模具專業(yè)畢業(yè)設計開題報告--模具行業(yè)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢

1、<p>　　模具行業(yè)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢</p><p>　　1.國內(nèi)模具行業(yè)的現(xiàn)狀</p><p>　　模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，被稱為“工業(yè)之母”。模具是一種高附加值和技術(shù)密集型產(chǎn)品，其生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志。世界模具市場總體上供不應求,市場需求量維持在每年 60 0億至650億美元,同時,我國的模具產(chǎn)業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機遇。近幾年

2、,我國模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持13 %的年增長率(據(jù)不完全統(tǒng)計, 2004年國內(nèi)模具進口總值達到600多億,同時,有近200個億的出口),到2005年模具產(chǎn)值已達 650億元, 模具及模具標準件出口 2005已達到2億美元左右。單就汽車產(chǎn)業(yè)而言, 一個型號的汽車所需模具達幾千副,價值上億元,而當汽車更換車型時約有80%的模具需要更換。2003年我國汽車產(chǎn)銷量均突破400萬輛,2004年產(chǎn)銷量各突破 500萬輛,轎車產(chǎn)量將達到260萬輛。另外,

3、電子和通訊產(chǎn)品對模具的需求也非常大,在發(fā)達國家往往占到模具市場總量的20%之多。目前,電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電、通訊和軍工等產(chǎn)品中,60%- 80%的零部件,都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復雜性、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗,是其他加工制造</p><p>　　據(jù)了解,在我國目前的模具企業(yè)中,產(chǎn)值過億的企業(yè)只有 20多家,中型企業(yè)幾十家,其余都是小型企業(yè),多數(shù)只有幾十名職工

4、,百十萬元產(chǎn)值,很多企業(yè)依然采用傳統(tǒng)的作坊式的管理方式。技術(shù)水平落后,生產(chǎn)效率低,這使得我國幾乎所有的模具企業(yè)都只能生產(chǎn)中低檔的模具產(chǎn)品,而高中檔產(chǎn)品只能大量進口。</p><p>　　鑒于模具作為包括機床工具、汽車制造、食品包裝等在內(nèi)的機械行業(yè)中機械基礎(chǔ)件產(chǎn)業(yè),以及電工電器、電子及信息行業(yè)的支持產(chǎn)業(yè),在發(fā)展先進生產(chǎn)力當中, 處于非常關(guān)鍵并服務全行業(yè)的地位,其發(fā)展對產(chǎn)業(yè)配套能力的提升和促進產(chǎn)業(yè)聚集優(yōu)勢的形成將起到

5、重要作用。改革開放以來,中國模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化。除了國有專業(yè)模具廠外,其他所有制形式的模具廠家, 包括集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨資企業(yè)和私營企業(yè),都得到了快速發(fā)展, 集體和私營的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。目前,國內(nèi)已能生產(chǎn)精度達 2微米的精密多工位級進模,工位數(shù)最多已達160個,壽命1～2億次。在大型塑料模具方面,現(xiàn)在已能生產(chǎn) 48英寸電視的塑殼模具、6.5Kg大容量洗衣機的塑料模具,以及汽車保險杠、整體

6、儀表板等模具。在精密塑料模具方面, 國內(nèi)已能生產(chǎn)照相機塑料模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具等。在大型精密復雜壓鑄模方面,國內(nèi)已能生產(chǎn)自動扶梯整體踏板壓鑄模及汽車后橋齒輪箱壓鑄模。在汽車模具方面,現(xiàn)已能制造新轎車的部分覆蓋件模具。其他類型的模具,例如，子線輪胎活絡模具鋁金和塑料門窗異型材擠出模等也都達到了較高的水平,并可替代進</p><p>　　在中國,人們已經(jīng)越來越認識到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位,認識到模

7、具技術(shù)水平的高低,已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展,加大了用于技術(shù)進步的投資力度,將技術(shù)進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外, 許多研究機構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。目前,從事模具技術(shù)研究的機構(gòu)和院校已達30余家,從事模具技術(shù)教育的培訓的院校已超過50余家。其中,獲得國家重點資助建設的有華中科技大學模具技術(shù)國家重點實驗室,上海交通大學 CA

