模具設計長(cháng)期以來(lái)依靠人的經(jīng)驗和機械制圖來(lái)完成。自從二十世紀八十年代中國發(fā)展模具計算機輔助設計（CAD）技術(shù)以來(lái)，這項技術(shù)已獲得認可，并且得到來(lái)快的發(fā)展。九十年代開(kāi)始發(fā)展的模具計算機輔助工程分析（CAE）技術(shù)，現在也為很多企業(yè)應用，它對縮短模具制造周期及進(jìn)步模具質(zhì)量有顯著(zhù)的作用。一些產(chǎn)業(yè)發(fā)達的模具企業(yè)應用CAD技術(shù)，已從二維設計發(fā)展到三維設計，三維設計已達70%以上。中國大部分企業(yè)還停留在二維設計的水平上，能進(jìn)行三維設計的企業(yè)還不到20%。CAE軟件在國外應用已較普遍，國內應用還比較少，用於猜測零件成形過(guò)程中可能發(fā)生缺陷的水平還比較低。

　　模具設計技術(shù)及CAD和CAE軟件，今後應進(jìn)步在下列幾方面的水平：

　　*模具設計資料庫和知識庫系統；

　　*模具工程規劃及方案設計；

　　*模具材料和標準件的公道選用；

　　*模具剛性、強度、流道及冷卻通路的設計；

　　塑料模具塑料成形過(guò)程的各種模擬分析（注塑成形，包括塑料充模、保壓、冷卻、翹曲、收縮、纖維取向等模擬分析）、熱傳導和冷卻過(guò)程的分析、凝固及結構應力分析等。計算立車(chē)澆注系統及模腔的壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)、剪切應變速率場(chǎng)和剪切應力場(chǎng)的分布并分析其結果，是非常復雜和費時(shí)的。這一模擬技術(shù)已從中面流技術(shù)發(fā)展到雙面流技術(shù)，不久即可發(fā)展到既正確又快速的實(shí)體流技術(shù)，產(chǎn)生滿(mǎn)足塑料件虛擬制造要求的三維注塑活動(dòng)模擬軟件；

　　*壓模金屬成形過(guò)程的模擬、起皺及破裂分析、應力應變和回彈分析等；

　　*壓鑄模壓鑄件成形活動(dòng)模擬、熱傳導及凝固分析等；

　　*鍛模鍛件成形過(guò)程模擬及金屬活動(dòng)和充填分析等；

　　進(jìn)步設計和分析軟件的快速性、智能化和集成化水平，并強化它們的功能，以適應模具的不斷發(fā)展。

　　除了模具CAD/CAE技術(shù)之外，模具工藝設計也非常重要。計算機輔助工藝設計（CAPP）技術(shù)已開(kāi)始在中國模具企業(yè)中應用。由於大部分模具都是單件生產(chǎn)，其工藝規程有別於批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，因此應用CAPP技術(shù)難度較大，也難以有適合各類(lèi)模具和不同模具企業(yè)的CAPP軟件。為了較好地應用CAPP技術(shù)，模具企業(yè)必須做好開(kāi)發(fā)和研究。固然CAPP技術(shù)應用和推廣的難度比CAD和CAE為高，但也必須重視這一發(fā)展方向。

　　基於知識的工程（KBE）技術(shù)是面向現代設計決策自動(dòng)化的重要工具，已成為促進(jìn)工程設計智能化的重要途徑，近年來(lái)受到重視，將對模具的智能、排名推廣設計產(chǎn)生重要的影響。

　　模具加工技術(shù)的發(fā)展方向

　　中國的模具分為10大類(lèi)46小類(lèi)。不同類(lèi)型的模具有不同的加工方法，同類(lèi)模具也可以用不同加工技術(shù)往完成。模具加工的工作主要集中在模具型面加工、表面加工和裝配，加工方法主要有精密鑄造、金屬切削加工、電火花加工、電化學(xué)加工、激光及其他高能波束加工，以及集兩種以上加工方法為一體的復合加工等。數控和計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，使它們在很多模具加工方法中得到來(lái)廣泛的應用。在產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品品種多樣化及個(gè)性化日益明顯，產(chǎn)品更新?lián)Q代來(lái)快，市場(chǎng)競爭來(lái)激烈的情況下，用戶(hù)要求模具制造交貨期短、精度高、質(zhì)量好、價(jià)格低，帶動(dòng)模具加工技術(shù)向以下幾方面發(fā)展。

　　立車(chē)高速銑削技術(shù)

　　近年來(lái)中國模具制造業(yè)一些骨干重點(diǎn)企業(yè)，先後引進(jìn)高速銑床和高速加工中心，它們已在模具加工中發(fā)揮了很好的作用。當前國外高速加工機床主軸的高轉速已超過(guò)100000r/min，快速進(jìn)給速度可達120m/min，加速度可達1-2g，換刀時(shí)間可進(jìn)步到1-2s。這樣可大幅度進(jìn)步加工效率，并可獲得Ra≤1的加工表面粗糙度，可切削60HRc以上的高硬度材料，給電火花成形加工帶來(lái)挑戰。隨主軸轉速的進(jìn)步，機床結構及其所配置的系統及關(guān)鍵部件和零配件、刀具等都必須配合，令機床造價(jià)大為進(jìn)步。中國進(jìn)口的高速加工機床主軸高轉速在短期內仍將以10000-20000r/min為主，少數會(huì )達到40000r/min左右。固然向更高轉速發(fā)展是必然方向，但目前主要的還是推廣應用。

　　高速加工是立車(chē)切削加工工藝的革命性變革，從技術(shù)發(fā)展角度看，高速銑削正與超精密加工、硬切削加工相結合，開(kāi)辟了以銑代磨的領(lǐng)域，并大大地減輕了模具的研拋工作量，縮短了模具制造周期，在中國模具企業(yè)的應用將會(huì )來(lái)多。并聯(lián)機床，又稱(chēng)虛擬軸機床，和3D激光6軸銑床的誕生，及開(kāi)放式數控系統的應用更為高速加工增添光彩。

　　電火花加工技術(shù)

　　電火花加工（EDM）固然已受到高速銑削的嚴重挑戰，但是EDM技術(shù)的一些固有特性和獨特的優(yōu)點(diǎn)，是高速銑削所不能完全替換，例如模具的復雜型面、深窄小型腔、尖角、窄縫、溝漕、深坑等處的加工。固然高速銑削也能滿(mǎn)足上述部分加工要求，但本錢(qián)比EDM高得多。較之銑削加工，EDM更易實(shí)現自動(dòng)化。復雜、精密小型腔及微細型腔和往除刀痕、完成尖角、窄縫、溝漕、深坑加工及花紋加工等，將是今後EDM應用的重點(diǎn)。立車(chē)

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