通常，我们都知道模具客户要求降低成本和缩短设计周期。面对着制作更为复杂的模具以生产更高质量的零件的挑战，这一趋势变得更为复杂。由于业务处理能力是企业经营是否赢利的关键，因此目前最大的挑战就是在保证质量的同时不断缩短准备期。返工是企业效益的最大威胁，因此一开始就必须正确，这是关键。如果您仍在使用 2D 环境，由于为复杂的 3D 零件制作模具非常困难会导致准备期较长，由于错误会导致返工，这些都可能使您丢失业务。
让我们看看一些具体的趋势：首先，这是一个全球市场，而且中国不断赢得市场份额。中国毫无疑问拥有劳动力成本的优势，并且可以通过增加工人班次来缩短交货时间，但除此之外，中国一直都在利用新的 3D CAD 软件、新的 CAM 软件和能够高速加工的新机床来改善技术水平。所有这一切给全球的模具制作者带来了额外的竞争负担。
以下是我们看到模具制作者为了保持竞争力而采取的一些策略：
首先，改善设计。模具设计师运用他们的经验设计需要较少维护的模具。他们正研究像“保形冷却”这样的技术，以帮助更快速地冷却模具，从而缩短注射周期。他们考察替代的材料和制造方法，以制作类似于 SLA 的模具、硅模具、快速改变的模具和铝模具。
模具制作者进行竞争的另一种方法是提高精度 – 一些人可能将此称为“一次就做对”。模具制作者利用更完整的物料清单更好和更快地进行估价。他们能够更快地找到旧的参考工作。模具设计师使用的工具不仅允许他们设计产品，还允许他们分析产品的性能，以优化设计，从而消除凭空猜想的工作和返工。以 3D 方式进行干涉检查意味着他们将不会遇到在 2D 中遇到的典型干涉问题。
当然，这些改进的主要支柱之一是经过改进的技术。3D 参数化实体建模彻底改变了模具行业。3D 可视化并不是唯一的优点。相关性允许许多设计师同时开展设计或处理图纸 – 这从根本上改变了设计周期，因为设计过程不再是线性的，每个人都无需等待其他人完成其设计的部分。
实体模型加工宣告了改进模具加工这波浪潮的到来(其中重要的是高速加工)。正确进行的高速加工将减少甚至消除既费时又易出错的模具抛光工作 – 节省了大量的时间。
最后，更好的交流工具。电子邮件、Web 和 Web 会议仅仅是我在这里所谈到的部分工具。我标注打印件和通过 3D 模型传达构思的方式对于交流也很重要。改善交流意味着您可以比过去更快速地解决客户问题和制造问题，因而缩短了整个模具开发周期。
让我们看看模具设计过程。以上是您在开发模具时要经过的典型“关口”。招标，实际模具设计，然后是制造和测试。当然，大家都很清楚，事情会改变。客户总是似乎在模具开发周期的后期提出最后一刻的设计更改，因此，我们将设计更改显示为“重新设计”模具的原因，以及必须创建新的 NC 数据和文档并重新进行测试的原因。
现在，让我们更仔细地看看模具设计过程中包含的挑战。
首先，让我们看看响应招标：
最大的因素之一是时间限制。您必须及时回复报价。通常，为了获得准确的估价，您需要能够找到过去完成的类似工作，或者能够快速进行概念设计(带有图纸和物料清单)。您的报价价位直接影响到您的盈利能力 – 如果太高，您将无法在价格上赢得招标;如果太低，您会损失利润率。此外，还存在着读取和处理客户数据的问题。您看到多少种不同的格式?– IGES、STEP、DXF、DWG、SolidWorks、Pro/E、UG 等。您的 CAD 系统必须能够准确轻松地解释和导入此信息，并且在必要时提供工具来修复“错误”的数据。此外，系统必须能够处理复杂的曲面 – 即使是外形简单的零件也可能需要复杂的分型面。如果由于系统不支持特定的格式，或无法处理复杂的几何体，而导致您拒绝一项工作，那么您就丢失了潜在的业务。
接下来是模具设计。将客户的设计“导入”到您的系统后，您必须能够检查此设计的可成型性 – 像自动拔模检查、底切检查、厚度检查这样的工作变得很重要。在此阶段与客户进行交流的方法也很重要 – 您希望确保客户完全理解您在可成型性、模具简洁性或模具可制造性方面对设计所做的更改。大部分的实际模具设计时间都花在与客户一起消除这些问题之上 – 您希望确保自己准确地跟踪这些交流的情况。设计如今变得越来越复杂，导致无法手动创建分型线 – 几何体过于复杂，因而可能不存在可以切断的“硬”边线。收缩始终是要考虑的一个因素，并需要在模具设计中对它进行补偿。需要设计分型面、关闭抽心机构和侧面动作。要选择和绘制模具基体和/或模具零部件。当然，还要创建用于装配和制造的详细图纸(包括装配体布局图纸、零件图纸和电极设计)。在设计周期中预先找出干涉问题将能减少在制造了零件后出现的返工和 ECO。