8、D國家工程研究中心、北京機電研究所精沖技術(shù)國家工程研究中心和鄭州大學橡塑模具國家工程研究中心等。經(jīng)過多年的努力,在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)、模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)、快速成型與快速制模技術(shù)、新型模具材料等方面取得了顯著進步，在提高模具質(zhì)量和縮短模具設計制造周期等方面做出了貢獻。</p><p>　　2 .國外模具行業(yè)的發(fā)展態(tài)勢</p><p>　　1．高新技術(shù)在歐美模具企業(yè)得到廣泛

9、應用,歐美許多模具企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平, 在國際上是一流的。將高新技術(shù)應用于模具的設計與制造,已成為快速制造優(yōu)質(zhì)模具的有力保證。國外模具CAD/CAM 技術(shù)的研究始于上世紀60年代末，當時美國、日本、德國、加拿大等發(fā)達國家開始對沖模 CAD進行研究。進入70年代，出現(xiàn)了面向中小企業(yè)的 CAD/CAM 的商品軟件，如日本機械工程實驗室成功研制的沖裁級進模CAD系統(tǒng)，美國DIECOMP公司成功地研制出計算機輔助設計級進模的PDDC系統(tǒng)。但僅限

10、于二維圖形的簡單沖裁級進模，其主要功能如條料排樣、凹模布置、工藝計算和NC編程等。80年代,彎曲級進模CAD/CAM 系統(tǒng)開始出現(xiàn)，美國、日本等工業(yè)發(fā)達國家的模具生產(chǎn)絕大多數(shù)采用了CAD/CAM 技術(shù)。為了能夠適應復雜模具的設計，富士通系統(tǒng)采用了自動設計和交互設計相結(jié)合的方法，在該系統(tǒng)中除毛坯展開、彎曲回彈計算和工步排序為自動處理外，其余均需要設計人員的參與。這些系統(tǒng)均備實體造型和曲面造型的強大功能， 能夠設計制造汽車零部件的模具。進入

11、90年代后，國外 CAD/CAM技術(shù)向著更高的階梯邁進。CAE技術(shù)在歐美已經(jīng)逐漸成熟，</p><p>　　2.為了縮短制模周期、提高市場競爭力,普遍采用高速切削加工術(shù)。高速切削是以高切削速度、高進給速度和高加工質(zhì)量為主要特的加工技術(shù), 其加工效率比傳統(tǒng)的切削工藝要高幾倍,甚至十幾倍。歐美模具企業(yè)在生產(chǎn)中廣泛應用數(shù)控高速銑,三軸聯(lián)動的比較多,也有一些是五軸聯(lián)動的,轉(zhuǎn)數(shù)一般在1.5萬～3萬r/min。采用高速削技術(shù)

12、,可大大縮短制模時間。經(jīng)高速銑削精加工后的模具型面, 僅略加拋光便可使用,節(jié)省了大量修磨、拋光的時間。歐美模具企業(yè)十分重視技術(shù)進步和設備更新，設備折舊期限一般為4～5年。增加數(shù)控速銑床,是模具企業(yè)設備投資的重點之一。</p><p>　　3.快速成型技術(shù)與快速制模技術(shù)獲得普遍應用。由于市場競爭日益激烈, 產(chǎn)品更新?lián)Q代不斷加快,快速成型和快速制模技術(shù)應運而生,迅速獲得普遍應用。在歐洲模具展上,快速成型技術(shù)和快速制模

13、技占據(jù)了十分突出的位置,有 SLA、SLS、FDM和LOM等各種類型的速成型設備,也有專門提供原型制造服務的機構(gòu)和公司。模具企業(yè),有不少是將快速成型技術(shù)和快速制模技術(shù)結(jié)合起來應用于模具制,即利用快速原型技術(shù)制造產(chǎn)品零件的原型，再基于原型快速地制出模具。許多塑料模廠家利用快速原型澆制硅橡膠模具,用于少量制塑料件, 非常適合于產(chǎn)品的試制。</p><p>　　3 .中國和世界先進技術(shù)的差距</p>&l

