文献翻译译文-模具的历史发展

1 模具的历史发展

David O.Kazmer.Injection mold design engineering.

Hanser Gardner Publications，2007.

模具的出现可以追溯到几千年前的陶器和青铜器铸造，但其大规模使用却是随着现代工业的掘起而发展起来的。

19世纪，随着军火工业(枪炮的弹壳)、钟表工业、无线电工业的发展，冲模得到广泛使用。二次大战后，随着世界经济的飞速发展，它又成了大量生产家用电器、汽车、电子仪器、照相机、钟表等零件的最佳方式。从世界范围看，当时美国的冲压技术走在前列——许多模具先进技术，如简易模具、高效率模具、高寿命模具和冲压自动化技术等，其大多起源于美国；而瑞士的精冲、德国的冷挤压技术、苏联对塑性加工的研究也处于世界先进行列。50年代，模具行业工作重点是根据用户的要求，制作能满足产品要求的模具。模具设计多凭经验，参考已有图纸和感性认识，对所设计模具零件的机能缺乏真切了解。从1955年到1965年，是冲压工业的探索和开发时代——对模具主要零部件的机能和受力状态进行了数学分桥，并把这些知识不断应用于现场实际，使得冲压技术在各方面有飞跃的发展。其结果是总结出了模具的设计原则，并使得压力机械、冲压材料、加工方法、模具结构、模具材料、模具制造方法、自动化装置等领域更新换代，并向实用化的方向前进，从而使冲压加工进入生产优良产品的第一阶段。

进入70年代，模具进入高速化、机械化、精密化、安全化发展的第二阶段。在这个过程中不断涌现各种高效率、高寿命、高精度、多功能的自动化模具。其代表是多个工位的级进模和十几个工位的多工位传递模。在此基础上又发展出既有连续冲压工位又有多滑块成形工位的压力机—弯曲机。在此期间，日本站到了世界最前列——其模具加工精度进入了微米级，模具寿命，合金钢制造的模具达到了几千万次，硬质合金钢制造的模具达到了几亿次。在冲压模具中，每分钟冲压次数，小型压力机通常为200至300次，最高为1200次至1500次。在此期间，为了适应产品更新快、用期短(如汽车改型、玩具翻新等)的需要，各种经济型模具，如锌铬合金模具、聚氨酯橡胶模具、钢皮冲模等也得到了很大发展。

从70年代中期至今可以说是计算机辅助设计、辅助制造技术不断发展的时代。随着模具加工精度与复杂性不断提高，生产周期不断加快，模具业对设备和人员素质的要求也不断提高。依靠普通加工设备，凭经验和手艺越来越不能满足模具生产的需要。90年代以来，机械技术和电子技术紧密结合，发展了NC机床，如数控线切割机床、数控电火花机床、数控铣床、数控坐标磨床等。进而出现了采用电子计算机自动编程、控制的CNC机床，提高了数控机床的使用效率和范围。近年来又发展出由一台计算机以分时的方式直接管理和控制一群数控机床的NNC系统。

随着计算机技术的发展，计算机也逐步进入模具生产的各个领域，包括设计、制造、

管理等。国际生产研究协会预测，到2000年，作为设计和制造之间联系手段的图纸将失去其主要作用。模具自动设计的最根本点是必须确立模具零件标准及设计标准。要摆脱过去以人的思考判断和实际经验为中心所组成的设计方法，就必须把过去的经验和思考方法，进行系列化、数值化、数式化，作为设计准则储存到计算机中。因为模具构成元件也干差万别，要搞出一个能适应各种零件的设计软件几乎不可能。但是有些产品的零件形状变化不大，模具结构有一定的规律，可总结归纳，为自动设计提供软件。如日本某公司的CDM系统用于级进模设计与制造，其中包括零件图形输入、毛坯展开、条料排样、确定模板尺寸和标准、绘制装配图和零件图、输出NC程序(为数控加工中心和线切割编程)等，所用时间由手工的20%、工时减少到35小时；从80年代初日本就将三维的CAD／CAM系统用于汽车覆盖件模具。目前，在实体件的扫描输入，图线和数据输入，几何造形、显示、绘图、标注以及对数据的自动编程，产生效控机床控制系统的后置处理文件等方面已达到较高水平；计算机仿真(CAE)技术也取得了一定成果。在高层次上，CAD／CAM／CAE集成的，即数据是统一的，可以互相直接传输信息．实现网络化。目前．国外仅有少数厂家能够做到。