当客户提出设计更改时会怎样?对大多数人来说，这几乎等于完全的重新设计。在客户只是选择了一种新材料(收缩值改变)时会有何影响 – 现在您如何合并此类更改?当这些问题在图纸已经由布局、零部件和电极构成后发生时，它们都是重大的问题。物料清单 (BOM) 会怎样?制造图纸和装配图纸会怎样?如何在合并更改时保持版本控制?这些都是由客户的设计更改产生的挑战。
最后，您面对着这一事实：您设计的模具并非总是与加工的模具相同。加工状态和设计状态之间的差异可能会在实际装配客户零件时导致严重的问题，而且客户可能会因此而拒收整个模具。
让我们看看 SolidWorks Standard 如何处理这些问题…
SolidWorks? 提供解决方案，能够创建高价值的复杂模具，缩短准备期，减少在整个模具设计过程中出现的代价沉重的错误，而且还提供在模具设计周期的后期轻松合并客户设计更改的功能。让我们看看其中的一些细节，以更好地了解 SolidWorks Standard 解决方案的优点：
首先，响应招标。SolidWorks 允许您导入多种格式的数据：IGES、STEP、Parasolid?、ACIS?、Pro/E、UG、DXF、DWG 等，而且是直接导入到 SolidWorks 中。还提供了自动化的工具，以分析和“修复”错误的数据。SolidWorks 产品数据管理软件允许您快速轻松地搜索现有设计的数据库，以查找您在过去完成的类似工作。这帮助您在报价上获得一个良好的开端，因而使您有更多的时间来细化报价，以获得更准确的估价。SolidWorks eDrawings 允许您将构思传递给客户，而无需客户安装定制的软件。eDrawings 是一个完全独立的查看工具，允许您和您的客户查看图纸及 3D 模型、测量和标注打印件 – 它是功能强大的工具，能够维护清晰和可跟踪的交流途径(这在模具设计报价阶段的早期非常重要)。它还给人以模具设计比单纯的 2D 图纸定义更完全这一印象 – 客户看到可以旋转的全彩色 3D 模型，而且可以查看 2D 图纸信息。这可以为赢得投标提供实际帮助。
模具设计师在模具设计阶段看到了 SolidWorks Standard 的最大优点。这在设计周期的后期出现工程、制造和客户设计更改时尤为明显。SolidWorks 是一个兼具参数化和相关性特点的 3D 实体建模系统。这意味着您无需重新绘图即可轻松地更改模型。如果您创建了图纸、装配体或电极，则按下按钮将使这些模型按照设计更改来更新。这样一来，您绝不需要担心在设计周期的后期进行更改时要重新绘制多份图纸。如果发生材料更改，您只需在 SolidWorks 中修改收缩值，模具即会相应地更新 – 无需重新绘图、复制或重设比例。
模具设计师还将从 SolidWorks Standard 特别为模具设计师内置的专用自动化功能中受益。收缩补偿、拔模检查、底切检查和厚度检查在 SolidWorks 中都是自动进行的。可以自动创建分型线、分型面和关闭曲面及分割，用户也可以选择手动执行这些功能。
SolidWorks MoldflowXpress 提供了模具填充仿真功能，以针对模具填充检查零件有效性。3D Content Central 和 Toolbox 提供了预先建立的标准件，以及供应商制造的零件装配件和模具零部件。
认证的 SolidWorks Standard 解决方案合作伙伴提供了更多针对 NC、模具分析、电极设计和自动化模具基体设计的专用工具。这些合作伙伴在原始 SolidWorks 环境下工作，因此，与他们的专用、自动化且一流的解决方案的集成是完全无缝的。这就确保了加工的零件与设计的零件一模一样。
最后，整个模具设计的版本可以由 SolidWorks 产品数据管理软件来控制。可以跟踪所有交流情况和标注的内容，以全面跟踪模具设计过程(从收到报价请求到交付经过装配和测试的模具)。
是什么使得 SolidWorks 成为模具制作者的重要工具?让我们看看我们的客户报告的一些成果：
· 模具设计周期缩短 50% – 您想如何用一半的时间设计出模具?
