1.5 CAD/CAE及Pro/E概述

CAD/CAE:计算机辅助设计是指借助计算机及其图形设备来辅助设计人员进行一系列的设计工作。在设计过程中，通常必须利用计算机来计算、分析和比较不同的方案和策略，从而来获得最合适的方案或措施。设计人员利用该软件在设计的过程中，通常要利用计算机对不同方案策略进行大量的计算、分析和比较，以获得最佳方案或者举措；各种不同种类的设计信息存储在计算机内存或外部存储器中，包括相关的数字、大量的文本内容以及图形，都可以被成功地搜索出来[2]。设计人员开始设计时通常都使用的是草图，最终计算机可以将草图快速地转变为工作图及其他各种复杂的工作都能通过该软件来完成，然后根据自动生成的设计结果迅速地满足所需的设计结果；同时利用计算机进行图形数据的处理。目前仍在不断地发展和探索CAD软件的应用，而该软件给生产设计也带来了巨大的便利，不但大大地提高企业产品设计效率、优化了设计方案，同时降低了技术人员的劳动强度，缩短了设计周期，大大提高了工业生产效率，节约了大量的资源。正因为CAD所带来的巨大便利，其也广泛地应用于现代的各种行业中，并发挥了不可替代的作用。

CAE是借助计算机来进行近似数值分析并且可以通过借助计算机来辅助求解一些复杂工程和产品结构强度、刚度、稳定性、动态响应、热传导、三维接触分析、弹塑性力学性能和结构性能的优化设计问题[2]。CAE可以用于生产样品之前的模拟，整个模拟过程都可以在计算机上面完成。通过建立好三维立体模型后，再通过转换模式后再通过不断地修改后，最后得到模拟分析所需要的模型再进行模拟分析。同时，CAE在分析过程中还存在有很多需要进一步改善的问题，当其遇到相对复杂的模型进行模拟时，仍然存在很多需要完善的缺陷。

Pro/E:Pro/E是首个提出参数化设计的概念并且还通过对单一数据库的使用来解决特征的相关性问题。除此之外，它还因为采用模块化的方式，从而使得用户不用安装所有的模块，就可以由自身的实际需要来进行选择。基于特征方式的Pro/E，还能够完成并行工程设计，也将要涉及到生产的整个过程中，并可以集成整个过程。此功能不仅可应用于工作站，还可应用于单机，给用户带来极大方便。由于Pro/E采用了模块方式，用户便可以根据自己的需要来实现不同的功能，方便快捷。而本次毕业设计在零件图的三维建模以及整套模具的装配以及对镦粗过程的模拟都需要对该软件的使用。

1.6 DEFORM在镦粗中的应用

DEFORM是一套以有限元为基础的工艺仿真系统，它主要用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺[3]。他它可以将整个镦粗过程都可以在计算机上模拟出来，在模拟的过程中可以清楚的看到整个坯料的变形过程，从而可以帮助工程师和设计人员方便地看到所设计的模具的缺陷，从中对工具和产品工艺流程进行修改和完善，减少不必要的昂贵的成本的消耗，从而节约了大量的人力及物力，工作效率也得到了大大地提高，降低了生产以及材料的成本，作为企业产品设计不可缺少的一部分。DEFORM-3D软件是一个基于仿真模拟过程的有限元系统，它的作用是可以将金属成形过程中对金属向各个方向的流动过程进行分析，并根据计算机的模拟提供极有价值的工艺分析数据和成形过程中一些相关的材料流动以及温度流动状况。在实际运用中，像锻造，挤压，轧制，自由锻，弯曲和其他成形加工手段等都是运用DEFORM-3D的一些典型的例子。

该系统集成了在必要的时候能够通过自行触发而使网格自动重新划分的生成器，从而就可以生成优化的网格系统。在精度较高的区域内，可以划分细网格，从而减少了问题的计算复杂度，显著提高了计算效率。