2 冲压

冲压是通过模具使板材产生塑性变形而获得成品零件的一种成形工艺方法。由于冲压通常在冷态下进行，因此也称冷冲压。只有当板材厚度超过8-100毫米时，才采用热冲压。冲压加工的原材料一般为板材或带材，故也称板材冲压。某些非金属板材(如胶木板、云母片、石棉、皮革等)亦可采用冲压成形工艺进行加工。

冲压广泛应用于金属制品各行业中，尤其在汽车、仪表、军工、家用电器等工业中占有极其重要的地位。

冲压成形需研究工艺、设备和模具三类基本问题。

板材冲压具有下列特点：

(1)材料利用率高；

(2)可加工薄壁、形状复杂的零件；

(3)冲压件在形状和尺寸精度方面的互换性好；

(4)能获得质量轻而强度高、刚性好的零件；

(5)生产率高，操作简单，容易实现机械化和自动化；

冲压模具制造成本高，因此适合于大批量生产。对于小批量、多品种生产常采用简易冲模，同时引进冲压加工中心等新型设备，以满足市场求新求变的需求。

板材冲压常用的金属材料有低碳钢、铜、铝、镁合金及高塑性的合金钢等。如前所述，材料形状有板材和带材。

冲压生产设备有剪床和冲床。剪床是用来将板材剪切成具有一定宽度的条料，以供

后续冲压工序使用，冲床可用于剪切及成形。

生产实践中所采用的冲压成形工艺方法有很多，具有多种形式和名称，但其塑性变形本质是相同的。冲压成形具有如下几个非常突出的特点。

(1)垂直于板面方向的单位面积上的压力，其数值不大便足以在板面方向上使板材产生塑性变形。由于垂直于板面方向上的单位面积上压力的数值远小于板面方向上的内应力，所以大多数的冲压变形都可以近似地当作平面应力状态来处理，使其变形力学的分析和工艺参数的计算等工作都得到很大的简化。

(2)由于冲压成形用的板材毛坯的相对厚度很小，在压应力作用下的抗失稳能力也很差，所以在没有抗失稳装置(如压边圈等)的条件下，很难在自由状态下顺利地完成冲压成形过程。因此，以拉应力作用为主的伸长类冲压成形过程，多于以压应力作用为主的压缩类成形过程。

(3)冲压成形时，板材毛坯内应力的数值等于或小于材料的屈服应力。在这一点上，冲压成形与体积成形的差别很大。因此，在冲压成形时变形区应力状态中的静水压力成分对成形极限与变形抗力的影响，已失去其在体积成形时的重要程度，有些情况下，甚至可以完全不予考虑，即使有必要考虑时，其处理方法也不相同。

(4)在冲压成形时，模具对板材毛坯作用力所形成的约束作用较轻，不像体积成形(如模锻等)是靠与制件形状完全相同的型腔对毛坯进行全面接触而实现的强制成形。在冲压成形中，大多数情况下，板材毛坯都有某种程度的自由度，常常是只有一个表面与模具接触，甚至有时存在板材两侧表面都不与模具接触的变形部分。在这种情况下，这部分毛坯的变形是靠模具对其相邻部分施加的外力实现其控制作用的。例如，球面和锥面零件成形时的悬空部分和管坯端部的卷边成形等都属这种情况。

由于冲压成形具有上述一些变形与力学方面的特点，致使冲压技术也形成了一些与体积成形不同的特点。

(1)由于不需要在板材毛坯的表面施加很大的单位压力即可使其成形，所以在冲压技术中关于模具强度与刚度的研究并不十分重要。相反地却发展了许多简易模具技术。由于相同的原因，也促使靠气体或液体压力成形的工艺方法得以发展。

