国产三维CAD/CAM软件SINOVATION在福田模具的应用研究

    福田模具作为国内模具行业领导者之一，是最早实现利用三维CAD/CAM软件进行汽车覆盖件模具设计制造的单位之一，具有丰富的冲压工艺及模具设计分析及制造经验。当国产三维CAD/CAM软件SINOVATION面世后，福田模具考虑到对模具新技术的强烈需求，慎重地对SINOVATION软件进行了交流考察，培训以及实例设计验证等一系列的应用研究工作，由于SINOVATION软件技术专业性、方案的完整性及华天软件提供的良好的服务，促进了国产三维CAD/CAM 软件SINOVATION在福田模具顺利地开展应用研究工作。

1、模具设计应用验证研究

    华天软件提供的SINOVATION软件在模具产品设计上的可行性、高效性如何？与其它CAD软件的数据交换是否存在障碍，其特有的回弹变形补偿功能实用性如何？工程师能否习惯SINOVATION设计软件等是福田模具最关心的问题。华天软件与福田模具进行了周密的软件应用验证计划，验证过程经历了系列软件培训交流、问题解答、实例设计6套拉延模和1套冲孔模以及SINOVATION与PDM软件的集成验证的等。

    首先进行了软件的基础培训工作，经过一段时间培训后，福田模具的工程师基本掌握了SINOVATION软件的操作技能，接着进行了设计的实际验证，在验证过程中福田模具工程师负责软件实际操作，华天软件工程师负责技术指导。

    通过SINOVATION软件提供的数据接口将其他CAD数模转换进来，可以分别通过该软件提供的IGES、STEP,PARASOLID等格式，转换过程比较顺利，而且能够实现完整的装配数据转换。

    在SINOVATION软件平台上顺利地完成了5套拉延模具和1套冲孔模的主要零件及结构的造型设计。通过这个实际设计过程，工程师了解了SINOVATION软件模具设计基本功能、标准件的和差思想、装配思想和软件的一些设计思路。后期工作主要是进行了模具出明细表、出图方面的学习和应用。在实际应用中工程师们充分认识到这款软件在模具设计方面的独特优势，通过后期双方的紧密合作，完全可以满足福田模具在汽车覆盖件模具设计方面的需求。

    以下图例（图1-图6）是工程师们设计实例的部分表达。

图1：拉延模1

图2： 拉延模2

  图3：拉延模3

图4：拉延模4

图5：拉延模5   

图6：冲孔模

    由于长期使用欧美软件，操作习惯已经定势，初步应用时感觉操作习惯不同，但经过1至2周的时间就很快适应过来，看到一套套模具用新的专业软件顺利高效完成，工程师们对应用一款新的专业模具设计软件的信心更加坚定了。分页2、SINOVATION软件在模具设计制造方面的优势总结

    通过实例验证和培训学习、软件比较，工程师们发现在模具设计方面SINOVATION软件最大的优势是能提供完整的冲压解决方案，以设计评价为中心无论是在工艺设计和还是结构设计都能最大限度地提高模具工程的整体效率。各模块存在的优势总结如下：

    DL设计方面：

    1)波浪刃口线设计方便：可以通过角度或移动量改变方式实现，见图7。对剪切线附加倾斜，修边冲裁时可以减轻切断力。

图7

    2)FORM模块，对于回弹补偿和型面修改显示及其强大的方便性，见图8，现有的软件无法完成着这类工作，只能删掉某面重新建模。而SINOVATION的回弹补偿功能可以轻易实现局部或整体的变形处理如下垂、局部翘曲、旋转等，也可以根据测量和冲压分析结果进行自动变形处理，实现了我们多年的愿望。

