CAD技术发展现状及在车辆发动机中的应用.doc

CAD技术发展现状及在车辆发动机中的应用 1.1本论文研究的目的和意义 近几年来,随着汽车工业的快速发展,汽车更新换代的速度加快,开发一款新车型,约有80%的模具需要重新开发,新型车用发动机模具的开发有一定的周期性,一是换型周期越来越短,二是变型机型需要时间不断缩短。高速发动机拉延件是大型复杂汽车覆盖件,具有曲面多、尺寸大、材料薄、结构形状复杂、精度要求高等特点,其模具制造技术难度大,成本高,开发周期和质量都难以控制。CAD技术作为一种现代设计制造方法,把它引入发动机拉延模具生产实际中,可以大大缩短发动机的开发周期,提高生产效率和市场竞争力。伴随着计算机软硬件技术、有限元分析及各类模拟软件等工具的迅猛发展,基于数值模拟的计算机辅助工程技术在金属塑性成形领域得到了广泛应用,实现了金属成形过程的计算机模拟仿真。随着薄板冲压成型的计算机仿真技术渐成熟,并在冲压工艺与模具设计中发挥越来越大的作用。 1.2 CAD技术应用及发展趋势 1.2.1??CAD技术的内涵?? CAD技术是电子信息技术的一个重要组成部分；它是利用计算机硬、软件系统辅助人们对产品或工程进行设计的方法与技术，包括设计、绘图、工程分析与文档制作等设计活动。它是综合了计算机科学与工程设计方法的最新发展而形成的一门新兴学科。从广义上说，CAD技术包括二维工程绘图、三维几何设计、有限元分析、数控加工、仿真模拟、产品数据管理、网络数据库以及上述技术（CAD/CAE/CAM）的集成技术等。??目前，CAD技术可以实现设计中的大多数活动，但也有一些活动还难用CAD技术来实现，如设计的需求分析、设计的可行性研究等。将设计过程中能用CAD技术实现的活动集合在一起就构成了CAD过程。 随着计算机硬件技术的发展，特别是图形处理设备的飞速发展，计算机辅助设计/制造((CAD/CAM)技术以惊人的速度快速发展，有专家评价:“如果把电子技术看作是工业的一次革命的话，那么CAD/CAM是工业的另一次革命，它是计算机对人类文明的巨大推动在工业方面的重要体现，其前景是不可限量的”。围绕企业创新设计能力的提高和网络计算环境的普及，CAD技术的发展方向主要围绕在标准化、开放式、集成化、智能化四方面。? 1.2.2.1标准化??除了CAD支撑软件逐步实现ISO标准和工业标准外，面向应用的标准构件（零部件库）、标准化方法也已成为CAD系统中的必备内容，且向着合理化工程设计的应用方向发展。回顾历史，CAD和计算机图形学的国际标准制定总是滞后于市场上的工业标准。CAD产品更新频繁。谁家产品的技术思想领先，性能最好，用户最多，主导了市场，谁就是事实上的工业标准。CAD技术的发展不是一种纯学术行为，它是在高技术产品所固有的激烈市场竞争中不断向前推进，永无止境。目前标准有两大类：一是公用标准，主要来自国家或国际标准制定单位；另一是市场标准，或行业标准，属私有性质。前者注重开放性和所采用技术的先进性，而后者以市场为导向，注重考虑有效性和经济利益。后者容易导致垄断和无谓的标准战。通过总结这个领域几十年标准化工作的经验，不少标准化专家已认识到存在的问题，并提出应对传统的标准化工作进行革新的相关观点。? 1.2.2.2开放性??CAD系统目前广泛建立在开放式操作系统窗口95／98／NT和UNIX平台上，在Java?LINUX平台上也有CAD产品，此外CAD系统都为最终用户提供二次开发环境，甚至这类环境可开发其内核源码，使用户可定制自已的CAD系统。? 1.2.2.3集成化??CAD技术的集成化体现在三个层次上：其一是广义CAD功能CAD/CAE/CAPP/CAM/CAQ/PDM/ERP经过多种集成形式成为企业一体化解决方案，推动企业信息化进程。目前创新设计能力（CAD）与现代企业管理能力（ERP、PDM）的集成，已成为企业信息化的重点；其二，是将CAD技术能采用的算法，甚至功能模块或系统，做成专用芯片，以提高CAD系统的效率；其三是CAD基于网络计算环境实现异地、异构系统在企业间的集成。应运而生的虚拟设计、虚拟制造、虚拟企业就是该集成层次上的应用。? 1.2.2.4智能化??设计是一个含有高度智能的人类创造性活动领域，智能CAD是CAD发展的必然方向。智能CAD不仅仅是简单地将现有的智能技术与CAD技术相结合，更要深入研究人类设计的思维模型，并用信息技术来表达和模拟它。这样不仅会产生高效的CAD系统，而且必将为人工智能领域提供新的理论和方法。CAD的这个发展趋势，将对信息科学的发展产生深刻的影响。 2.1.2 进行回转命令： 2.1.3 进行拉伸命令： 2.1.4 使用移动对象命令： 参考文献? 【1】丁仁亮：CATIA?V5基础培训教程[M].北京：机械工业出版社，2006.? 【2】孙桓，陈作模．机械原理[M]