(2)因冲压成形时的平面应力状态或更为单纯的应变状态(与体积成形相比)，当前对冲压成形中毛坯的变形、力与电能参数方面的研究较为深人，有条件运用合理的科学方法进行冲压加工。借助于电子计算机与先进的测试手段，在对板材性能与冲压变形参数进行实时测量与分析的基础上，实现冲压过程智能化控制的研究工作也在开展。

(3)人们已经认识到冲压成形与原材料有十分密切的关系。所以，对板材冲压性能即成形性与形状稳定性的研究，目前已成为冲压技术的一个重要内容。对板材冲压性能的研究工作不仅是冲压技术发展的需要，而且也促进了钢铁工业生产技术的发展，为其提高板材的质量提供了一个可靠的基础与依据。

3 我国模具工业现状及发展趋势

由于历史原因形成的封闭式、“大而全”的企业特征，我国大部分企业均设有模具车间，处于本厂的配套地位，自70年代末才有了模具工业化和生产专业化这个概念。生产效率不高，经济效益较差。模具行业的生产小而散乱，跨行业、投资密集，专业化、商品化和技术管理水平都比较低。

据不完全统计，全国现有模具专业生产厂、产品厂配套的模具车间（分厂）近17000家，约60万从业人员，年模具总产值达200亿元人民币。但是，我国模具工业现有能力只能满足需求量的60％左右，还不能适应国民经济发展的需要。目前，国内需要的大型、精密、复杂和长寿命的模具还主要依靠进口。据海关统计，1997年进口模具价值6.3亿美元，这还不包括随设备一起进口的模具；1997年出口模具仅为7800万美元。目前我国模具工业的技术水平和制造能力，是我国国民经济建设中的薄弱环节和制约经济持续发展的瓶颈。

3.1 模具工业产品结构的现状

按照中国模具工业协会的划分，我国模具基本分为10大类，其中，冲压模和塑料成型模两大类占主要部分。按产值计算，目前我国冲压模占50％左右，塑料成形模约占20％，拉丝模（工具）约占10％，而世界上发达工业国家和地区的塑料成形模比例一般占全部模具产值的40％以上。

我国冲压模大多为简单模、单工序模和符合模等，精冲模，精密多工位级进模还为数不多，模具平均寿命不足100万次，模具最高寿命达到1亿次以上，精度达到3～5um，有50个以上的级进工位，与国际上最高模具寿命6亿次，平均模具寿命5000万次相比，处于80年代中期国际先进水平。

我国的塑料成形模具设计，制作技术起步较晚，整体水平还较低。目前单型腔，简单型腔的模具达70％以上，仍占主导地位。一模多腔精密复杂的塑料注射模，多色塑料注射模已经能初步设计和制造。模具平均寿命约为80万次左右，主要差距是模具零件变形大、溢边毛刺大、表面质量差、模具型腔冲蚀和腐蚀严重、模具排气不畅和型腔易损等，注射模精度已达到5um以下，最高寿命已突破2000万次，型腔数量已超过100腔，达到了80年代中期至90年代初期的国际先进水平。

3.2 模具工业技术结构现状

我国模具工业目前技术水平参差不齐，悬殊较大。从总体上来讲，与发达工业国家及港台地区先进水平相比，还有较大的差距。

在采用CAD/CAM/CAE/CAPP等技术设计与制造模具方面，无论是应用的广泛性，还是技术水平上都存在很大的差距。在应用CAD技术设计模具方面，仅有约10%的模具在设计中采用了CAD，距抛开绘图板还有漫长的一段路要走；在应用CAE进行模具方案设