图8

    3)修补拉延工序模型型面上所有的孔洞、缺口，对面端进行高质量延伸。这些功能非常方便地让我们实现从产品原型到冲压工序件的快速模型处理。

    4)提供了冲压工序模型的快速创建功能和实时评估能力。利用这个功能，我们可以适时评价冲压模型的制造工艺性，而且企业的评价标准可以方便的进行客户化定制。

    5)自动确定冲压中心与冲压方向，实时评价工序模型，分析结果快速反映到模型上。

    6)可以按照用户自己定义的截面形状，通过创建截面线很方便做成工艺补充面。截面形状通过草图实现，很方便个性化定制。

    7)切断条件的实时检查、翻边线展开计算、裂痕褶皱评价。

    8)冲压工序自动空间布局。

    模具结构设计方面：

    SINOVATION在模具结构设计方面，提供了很多实用、方便的功能，便于我们快速设计模具结构。

    1)三角加强筋：多种控制可以快速创建三角筋；

    2)镶块安装座命令比较方便可以指定某些边是内收（变小），其他边外移（变大）；

    3)整形镶块的面延展命令可很方便将多个面一起变大；

    4)可以根据制品形状自动产生翻边提升装置；

    5)H高度标注：Sv软件可以根据加工面的颜色自动标注高度和加工符号。

    6)提供专门配置冲头的功能，见图9，可一次性配置出成套的冲头；

图9

    7)提供了冲压模具标准件库

    该款软件提供了GB标准件库和部分模具标件库见图10，在标准件库的管理工具下查找方便，可以单独打开，也可以直接参与装配等。而且企业可以自主在库中添加所需要的各种类型的标准件。

图10

    8)提供了冲压模具实体结构验证功能

    实体验证可以快速提供模具的空间尺寸；判断起重吊具的安全性，快速地进行干涉检查等功能。

    模具校验方面：

    1)动态截面和静态截面命令不仅可以动态查看，而且可以方便地对需要查看的某一个面进行查看，见图11；

图11

    2)可以进行动态仿真见图12，包括模具的上下运动、斜楔运动、工序件传输运动等，在运动过程中进行动态的干涉检查，遇到干涉可以自动停止，并指示出干涉位置。

图12

    3)在设计过程中通过设定加工界限，预定加工刀具，可以自动进行模具结构面可加工性检查。

    CAM加工方面：

    1)CAM属性连接的加工方法：可以自动识别孔的位置、大小、形状，根据选择的标准加工工艺生成相应的加工路径。根据孔的属性（颜色、大小、种类）进行标准孔的定义见图11，每一类标准孔可以设定一种标准加工工艺进行储存。标准加工工艺中包括了孔从粗加工到精加工中的所有路径。

    2)SINOVATION提供独一无二的消失模设计与加工模块：使用消失模专门模块中的自动分层、自动消除负角、自动拼接等功能，使消失模的加工会更容易，效率会更高见图13，更能满足企业的需求。

图13

    3)任务管理器计算方式：这种计算方式运行在后台，不占用SINOVATION主程序资源，不需要等待计算时间，可以在它计算的过程中继续进行下一步操作。

    4)NC数据路径化：SV提供了常用软件所实现不了的功能就是NC数据的路径化，它可以将常用软件生成的NC代码读入过来生成路径，生成路径时可以重新设定工具大小、转速、切削量等参数。

    其它功能方面：

    1)与PDM的紧密集成：华天软件将SINOVATION软件与PDM软件做了紧密的集成开发。保证SINOVATION应用工作从开始就处于可管理的环境中；

    2)系统具有自动恢复数据功能，确保数据安全性高；

    3)实体及曲面修剪功能非常强大，可以灵活地处理修剪后需要保留的部位；

    4)SINOVATION软件的原基础软件在日本模具界有着长达30年的应用，包含了这些企业的丰富的经验，在引入国内后，将模具先进的设计制造经验带给中国客户，我们感受到该款软件在工程细节方面考虑非常周到。分页3、国产三维CAD/CAM软件SINOVATION作为未来模具设计平台的考虑因素

    1）性价比的考虑

    该款软件考虑到中国国情提供非常适宜的价格，确实是一款性价比相对较高的专业冲压设计软件。我们认为中国国内模具企业根据自己企业的实际情况选购这款软件作为主要的模具设计制造手段，会减少企业对欧美流行软件的依赖和降低企业的软件使用和维护成本。

    2）技术专业性考虑

    SINOVATION软件与目前流行的欧美软件相比较，具有上面所陈述得非常优秀的专业设计模块，提供了从工艺、结构设计、回弹补偿、加工等冲压模具所需要的完整解决方案。

    3）专业开发的考虑

    经过数十年的模具设计制造的技术积累，我公司已经掌握了汽车覆盖件模具设计经验，希望通过一款可靠的软件，不断地将我们企业工程师的个人经验进行总结提炼，并融于到专业设计平台上，此举将会极大地提高模具的设计制造效率，从而保证我公司的模具设计技术始终处于国内领先水平。

    综述：软件技术的发展离不开先进的制造业，而制造业的发展需要软件作为强大的技术支持做后盾，温家宝总理在视察华天软件SINOVATION研发中心时精辟的论述：“由制造到创造，软件是个桥梁”。深刻地诠释了工业化与信息化融合的内涵。

    福田模具和华天软件作为中国民族企业在不同行业的典型代表，将坚定不移地走自主创新的道路，为中国由制造业大国迈进制造业强国做出更大的贡献！