· 设计错误减少 90% – 想想所减少的返工、ECO 成本和时间
· 通过 CAM 集成减少废品 10%
· 在模具设计过程中增加模具填充和拔模分析功能 – 使工程师能够通过验证第一次就设计出正确的模具
· 改善了 CAD 数据的导入和修复
· 与其他系统相比，由于 SolidWorks 的内部精度更高而获得了更准确的模型 – 设计模型不同于加工结果的可能性下降
SolidWorks 正应用于整个模具/工具和冲压行业中。同样重要的是，SolidWorks 持续成为全球塑料零件设计者选择的 CAD 系统，因而允许模具设计师直接使用 SolidWorks 原模型来修复诸如拔模和圆角等问题。客户提出的任何更改将毫无遗漏地更新到模具设计和图纸中。
挑战
JK Mold Design 是一家高端复杂模具的领先提供商，其模具用于注塑成型零件及铝材和锌材冲压。不断加剧的竞争压力促使企业所有人 John Kreutzberger 在 1998 年将其 2D CAD 工具升级为 3D 实体建模系统。
解决方案
Kreutzberger 选择了 SolidWorks 3D 机械设计系统，原因是它可以处理不同的 CAD 数据，提供对一系列附加的模具设计和生产应用程序，包含内在的模具设计查询功能，自动生成图纸和详细视图，并在同等价位下提供了最高的价值。通过部署 SolidWorks 软件，JK Mold Design 将其模具设计周期缩短了 50%，增强了其导入和导出各种数据格式的能力，改善了与客户的设计交流，并增强了其模具分析能力。
总结和量度指标：
缩短产品设计时间 30-40%
减少错误达 25%
通过 CAM 集成减少废品 10%
“我之所以钟情于 SolidWorks，是因为我感觉使用基于特征的参数化平台是完成我的工作的最高效方式。“
企业所有人 John Kreutzberger
挑战
Southern California Plastics 希望能够在参数化环境中设计注塑模具。我们需要一个设计软件包，使我们能够为 CAD/CAM 部门提供信息，以便在短时间内制作出准确的模具。
解决方案
SolidWorks 使我们能够设计含有复杂的几何体的注塑模具。这些模具要求分割型心和型腔以及四侧面的动作滑块。SolidWorks 提供一个 3D 工作空间，能在将设计投入生产前揭示我们的最终结果是什么，从而确保我们获得所要的最终结果。此外，SolidWorks 允许我们评估模具及其零部件的机械功能。综合以上所有优点，我们的模压生产效率得到了提高。
总结和量度指标：
开发时间缩短 50%
开发成本降低 50%
减少错误达 60%
市场份额增加 30%
“利用 SolidWorks，我们在四天内设计出包含八个零部件的完整装配体，并完成了一套模具设计。”
工程经理 Pablo H Catania
挑战
Quality Tooling, Inc., 为全球一些领先的制造厂商设计和制造模具、工具和压铸件。随着近年来模具市场的竞争变得日渐激烈，该公司的管理层决定将其设计平台升级为参数化的 CAD 系统，以提高产出量、减少设计错误和增强数据灵活性。
解决方案
该公司选择了 SolidWorks 机械设计系统，原因有几个。此软件最易于使用，在同等价位下提供了最高的价值，提供了大型装配体功能，支持灵活的数据格式，并且包含了模具开发和拔模分析工具。通过部署 SolidWorks 软件，Quality Tooling 将设计周期缩短了 50%，消除了超过 90% 的设计错误，增加了模具设计和拔模分析功能，改善了对 CAD 数据的处理，并增强了设计交流。
总结和量度指标：
设计周期缩短 50%
消除了超过 90% 的设计错误
增加了模具设计和拔模分析功能
改善了对 CAD 数据的处理
“SolidWorks 是迄今为止最易于使用的系统，并且提供了自动化程度最高的功能。在培训后，我们不到两周就设计出第一个模具。”
工程经理 Chad Vowels