计和分析计算方面，也才刚刚起步，大多还处于试用和动画游戏阶段；在应用CAM技术制造模具方面，一是缺乏先进适用的制造装备，二是现有的工艺设备（包括近10多年来引进的先进设备）或因计算机制式（IBM微机及其兼容机、HP工作站等）不同，或因字节差异、运算速度差异、抗电磁干扰能力差异等，联网率较低，只有5%左右的模具制造设备近年来才开展这项工作；在应用CAPP技术进行工艺规划方面，基本上处于空白状态，需要进行大量的标准化基础工作；在模具共性工艺技术，如模具快速成型技术、抛光技术、电铸成型技术、表面处理技术等方面的CAD/CAM技术应用在我国才刚起步。计算机辅助技术的软件开发，尚处于较低水平，需要知识和经验的积累。我国大部分模具厂、车间的模具加工设备陈旧，在役期长、精度差、效率低，至今仍在使用普通的锻、车、铣、刨、钻、磨设备加工模具，热处理加工仍在使用盐浴、箱式炉，操作凭工人的经验，设备简陋，能耗高。设备更新速度缓慢，技术改造，技术进步力度不大。虽然近年来也引进了不少先进的模具加工设备，但过于分散，或不配套，利用率一般仅有25%左右，设备的一些先进功能也未能得到充分发挥。

缺乏技术素质较高的模具设计、制造工艺技术人员和技术工人，尤其缺乏知识面宽、知识结构层次高的复合型人才。中国模具行业中的技术人员，只占从业人员的8%~12%

左右，且技术人员和技术工人的总体技术水平也较低。1980年以前从业的技术人员和技术工人知识老化，知识结构不能适应现在的需要；而80年代以后从业的人员，专业知识、经验匮乏，动手能力差，不安心，不愿学技术。近年来人才外流不仅造成人才数量与素质水平下降，而且人才结构也出现了新的断层，青黄不接，使得模具设计、制造的技术水平难以提高。

3.3 模具工业配套材料，标准件结构现状

近10多年来，特别是“八五”以来，国家有关部委已多次组织有关材料研究所、大专院校和钢铁企业，研究和开发模具专用系列钢种、模具专用硬质合金及其他模具加工的专用工具、辅助材料等，并有所推广。但因材料的质量不够稳定，缺乏必要的试验条件和试验数据，规格品种较少，大型模具和特种模具所需的钢材及规格还有缺口。在钢材供应上，解决用户的零星用量与钢厂的批量生产的供需矛盾，尚未得到有效的解决。另外，国外模具钢材近年来相继在国内建立了销售网点，但因渠道不畅、技术服务支撑薄弱及价格偏高、外汇结算制度等因素的影响，目前推广应用不多。

模具加工的辅助材料和专用技术近年来虽有所推广应用，但未形成成熟的生产技术，大多仍还处于试验摸索阶段，如模具表面涂层技术、模具表面热处理技术、模具导向副润滑技术、模具型腔传感技术及润滑技术、模具去应力技术、模具抗疲劳及防腐技术等尚未完全形成生产力，走向商品化。一些关键、重要的技术也还缺少知识产权的保护。

我国的模具标准件生产，80年代初才形成小规模生产，模具标准化程度及标准件的使用覆盖面约占20%，从市场上能配到的也只有约30个品种，且仅限于中小规格。标准凸凹模、热流道元件等刚刚开始供应，模架及零件生产供应渠道不畅，精度和质量也较差。

3.4 模具工业产业组织结构现状

我国的模具工业相对较落后，至今仍不能称其为一个独立的行业。我国目前的模具生产企业可划分为四大类：专业模具厂，专业生产外供模具；产品厂的模具分厂或车间，以供给本产品厂所需的模具为主要任务；三资企业的模具分厂，其组织模式与专业模具厂相类似，以小而专为主；乡镇模具企业，与专业模具厂相类似。其中以第一类数量最多，模具产量约占总产量的70%以上。我国的模具行业管理体制分散。目前有19个大行业部门制造和使用模具，没有统一管理的部门。仅靠中国模具工业协会统筹规划，集中攻关，跨行业，跨部门管理困难很多。