14、t;p>　　中國模具生產(chǎn)總量雖然已位居世界第三,但設計制造水平在總體上要比德、 美、日、法、意等工業(yè)發(fā)達國家落后許多, 也比英國、加拿大、西班牙、葡萄牙、 韓國、新加坡等落后。其差距主要表現(xiàn)在下列六方面。國內(nèi)自配率不足80 %,其中中低檔模具供過于求,中高檔模具自配率不足60%。模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ),在我國,模具制造屬于專用設備制造業(yè)。中國雖然很早就開始制造模具和使用模具,但長期未形成產(chǎn)業(yè)。直到20世紀80年代后期,中國模具

15、工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車道。近年,不僅國有模具企業(yè)有了很大發(fā)展,三資企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)(個體) 模具企業(yè)的發(fā)展也相當迅速。企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進出口結(jié)構(gòu)都不夠合理。中國模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間(分廠) ,專業(yè)模具廠也大多數(shù)是“大而全”、“小而全”的組織形式。國外模具企業(yè)大多是“小而專”、“小而精”。中國模具自產(chǎn)自配比例高達50%以上,國外70%以上是商品模具。國內(nèi)模具總量中屬大型、精密、復雜、長壽命模具的比例只有30%左

16、右,國外在50%以上。2003年模具進出口之比為4:1,進出口相抵后的凈進口為10.3億美元,凈進口量最大的國家。模具產(chǎn)品水平和生產(chǎn)工藝水</p><p>　　第一, 體制不順,基礎(chǔ)薄弱。“三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用,私營企業(yè)近年來發(fā)展較快,國企改革也在進行之中,但總體來看,體制和機制尚不適應市場經(jīng)濟,再加上國內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱,因此,行業(yè)發(fā)展還不盡如人意,特別是總體水平和高新技術(shù)方

17、面。</p><p>　　第二,人才嚴重不足,科研開發(fā)及技術(shù)攻關(guān)方面投入太少。模具行業(yè)是技術(shù)密集、資金密集的產(chǎn)業(yè),隨著時代進步和技術(shù)發(fā)展,能掌握和運用新技術(shù)的人才異常短缺,高級模具鉗工及企業(yè)管理人才也非常緊缺。由于模具企業(yè)效益欠佳及對科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)不夠重視,因而總體來看模具行業(yè)在科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)方面投入太少,民營企業(yè)貸款困難也影響許多企業(yè)的技術(shù)改造,致使科技進步不大。</p><p>

18、;　　第三, 工藝裝備水平低,且配套性不好,利用率低。雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進的加工設備,但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多,特別是設備數(shù)控化率和 CAD/CAM應用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因, 引進設備不配套,設備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍,設備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低,帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。</p><p>　　第四, 專業(yè)化、標準化、商品化的程度低

19、、協(xié)作差。由于長期以來受“大而全”“小而全”影響, 許多模具企業(yè)觀念落后,模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低,專業(yè)化分工不細,商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具,商品模具只占 45 %左右,其余為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好,難以完成較大規(guī)模的模具成套任務,與國際水平相比要落后許多。模具標準化水平低,標準件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量、成本有較大影響,對模具制造周期影響尤甚。</p><p>　　第五,模具材料及模具相關(guān)

20、技術(shù)落后。模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本,國產(chǎn)模具鋼與國外進口鋼相比,無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格,都有較大差距。塑料、板材、設備等性能差,也直接影響模具水平的提高。綜上所述,雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展,但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大的差距。例如,精密加工設備在模具加工設備中的比重還比較低, CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高,許多先進的模具技術(shù)應用還不夠廣泛等等。特別在大型、精密、復

21、雜和長壽命模具技術(shù)上存在明顯差距,這些類型模具的生產(chǎn)能力也不能滿足國內(nèi)需求,因而需要大量從國外進口。</p><p>　　4 .我國模具行業(yè)發(fā)展前景</p><p>　　巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。汽車、摩托車行業(yè)的模具需求將占國內(nèi)模具市場的一半左右。2004年,國內(nèi)汽車年產(chǎn)量為400萬輛,保有量為 3000萬輛。汽車、摩托車行業(yè)的發(fā)展將會大大推動模具工業(yè)的高速增長, 特別

