应用全数字信息的三维设计/加工技术，彻底改善模具设计/加工的质量和提高生产效率。

随着汽车工业的繁荣，汽车覆盖件模具行业也得到了飞速的发展。汽车覆盖件模具的设计/加工质量和效率直接影响着汽车车型的外观及其结构的质量和车型更新换代的周期。而作为汽车工业迅猛发展的中国，只有提高我们的设计、 加工的效率和质量，才能够获得国际市场的认可，在国际市场争得更多的订单。目前，虽然绝大部分企业已经完成了“甩图板” 的工作，但许多企业还是在大量应用二维的设计/加工思路在进行设计和加工，这直接影响着企业的整体加工质量和生产效率。因此关键在于必须应用全数字信息的三维设计/加工技术，彻底改善模具设计/加工的质量和提高生产效率。

高生产效率。现阶段，国内一些覆盖件模具企业已经开始承接国外的汽车模具项目，但大家也都注意到了，对于汽车上一些重要的、直接影响汽车质量的外观件模具，国内的企业还是很少接到的。从硬件设备上看，我国企业采购的都是最新型号的数控机床，包括五坐标的加工中心，硬件水平甚至要强于国外的水平。但为什么不能得到国际同行的认可？这主要是受到了几方面因素的制约：在资金使用上，国内的大部分企业都更看重硬件设备的投资，而对软件技术和软件服务方面的投资重视不够；而在技术创新上，国内企业的发展步伐和发展模式仍有待加速。

通过对一些企业的了解，我们总结了覆盖件模具企业存在的一些普遍的问题。首先，企业的软件投资远远低于硬件的投资，很多企业还在应用盗版的软件。软件的投资不仅仅是购买软件，还要将软件改造成自己企业的专用软件，这部分的投资回报要远远高于软件的价值。其次，衡量模具企业生产能力的最直接数据，不是看设计部的设计模具效率，还要看加工车间的模具出活率和模具质量。这就需要我们改善加工手段，采用数控方法，提高机床的自动化水平，保证机床的利用率、加工效率和加工精度。为了达到模具企业的整体效率的提升目标，我们就需要一款能够满足企业全流程的CAD/CAM软件系统。

为此，我公司经过一年的努力，总结了三维覆盖件模具设计和加工的基本流程，在TopSolid系统的平台上，开发了覆盖件模具的三维设计/加工系统TopSolid’Stamping。通过全三维的设计和加工思路，可以最大限度地提高设计/加工效率，并且严格地保证加工精度。通过在一些模具企业的实际应用，TopSolid系统被证明是完全能够满足所有类型覆盖件模具设计及加工需要的CAD/CAM软件系统。在模具设计/加工的效率上，TopSolid三维设计/加工效率比二维系统提高三倍以上，比通用三维软件设计/加工效率能够提高50%以上。

覆盖件模具的特点

1、模具的整体结构较复杂，但多为一些基本的体素（如：圆台、矩形台、筋板等）构成，结构特征（如：槽特征、孔特征等）较明显。

2、曲面处外形较复杂，但主要与零件工艺制定有关，曲面的修补是覆盖件模具工艺分析的重要环节。

3、模具结构中包含大量的标准件，并且有些标准件的安装特征较复杂（如：安全侧销）。

4、在模具上还有大量的标准特征（如：压板台、V形槽）。

5、NC编程分为泡沫实型的编程和钢模铸件的编程。泡沫实型属于粗加工，余量较大，而钢模加工要求精度比较高。　　

覆盖件模具设计对软件系统的要求

对于覆盖件模具的三维设计，所有的三维CAD软件都能够完成，但在设计效率上却存在很大的差异。

为了提高覆盖件模具的三维设计效率，软件系统必须具备效率高、稳定性强、易学易用、性价比高的特点。

高效率要求软件必须具备强大的造型功能和实体加工能力，包括实体曲面的混合造型、参数化的全关联造型/加工能力等。具备了上述的功能才能保证模具的设计/加工的一气呵成。

覆盖件模具的结构比较复杂，这就给计算机带来了大量的数据计算，并且要求软件系统必须具备良好的稳定性，以避免运算过程中的错误发生。

覆盖件模具企业的规模一般都比较大，要装备足够的软件系统，我们就需要考虑系统的性价比问题，在满足企业需求的基础上尽量减少费用支出，尽量多地装备系统，形成强大的设计能力。

TopSolid系统就是这样一款高效率、稳定性强、易学易用的高性价比三维软件系统。　　

TopSolid覆盖件模具设计/加工系统的特点

1、覆盖件模具设计/加工的第一个环节就是工艺方案的制定，这个过程中对曲面的操作非常多，包括对曲面的缝合修补和曲面的延伸构建等。TopSolid系统提供的曲面方法即简单实用又能够保证曲面的质量，尤其是对于IGES格式转换后的离散曲面文件的修补和缝合更是简单实现（如图1、图2所示）。

图1  缝合前的离散曲面

图2  缝合后的完整裁减曲面

2、TopSolid系统采用曲面实体混合造型方法，综合了曲面造型和实体造型的优点，使实体造型更加方便快捷（如图3）。针对覆盖件模具结构的特点，TopSolid系统还提供了丰富实用的特征建立方法。

图3  模具的外部特征

3、方便智能的标准件库，可以任意扩充并按照企业的要求进行个性化的设定。通过标准件的行为属性的建立，用户可以直接在定位体上完成相应的打孔、凸起等操作（如图4的压板台，它可以直接与模体进行裁减和相加）。

图4 TopSolid系统的标准件库

4、个性化的模架库可以帮助设计人员更快地完成模具设计。根据企业的设计规范和模具类型，我们可以制定相应的模架模板（如图5）。模具设计时只需调入相应的模板，再加以参数的改动和结构的细化便可完成模具的设计。这里也体现了TopSolid系统的全参数化设计思想。

图5  参数化的模架模板

5、复杂机构的动态模拟能够对各种成型机构进行模拟，检查干涉及成型行程。尤其是对于斜楔机构的模拟更是有助于帮助企业进行冲裁行程和零件干涉的检查。

6、TopSolid系统设计/加工的完全集成使得设计/加工完全关联在一起，设计的变动可以同时体现在加工上，不存在文件转换过程的数据丢失。

7、加工产品提供的多样加工策略为泡沫实型的编程和钢模的编程提供了很好的实体表面模型编程方法，更有利于提高编程效率和保证加工的正确性。

通过实际应用证明，TopSolid系统的这些特点在覆盖件模具的设计和加工中，能够成倍地提高设计和加工效率，并且能够保证最终的加工精度。

结语

TopSolid系统进入中国市场不久，但却已经引起了很多企业的关注。在覆盖件模具设计这一领域，国内还没有非常成熟的专业化的软件系统，TopSolid’Stamping是我公司专门针对覆盖件模具提出的全面解决方案。TopSolid系统在这一领域以其强大的造型功能和加工编程能力，将为覆盖件模具设计及加工企业注入新的活力，以高效率和高质量的模具产品提高国内模具企业的竞争力。

TopSolid简介

TopSolid系法国Missler公司开发的新一代CAD/CAM解决方案，其模具设计模块与参数化建模完全集成，拥有完整智能的标准件库，可自动生成工程图纸及明细表，能够极大优化企业生产力，其中国区总代理系北京宇航计算机软件公司。