模具适宜于中小型企业组织生产，而我国技术改造投资向大中型企业倾斜时，中小型模具企业的投资得不到保证。包括产品厂的模具车间、分厂在内，技术改造后不能很快收回其投资，甚至负债累累，影响发展。虽然大多数产品厂的模具车间、分厂技术力量强，设备条件较好，生产的模具水平也较高，但设备利用率低。

我国模具价格长期以来同其价值不协调，造成模具行业“自身经济效益小，社会效益大”的现象。“干模具的不如干模具标准件的，干标准件的不如干模具带件生产的。干带件生产的不如用模具加工产品的”之类不正常现象存在。

4 工程

工程这门科学，是运用科学，数学，经济，社会和实用知识的总称，常用于设计和建造建筑物，机器，设备，系统等等，可以稳定地实现对社会的需求提供解决方案的专业。

美国工程师专业发展理事会（ECPD，ABET的前身）定义了“工程”为：

创造性地运用科学原理，设计或开发的结构，机器，仪器或生产工艺，或单独或联合的利用他们的产品，或建造或操作其设计，或预测其具体的操作条件下的行为，作为全方位的预定功能，是安全操作和经济学的生命和财产。

4.1 历史

在维基词典中查找工程，工程的概念已经存在，解释为制造，如滑轮，杠杆和车轮等等古代人类发明的。这些发明每一方都与现代的工程定义相一致，利用基本力学原理，开发有用的工具和对象

长期的工程技术本身有一个更近词源，工程师。而它本身的历史可以追溯到1325年，当一个engine'er（字面上看，一个经营发动机）原指“军用发动机的构造”，现在已经过时了，一个“发动机”指的是一个军事机器，也就是说，在战争中使用的机械武器（例如，一个投石器）。过时的用法有存活至今例外，其中值得注意的是军事工程兵，例如，美国陆军工程兵。

这个“engine'er”本身更老的起源是，最终从拉丁语派生ingenium（约1250），意思是“生的素质，特别是精神力量”后来，随着桥梁和建筑技术学科成熟的平民建筑设计，土木工程一词进入，以此来区分在这些非专业的军事工程建设，并参与了这些词库旧的军事工程学科。

4.2 古代时代

在亚历山大灯塔，埃及金字塔，巴比伦的空中花园，雅典卫城帕特农神庙和希腊，罗马渡槽，威盛阿皮亚和罗马斗兽场，特奥蒂瓦坎的城市和玛雅，印加和阿兹特克帝国，中国的长城，其中许多东西能作为一个独立的聪明才智和古代民事和军事工程师技能的证明。

最早的土木工程师的美称，是印和阗。左塞尔作为法老的官员之一，他可能在公元前约2630至2611年于萨卡拉设计和监督建造阶梯金字塔。他可能也已为第一位的建筑工程师。

古希腊的发展无论在民用和军事领域，都使用了安提凯希拉机制，第一个已知的机械计算机，与阿基米德的机械的发明是早期机械工程的例子。阿基米德的发明以及安提凯希拉机制的若干规定以及差行星齿轮传动装置或更复杂的知识，两机理论的主要原则，帮助设计了工业革命的齿轮火车，今天仍然被广泛地应用于不同领域，如机器人和汽车工程。

中国，希腊和罗马军队，如火炮是由希腊人围绕公元前4世纪发明，中世纪弩和投石车、投石机的复杂的军事机器的发明和设计制造。

4.3文艺复兴时代

第一个电气工程师被认为是1600年的Magnete，对“电”的出版创始人威廉吉尔伯特。第一台蒸汽发动机，由机械工程师托马斯萨弗里发明于1698年。此装置的研制牵扯到了在未来几十年的工业革命，大规模生产的开始。

随着工程师这种职业的地位不断上升，在十八世纪，这个词的意义变得更加狭窄，其中应用到数学和科学应用到这些目标的领域。同样，军事和民用工程机械工业也作为已知的领域融入到了工程。

