锻件塑性加工是金属加工的一种重要工艺方法，它不仅生产效率髙、原材料消耗少，而且可以有效改善金属材料的组织和力学性能。因而塑性加工作为制造业的一个重要分支，广泛应用于工业制造中。据不完全统计，全75%的钢材经过塑性加工，在汽车行业中生产的锻件和冲压件的数量占零件总数的60%以上，在冶金、航空、船舶和等工业生产中也都占有相当比重。近几十年来，随着社会经济和其它相关支柱产业的发展，塑性加工工业得到了前所未有的发展，新工艺、新技术、新设备和新产品层出不穷。行业的发展也对塑性加工技术提出了更髙的要求，主要体现在以下两方面：①随着锻件单重的增加，锻件组织性能和缺陷控制的难度进一步加大;②以净成形和近净成形为目标的精密塑性成形技术的发展较为迅速，各种精密锻造、精密冲裁等技术正在得到应用，例如精锻直锥齿轮、同步齿环、等速万向节、汽车电机爪极等，成形后尺寸精度很髙，显著减少机械加工工时[2]。日本生产的冷锻汽车电机爪极，其冷锻尺寸公差士0.02mm，质量偏差士3g，生产率为2000件/h,每副模具的平均寿命达12万件?13万件，具有显著的市场竞争力。
要实现塑性加工制件质量和尺寸精度的稳定和提高，必须提高塑性加工技术的科学化和可控化水平。与传统的成形工艺相比，现代塑性加工技术对毛坯与模具设计以及材料塑性流动控制等方面要求更髙，所以采用基于经验的试错设计方法已不能满足实际需要，引入以计算机为工具的现代设计分析手段已成为人们的共识。20世纪80年代以来，CAD和CAE等单元技术开始运用到塑性成形工艺分析、规划与模具设计上。随着这些单元技术的不断发展，近年来通过它们的集成形成了基于知识的成形专家系统，并且有朝着集成化的塑性加工虚拟制造系统发展的趋势。作为系统必要支撑技术的计算机数值模拟技术，早已受到各国尤其是发达国家的髙度重视，在国外已有不少塑性有限元商品软件推出，并在许多国家的研究部门和生产企业中得到应用，如美国的DEFORM、 ABAQUS、MARC，俄罗斯的QFORM和法国的FORGE等。20世纪80年代中期以来， 我国有许多高等学校和科研院所开始开发该方面的分析软件，目前也有少数企业已开始应用国产软件，但与国外相比软件技术水平和应用程度尚有明显差距。从塑性加工行业整体来讲，目前多数锻造企业在开发新产品时，仍处于以经验和知识为依据、以“试错”为基本方法的工艺技术阶段。
传统的锻造企业模锻工艺和模具设计是一个基于经验知识的工作过程，企业的工艺设计、模具设计和制造部门之间相互独立，缺乏有机的联系和信息反馈，一副模具需要经过设计—试制—再修改设计多次反复，导致模具的开发周期长、成本髙，而失去了市场竞争的优势。这种“反复试错直到模具设计合理”是传统塑性加工技术的重要特征，它使得产品质量靠检验来保证，而不是融人设计与制造的全过程。当前，CAD/CAE技术在塑性加工中的应用尚处于初级阶段，大多数CAD/CAE系统过分强调设计能力，仅是基于一般的经验和知识代替人工的简单而重复的工作，它的积极意义在于把设计人员从繁冗的设计绘图中解放出来。但目前的CAD/CAE系统仍缺乏对设计对象的分析、检测乃至修改功能,对塑性加工过程没有起到质的改变，因此，塑性加工行业的这种现状是无法满足整个制造业的发展要求的。解决上述问题的重要途径是将虚拟制造技术应用于塑性加工全过程，其中成形过程虚拟仿真（模拟分析）显得尤为重要。对成形过程的虚拟仿真，可以在模具制造之前，检验模具关键工作部分形状和尺寸设计的合理性，分析材料的流动规 律，预测是否产生缺陷，此外还可以对其它工艺参数进行优化分析。这样，可以确保工艺设计和模具制造一次成功，主要问题在设计阶段就完全解决，使塑性加工进入以模塑化、 最优化和柔性化为特征的工程科学阶段，提高塑性加工行业的科学化水平。
