模具CAD/CAM是在模具CAD和模具CAM分別發展的基礎上發展起來的，它是計算機技術在模具生產中綜合應用的一個新的飛躍。模具CAD/CAM是改造傳統模具生產方式的關鍵技術，是一項高科技、高效益的系統工種。它以計算機軟件的形式，為用戶提供一種有效的輔助工具，使工種技術人員能借助于計算機對產品、模具結構、成形工藝、數控加工及成本等進行設計和優化。模具CAD/CAE在技術的迅猛發展，軟件，硬件水平的進一步完善，為模具工業提供了強有力的技術支持，為企業的產品設計，制造和生產水平的發展帶來了質的飛躍，已經成為現代企業信息化，集成化、網絡化的最優選擇。
　　
　　一 、模具CAD/CAM發展概況
　　
　　模具CAD/CAM的發展狀況符合通用CAD/CAM 軟件的發展進程。目前通用CAD/CAM 軟件的發展現狀如下:CAD技術經歷了二維平面圖形設計，交互式圖形設計、三維線框模型設計、三維實體造型設計、自由曲面造型設計、參數化設計、特征造型設計等發展過程。近年來又出現了許多先進技術，如變量化技術、虛擬產品建模技術等。隨著互聯網的普及，智能化(intelligent)、協同化(collaborative )、集成化(integrated)成為技術新的發展特點，使CAD技術得以更廣泛的應用，發展成為支持協同設計、異地設計和信息共享的網絡CAD。
　　
　　二、模具CAD/CAM的特點
　　
　　一個穩定的、可以滿足實際生產設計需要的模具CAD/CAM系統應該具備下列特點:
　　
　　(l)模具CAD/CAM系統必須具備描述物體幾何形狀的能力。模具設計中因為模具的工作部分(如拉深模、鍛模和注射模的型腔)是根據產品零件的形狀設計的。所以無論設計什么類型的模具，開始階段必須提供產品零件的幾何形狀。否則，就無法輸人關于產品零件的幾何信息，設計程序便無法運行。另外，為了編制NC加工程序，計算刀具軌跡，也需要建立模具零件的幾何模型。因此，幾何造型是模具CAD/CAM中的一個重要問題。
　　
　　(2)標準化是實現模具CAD的必要條件。模具設計一般不具有唯一性。為了便于實現模具CAD，減少數據的存儲量，在建立模具CAD系統時首先要解決的問題便是標準化問題，包括設計準則的標準化、模具零件和模具結構的標準化。有了標準化的模具結構，在設計模具時可以選用典型的模具組合，調用標準模具零件，需要設計的只是少數工作零件。
　　
　　(3)設計準則的處理是模具CAD中的一個重要問題。人工設計模具所依據的設計準則大部分是以數表和線圖形式給出的。
　　
　　三、模具CAD/CAM的優勢
　　
　　計算機與設計人員交互作用，有利于發揮人機各自的特長，使模具設計和制造工藝更加合理化。系統采用的優化設計方法有助于某些工藝參數和模具結構的優化。
　　
　　(1) CAD/CAM可以節省時間，提高生產率。設計計算和圖樣繪制的自動化大大縮短了設計時間。CAD與CAM的一體化可顯著縮短從設計到制造的周期。
　　
　　(2) CAD/CAM可以較大幅度地降低成本。計算機的高速運算和自動繪圖大大節省了勞動力。優化設計帶來了原材料的節省，例如，沖壓件的毛坯優化排樣可使材料利用率提高5%—7%。采用CAM可加工傳統方法難以加工的復雜模具型面，可減少模具的加工和調試工時，使制造成本降低。CAD/CAM的經濟效益有些可以估算、有些則難以估算。由于采用CAD/CAM術，生產準備時間縮短，產品更新換代加快，大大增強了產品的市場競爭能力。
　　
　　(3) CAE/CAM技術將技術人員從繁冗的計算、繪圖和NC編程工作中解放出來，使其可以從事更多的創造性勞動。
　　
　　(4) 隨著塑性成形過程計算機模擬技術的提高，模具CAD/CAM/CAE一體化技術可以大大增加模具的可靠性，減少直至不需要試模修模過程，提高模具設計、制造的一次成功率。
　　
　　四 、模具行業采用模具CAD/CAM技術的原因
　　