22、是汽車覆蓋件模具、塑料模具和壓鑄模具的發(fā)展。例如, 到 2005年汽車行業(yè)需要各種塑料件36萬噸,而目前的生產(chǎn)能力僅為20多萬噸,因此發(fā)展空間十分廣闊。家用電器,如彩電、冰箱、洗衣機、空調(diào)等,在國內(nèi)的市場很大。目前, 我國的彩電的年產(chǎn)量已超過4000萬臺,電冰箱、洗衣機和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過了1500萬臺。家用電器行業(yè)的發(fā)展對模具的需求量也將會很大。其他發(fā)展較快的行業(yè),如電子、通訊和建筑材料等行業(yè)對模具的需求,都將對中國模具工業(yè)和技術(shù)的發(fā)

23、展產(chǎn)生巨大的推動作用。據(jù)分析,未來我國模具的10大發(fā)展趨勢是:</p><p>　　1 .模具日趨大型化。</p><p>　　2 .模具的精度將越來越高。10年前精密模具的精度一般為5微米,現(xiàn)已達到2-3微米,1微米精度的模具也將上市。</p><p>　　3 .多功能復合模具將進一步發(fā)展。新型多功能復合模具除了沖壓成型零件外, 還擔負疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝

24、任務,對鋼材的性能要求越來越高。</p><p>　　4 .熱流道模具在塑料模具中的比重也將逐漸提高。</p><p>　　5 .隨著塑料成型工藝的不斷改進與發(fā)展,氣輔模具及適應高壓注塑成型等工藝的模具也將隨之發(fā)展。</p><p>　　6 .標準件的應用將日益廣泛。模具標準化及模具標準件的應用將極大地影響模具制造周期,還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。<

25、/p><p>　　7 .快速經(jīng)濟模具的前景十分廣闊。</p><p>　　8 .隨著車輛和電機等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展,壓鑄模的比例將不斷提高。同時對壓鑄模的壽命和復雜程度也將提出越來越高的要求。</p><p>　　9 .以塑代鋼、以塑代木的進程進一步加快,塑料模具的比例將不斷增大。由于機械零件的復雜程度和精度的不斷提高,對塑料模具的要求也越來越高。模具技術(shù)含量將不斷提高。

26、</p><p>　　5.CAE在模具設計中的應用</p><p>　　CAE：(Computer Aided Engineering)即計算機輔助工程技術(shù)，是以現(xiàn)代計算力學為基礎(chǔ)，以計算機仿真為手段的工程分析技術(shù)，是實現(xiàn)模具優(yōu)化的主要支持模塊。就塑料模具計算機輔助工程技術(shù)而言，它主要是利用高分子流變學、傳熱學、數(shù)值計算方法和計算機圖形學等基本理論，對塑料成型過程進行數(shù)值模擬，在模具制造之

27、前就可以形象、直觀地在計算機屏幕上模擬實際成型過程，預測模具設計和成型條件對產(chǎn)品的影響，發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的缺陷，為判斷模具設計和成型條件是否合理提供科學的依據(jù)。隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，對各種塑料成型過程的模擬成為塑料加工業(yè)研究的熱點。對于模具CAE來講，目前局限于數(shù)值模擬方法，對未來模具的工作狀態(tài)和運行行為進行模擬，及早發(fā)現(xiàn)設計缺陷。</p><p>　　MF軟件是由一家專門從事塑料計算機輔助工程分析(CAE)的軟

28、件和咨詢公司(MOLDFLO~)開發(fā)的。MOLDFLO~軟件可以模擬整個注射過程以及這一過程對注射成型產(chǎn)品的影響。它主要包括流動模擬模塊(MF~Flow)、冷卻模擬模塊( MF/Cool )、保壓分析模塊(MFIPack )、翹曲分析模塊( MFl9Crrap )、MF/SHRINK模腔尺寸確定、MF/STRESS結(jié)構(gòu)應力分析、MF/O~M注塑機參數(shù)優(yōu)化、MF/GAS氣體輔助注射分析、MF/FIBER塑件纖維取向分析等模塊，通過模擬與分