4.4 现代时代

国际空间站是一个由多学科组成的现代工程技术。

电气工程可以在1800年追溯到亚历山德罗伏，迈克尔法拉第，格奥尔格欧姆的实验，他人和电动机发明的实验起源于1872年。詹姆斯麦克斯韦和赫兹于19世纪的作品引扩宽了电子领域。在真空管和晶体管的发明，后来进一步加速了电子产业发展到这样的程度，目前电气和电子工程师数量超过任何其他工程专业的同类。

托马斯萨弗里和苏格兰工程师瓦特的发明提升了现代机械工程。在工业革命的发源地英国和海外发展的专业机器和他们的维修工具导致机械工程的快速增长。

化学工程，像它的对手机械工程一样在十九世纪工业革命时期发展。由1880年的化学品的大规模生产的需要以及工业革命生产要求的新材料，新工艺，人民创建了一个新的行业，致力于大规模开发化学品。化学工程师的角色是设计这些化学工厂和建造。

航空航天工程是一个更现代化的工程，扩展了包括航天器设计，使其达到高度。它的起源可以追溯到大约在世纪之交的航空先驱，19世纪末至20初。早期航空的工程知识，主要是一些概念和其他部门的工程技术经验的引进。

1863年在耶鲁大学应用科学工程中的第一个博士在美国获得前往威拉德吉布斯的机会，他也是第二批博士在美国进修。仅仅十年后，莱特兄弟成功的飞行，20世纪20年代通过第一次世界大战军用飞机的发展，航空工业获得广泛发展。同时，提供基本的背景研究，科学实验相结合，理论物理仍在继续。 1990年，随着计算机技术的兴起，师艾伦设计了第一个电脑工程。

4.5 工程主要分公司

工程，就像其他科学，是一个广泛的学科，通常分为几个子学科。这些不同学科的关注自己工作领域的工程。最初的工程师将在一个特定的学科培训在整个工程师的生涯中，工程师有可能成为多学科。历史上工程的主要分支分类如下：

航天工程 - 飞机，航天器和相关主题的设计。

化学工程 - 化工原理开发及大规模的化学过程，以及设计新的特殊材料和燃料。

土木工程 - 设计以及公共和私人工程，如基础设施（道路，铁路，供水和水处理等），桥梁和建筑物的建设。

电气工程 - 一个非常广泛的领域，可能包括设计和各种电器及电子系统，如电子线路，发电机，电动机，电磁/机电设备，电子器件，电子电路，光纤，光电器件，计算机系统，研究，电信和电子产品。

机械工程 - 以物理，机械系统设计，如发动机，压缩机，动力系统，运动链，真空技术，设备和振动隔离设备的工程。

有时新专业与传统领域相结合，形成新的分支。一个新的或新兴的应用领域通常会暂时被定义为一个置换或对现有学科的一个子集，往往有灰色地带时，以一个给定的子场变

大或突出到足以作为一个新的“分支分类”。出现这样的一个关键指标是重点大学时开始在新的领域建立部门和方案。

对于其中的每个领域存在着相当多的重叠，尤其是在物理、化学和数学科学应用到了自己的学科领域。

4.6 方法

例如涡轮的设计需要从许多领域的工程师合作，因为系统是受机械，电磁和化学过程。叶片，转子和定子以及蒸汽循环都需要精心设计和优化。

工程师运用物理学和数学科学领域找到合适的解决问题的方法并作出举措改善现状。比以往任何时候，工程师们现在要求为他们设计项目有关的科学知识更丰富，因此，他们在整个职业生涯的不断学习新知识。

工程师设计选择不同的解决方案，如果有多个选项存在的利弊权衡的，必须选择出最符合要求的那一个，工程师的重要而独特的任务就是将其识别，理解和解释上的设计，以便产生一个成功的设计。但它通常是不够的，建立一个在技术上成功的产品，还必须满足进一步的要求并克服限制。限制可能包括可用资源有限，有想象力或技术的限制，为今后的修改和补充的灵活性，以及诸如成本，安全性，市场化，生产能力和可维护性要求的其他因素。通过了解的限制，工程师导出了在其中一个可行的物体或系统。