　　傳統的模具設計與制造方法不能適應工業產品迅速更新換代和提高質量的要求。因此國內外企業紛紛采用模具CAD/CAM技術。模具行業采用模具CAD/CAM技術的主要理由是:
　　
　　(1) 利用幾何造型技術獲得的幾何模型可供后續的設計分析和數控編程等方面使用。
　　
　　(2) 可以縮短新產品的試制周期，例如在汽車工業中，可縮短模具的設計制造周期。
　　
　　(3) 提高產品質量的需要，如汽車車身表面等形狀，需要利用計算機準備數據和完成隨后的制造工作。
　　
　　(4) 模具制造廠和用戶對CAD/CAM的需要增加。例如，利用磁盤進行數據傳送，用戶要求模具制造單位能夠交換信息和處理這些數據。
　　
　　(5) 模具加工設備的效率不斷提高，需要計算機輔助處理數據，以提高設備利用率。
　　
　　(6) 在企業中建立聯系各個部門的信息處理系統。
　　
　　五 、模具CAD/CAM技術在模典行業的應用現狀
　　
　　模具 CAD/CAM技術發展很快。應用范圍日益擴大。在沖模、鍛模、擠壓模、注射模和壓鑄模等方面都有比較成功的CAD/CAM系統。采用CAD/CAM技術是模具技術、生產革新化的措施，是模具技術發展的一個顯著特點。
　　
　　目前我國模具行業應用的模具CAD/CAM軟件可以分為兩大類:一是機械行業內通用的的CAD/CAM，如前面介紹的Unigraphics(UG)、SOLIDEDGE、AutoCAD、SolidWorks 、Pro/Engneer等。二是專門針對模具行業開發的模具CAD/CAM系統，如:上海交大模具CAD國家工程中心開發的冷沖模CAD系統等。
　　
　　(1) 國外模具CAD/CAM技術的應用現狀
　　
　　工業發達國家較大的模具生產廠家在CAD/CAM上進行了較大的投資，正大力開發這一技術。目前，應用CAD/CAM技術較普遍的為美、日、德等國。例如，日本豐田汽車公司于1965 年將數控用于模具加工。20世紀80 年代初期開始采用覆蓋件沖模CAD/CAM系統。該系統包括設計覆蓋件的NTDFB和CADEIT軟件和加工凸、凹模的TINCA軟件。利用三坐標測量儀測量粘土模型，并將數據送人計算機。將所得圖形經平滑處理后，再把這些數據用于覆蓋件設計、沖模的設計與制造。該系統有較強的三維圖形功能，可在屏幕上反復修改曲面形狀，使工件在沖壓成形時不致產生工藝缺陷，從而保證了模具和工件的質量。模具型面的模型保存在數據庫中，TINCA軟件可利用這些數據，進行模具型面的數控加工。
　　
　　(2) 國內模具CAD/CAM技術的應用現狀
　　
　　經過近幾十年的發展，在國內的模具生產中，CAD/CAM技術已經得到廣泛的應用。模具行業已引進相當數量的國外CAD/CAE系統， 如: Unigraphics(UG)、SOLIDEDGE、AutoCAD、SolidWorks、Pro/Engineer等。并配置了運行速度快、性能高的計算機。
　　
　　但是對于國內一些大型模具企業，它們的CAD/CAM應用狀況多停留在從國外購買先進的CAD/CAM系統和設備，但在其上進行的二次開發較少，資源利用率低;對于國內一些中小型模具企業，它們的CAD/CAM應用很少，有些僅停留在以計算機代替畫板繪圖。所以有必要改善國內模具企業的CAD/CAM應用狀況，使它們真正做到快速、準確地對市場做出反應，并使制造的模具產品質量高、成本低，即達到敏捷制造的目的。
　　
　　六 、我國模具CAD/CAM軟件自主開發和二次開發情況
　　
　　
　　我國模具CAD/CAE的開發開始于20 世紀70年代末，發展也很迅速。在微機平臺上開發CAD/CAM軟件方面我國與國外起點差不多，都是使用Visual C++，OpenGL等工具進行軟件開發，國內許多高校、軟件公司和企業在此基礎上開發出了先進的，有自己特色，符合中國用戶習慣的CAD/CAE軟件或模塊，其中有一些成果已經得到了推廣和使用。國內開發適合模具行業的CAD/CAM軟件，主要采用兩種途徑——在現有CAD/CAM平臺上進行二次開發和開發擁有自主版權的CAD/CAM系統。