29、析可以判斷模具結(jié)構(gòu)的合理性和成型工藝參數(shù)的適宜性。最新版本可以自動建立和運行一系列的分析，分析結(jié)束后，分析結(jié)構(gòu)將自動生成。</p><p>　　一 . CAE技術(shù)的發(fā)展過程 </p><p>　　1.在20世紀60～70年代處于探索階段，有限元技術(shù)主要針對結(jié)構(gòu)分析問題進行發(fā)展，以解決航空航天技術(shù)發(fā)展過程中遇到的結(jié)構(gòu)強度、剛度以及模擬實驗和分析。</p><p>　　

30、2.20世紀70～80年代是CAE技術(shù)蓬勃發(fā)展時期，出現(xiàn)了大量的機械軟件，軟機的開發(fā)主要集中在計算精度、硬件及速度平臺的匹配、計算機內(nèi)存的有效利用以及磁盤空間利用上，而且有限元分析技術(shù)在結(jié)構(gòu)和場分析領(lǐng)域獲得了很大的成功。</p><p>　　3.20世紀90年代CAE技術(shù)逐漸成熟壯大，軟件的發(fā)展向各CAD軟件的專用接口和增強軟件的前后置處理能力方向發(fā)展。目前，CAE軟件系統(tǒng)的一個特點是與通用CAD軟件的集成使用，

31、即在用CAD軟件完成零件或裝配部件的造型設計后，自動生成有限元網(wǎng)格并進行計算或進行結(jié)構(gòu)動力學、運動學等方面的計算，如果分析計算的結(jié)果不符合設計要求則重新修改造型和計算，直到滿足要求為止，極大地提高了設計水平和效率。</p><p>　　二 . CAE技術(shù)對模具結(jié)構(gòu)的分析 </p><p>　　模具設計已經(jīng)不僅僅停留在對外觀和結(jié)構(gòu)的設計上，它已經(jīng)擴展到對模具結(jié)構(gòu)分析的領(lǐng)域。對已經(jīng)設計出的模具

32、，運用CAE軟件（尤其是有限元軟件）對其進行強度、剛度、抗沖擊試驗模擬、跌落試驗模擬、散熱能力、疲勞和蠕變等分析。通過分析檢驗前面的模具結(jié)構(gòu)設計是否合理，分析出結(jié)構(gòu)不合理的原因和位置，然后在CAD軟件中進行相應的修改，接著再在CAE軟件中進行各種性能檢測，最終確定滿足要求的模具結(jié)構(gòu)。</p><p>　　基于有限元分析軟件的應用，關(guān)鍵是網(wǎng)格的劃分、模擬計算方法和成形接觸處理等。此外，提供給軟件進行CAE分析的數(shù)據(jù)

33、也尤為重要，生產(chǎn)條件、設備性能、產(chǎn)品要求、材料特性等都將給模具的CAE分析的準確性帶來影響。 </p><p>　　1.強度和剛度分析 強度和剛度是模具設計中最重要的一項性能要求。運用CAE技術(shù)，通過對模具施加約束和載荷等外部條件來模擬模具的真實應用情況，分析模具的強度和剛度是否達到規(guī)定要求。模具CAE技術(shù)經(jīng)過短暫的時間已經(jīng)用在注塑模、壓鑄模、鍛模、擠壓模、沖壓模等模具的優(yōu)化，并在實際中指導生產(chǎn)。在工程實際中

34、，一般應用ANSYS、ALGOR、DEFORM等進行分析計算。 </p><p>　　2.抗沖擊試驗模擬 CAE技術(shù)能夠用于分析隨時間變化的載荷如交變載荷、爆炸與沖擊載荷、隨機載荷和其它瞬態(tài)力等對結(jié)構(gòu)的影響。如CAE技術(shù)對瞬態(tài)分析、模態(tài)分析、諧波響應分析、響應譜分析和隨機振動進行分析，為分析產(chǎn)品在特殊與惡劣的環(huán)境和工作條件下的物理響應、可靠性與耐用性等提供了完整的評估與解決方案。 </p>&l

