学[M]，北京：北京理工大学出版社，2017
[2]李春明，现代汽车底盘技术[M]，北京：北京理工大学出版社，2017
[3]陈炜，林忠钦，汽车覆盖件模具结构并行设计[J]，MouldBBs，2016（10）
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