4.7 问题解决

工程师利用他们的科学，数学和相应的经验知识，以寻找合适的解决方案的一个问题。工程被认为是应用数学和科学的一个分支。建立适当的数学模型的一个问题让他们去分析它，并测试可能的解决方案。

一个问题通常存在多种合理的解决方案，因此工程师必须评估其优劣，选择不同的设计选择最佳的解决方案能满足其需求。收集大量专利统计数据，以“低层次”工程设计的核心，而在更高层次上做出最好的设计，消除矛盾，找出导致了问题的核心。

工程师一般尝试预测他们的设计有多好并发挥自己的所有能力后全面生产。他们使用包括：原型，比例模型，模拟，破坏性试验，无损检测，压力试验。测试确保产品将达到预期效果。

作为专业工程师要有认真对待设计产品的责任，并完成生产预期的设计，以免造成意外伤害殃及市场。因此通常需要校核，包括工程师在其设计的安全系数，工程师的设计需要更大的安全系数，以减少意外的失败的风险。

对不合格产品的研究被称为法医工程，并能通过帮助评估它的实际情况而设计的产品设计师。例如桥梁工程，在桥梁坍塌后，应当仔细分析，找出桥梁坍塌的原因以及造成灾害的损失。

4.8 电脑使用

航天飞机在周围的高速空气中重返大气层进行流量计算机模拟。解决方案要求的流量建模的流体流动与传热方程的综合影响进行计算。这样的计算只能依靠计算机的使用。

如同所有的现代科学技术，计算机和软件发挥着越来越重要的作用。以及典型的商业应用软件也有计算机辅助申请数目（计算机辅助技术），专门用于工程。计算机可用于生成基本物理过程，可以用数值方法解决模式。

行业最广泛使用的工具之一，是计算机辅助设计（CAD）软件使工程师创建三维模型，二维图纸，绘制设计原理图。民航处联同数字样机（DMU）的和CAE如有限元分析方法或分析元素软件允许工程师创建的外观设计，可以无需进行昂贵且费时的物理原型的分析模型。

这些让产品和组件为缺陷检查;评估适应和组装，研究人体工程学，并分析系统的静态和动态的特征，如压力，温度，电磁辐射的电流和电压，数字逻辑电平，流体流动和运动学。所有这些访问和信息的发布是普遍组织了产品数据管理软件的使用。也有许多工具支持，如电脑辅助制造（CAM）软件工程任务的具体产生数控加工指令;生产工程制造流程管理软件的EDA印刷电路板（PCB）和电子工程师电路原理图;维修申请维修管理，民用工程AEC软件。近年来，利用计算机软件来辅助品开发已集体来被视为产品生命周期管理（PLM）而闻名。

4.9社会背景

工程是一大课题，合作范围从小型个人项目到大型国家企业。几乎所有工程项目都依赖于一些融资机构类别：一个公司，一个投资者的集合，或者一个政府。工程的最低限度是由少数种类的限制等问题是无偿开放式设计，工程和工程。

由于工程其本身的性质，必然与社会和人的行为相接触。每个工程设计产品都将影响到社会。工程设计是一个非常强大的工具，使环境，社会和经济变化，它的应用带来了很大的责任。许多工程协会建立了工作守则和道德守则，以指导广大成员，并告知公众。

工程项目可能会受到争议。从不同的工程学科的例子包括核武器的发展，三峡大坝的设计和运动型多用途车的使用和石油开采。对此，一些西方工程公司已制定严重的企业和社会责任政策。

工程是人类发展的主要驱动力。撒哈拉以南的非洲地区，许多国家仅有非常小的工程能力，这导致很多重要基础设施无法发展，仅靠外来援助。对千年发展目标的实现需要很多足够的工程成就，发展基础设施能力和可持续的技术发展。所有海外发展和救济的非政府组织作出的工程设计中，工程师大量使用适用于灾害和开发方案的解决方案。一个慈善机构的目标是将良好的工程更好的服务于人类。