　　
　　(1) 基于現有模具CAD/CAM平臺二次開發成果
　　
　　華中科技大學1997推出了HSC2.0注射模CAD/CAE/CAM集成系統，HSC2.0系統以AUTOCAD 軟件包為圖形支撐平臺，包括模具結構設計子系統，結構及工藝參數計算較核子系統，塑料流動、冷卻等子系統等。合肥工業大學基于AUTOCAD與MDT的三維參數化注射模系統IPMCADV4.0。
　　
　　(2) 自行開發的擁有自主版權的模其CAD/CAM系統
　　
　　由北京北航海爾軟件有限公司推出的三維電子圖板和CAXA—ME制造工程師2000，能進行3D零件設計與NC加工，其特點是基于3D參數化的特征設計，實現了實體、曲面和NC加工的協調與統一。上海交通大學中模公司開發的金屬塑性成型三維有限元仿真系統，其剛(粘)塑性有限元分析器和動態邊界處理技術達到了國際先進水平。吉林金網格模具工程研究中心所開發的沖壓模具CAD/CAE/CAM一體化系統。浙江大天電子信息工程有限公司開發的基于特征的參數化造型系統GS一CAD98。金銀花(Lonicera)系統是由廣州紅地技術有限公司開發的基于STEP標準的CAD/CAM系統。開目CAD是華中理工大學機械學院開發的具有自主版權的基于微機平臺的CAD和圖紙管理軟件。中科院凱思軟件集團及北京凱思博宏應用工程公司開發了具有自主版權的PICAD系統及系列軟件。這些軟件已經在許多模具行業中的企業得到推廣和應用。
　　
　　七 、我國模具CAD/CAM軟件應用與開發中存在的主要不足
　　
　　近幾年來，我 國CAD/CAM系統的開發和應用取得了一些成績，國內已初步形成了CAD/CAM 商品化軟件市場。在CAD/CAM軟件應用與開發存在的不足主要有以下幾點:
　　
　　(l) 不少的企業對CAD的認識還僅僅停留在繪圖階段，缺乏設計方法和設計理論的指導，從而使CAD產生的效益尚未得到充分發揮。
　　
　　(2) CAD/CAM軟件應用人員層次不齊，不能讓CAD軟件得到的高效率應用。
　　
　　(3) 在引進模具CAD/CAM技術時存在著盲目性傾向，許多企業沒有充分考慮各種CAD/CAM軟件的特點，購買回來的CAD/CAM軟件不能完全適用于本企業的產品設計與開發工作。
　　
　　(4) 引進的模具CAD/CAE系統的二次開發跟不上，致使引進軟件的效率不能完全發揮。
　　
　　(5) 國內模具CAD/CAM技術水平還處于高技術集成和向產業化、商品化過渡的時期，自主開發的模具CAD/CAM系統商品化程度不夠高，功能和穩定方面與國外先進軟件還有很大差距。
　　
　　(6) 我國CAD技術開發創新少、仿制多。沒有創新就沒有競爭力，只仿制就不能開發出有競爭力的產品。從我國二維CAD到目前研制的三維CAD都存在這一問題。
　　
　　(7) 我國CAD軟件的開發缺乏理論和算法的研究。CAD技術是一項綜合性的高新技術，涉及面廣而復雜，技術變化快，競爭激烈。
　　
　　(8) 信息集成技術落后。信息技術的廣泛集成是以產品數據管理(PDM)和過程管理(PM)為基礎，實現CAD/CAPP/CAM和ERP的有機集成，在并行工程中PDM也是重要的基礎。因此，這類基礎性軟件也被國外的系統占領了市場。而我們的CAD/CAPP/CAM集成技術又是建立在國外基礎系統上。
　　
　　八 、結論
　　
　　在模具CAD/CAM的應用方面，我國模具CAD/CAM的應用有了長足的發展，模具CAD/CAM技術已經被廣泛應用于我國企業。
　　
　　但總的來說，我國目前模具行業使用CAD/CAM技術還存在著許多弊端，模具CAD/CAM技術水平還處于高技術集成和向產業化商品化過渡的時期，自主開發的模具CAD/CAM軟件的開發水平、商品化、市場化程度都不如發達國家。軟件在可靠性和穩定性方面與國外工業發達國家的軟件尚有一些差距。