35、t;p>　　3.跌落試驗模擬 CAE技術(shù)也可以用于分析結(jié)構(gòu)由于碰撞或跌落產(chǎn)生的力、變形、應力、位移、振動響應、產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)強度、聯(lián)接設計，剛度性質(zhì)、抗沖擊性能、防爆性能及整個系統(tǒng)工作穩(wěn)定性和完整性做出定量評估。</p><p>　　4.散熱能力分析 現(xiàn)在的CAE技術(shù)可以模擬模具中的溫度分布，通過模擬大功率電子元件產(chǎn)生的能量以及通過傳導、對流和輻射散發(fā)出的熱量來確定模具的熱分布，然后再對各種材質(zhì)模具的散

36、熱能力進行初步分析。</p><p>　　5.疲勞和蠕變分析 在模具設計中，對于那些可能在集中載荷、循環(huán)載荷和常值位移作用下的模具，或處于低溫或者高溫條件工作的模具產(chǎn)品，進行初步的疲勞分析和蠕變分析是非常必要的，這種分析不需要考慮外部的每一個條件，但是這種分析的結(jié)果具有很大的參考價值，如果出現(xiàn)不合理的情況，就可以重新進行設計，避免后面不必要的設計和分析。例如：ANSYS專用的疲勞分析軟件模塊FE-SAFE就可

37、以實現(xiàn)各種材料模式下進行高低溫環(huán)境和長期載荷作用下的變形和失效問題的研究。</p><p>　　三 . CAE技術(shù)和模具成形仿真 </p><p>　　模具成形是一個非常復雜的過程，有非常多的影響因素，因此對于復雜結(jié)構(gòu)的模具就需要進行成形仿真，檢驗前面所設計的模具在成形時的強度和剛度是否達到要求，只有滿足了成形要求，初步設計工作才最終完成。 </p><p>　　1

38、.冷沖壓成形 冷沖壓模具主要用于金屬和非金屬材料的冷態(tài)成形。通過仿真，CAE技術(shù)可以檢測成形過程中模具材料的強度水平是否達到要求，熱處理是否發(fā)揮了模具的強韌性等。</p><p>　　2.熱作成形 熱作模具用于高溫條件下的金屬或非金屬成形，模具是在高溫下承受交變應力和沖擊力，工作成形溫度往往較高，對于金屬模具還要經(jīng)受高溫氧化及燒損，在強烈的水冷條件下經(jīng)受冷熱變化引起的熱沖擊作用。熱作模具作為熱加工的成

39、形工具，被廣泛的應用于各類壓鑄模、擠壓模、注塑模、熱壓模和鍛模中。</p><p>　　四 . CAE技術(shù)在模具設計中的發(fā)展方向 </p><p>　　模具CAE技術(shù)在傳統(tǒng)的應用基礎(chǔ)上還要不斷的適應新的環(huán)境和新的挑戰(zhàn)，尋求新的發(fā)展。 </p><p>　　1.逐步提高CAE系統(tǒng)的智能化程度。人工智能是計算機的幾大功能之一，將人工智能引入CAE系統(tǒng)，使其具有專家的經(jīng)驗

40、和知識，具有學習、推理、聯(lián)想和判斷的能力，從而達到設計自動化的目的。目前提高智能化程度的路徑有兩條：一是繼續(xù)研究專家系統(tǒng)技術(shù)的應用；二是開展KBE（基于知識工程）技術(shù)的研究，主要是開發(fā)基于KBE的專用工具，如UGII中的KF（Knowledge Fusion）。</p><p>　　2.研究模具的運動仿真技術(shù)，即沖模的沖壓過程與注射模的運動仿真。因為沖模與注射模的結(jié)構(gòu)復雜，在沖壓與注射過程中，一些模具零件的運動難

41、免產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，特別是級進模還可能存在條料運動與模具運動的干涉，而在設計中這些現(xiàn)象難以發(fā)現(xiàn)，故只有采用仿真技術(shù)在計算機上顯示其運動狀態(tài)，即時改正錯誤的設計，以避免生產(chǎn)中出現(xiàn)問題。</p><p>　　3.協(xié)同創(chuàng)新設計將成為模具設計的主要方向，制造業(yè)垂直整合的模式使得世界范圍內(nèi)的產(chǎn)品銷售、產(chǎn)品設計、產(chǎn)品生產(chǎn)和模具制造分工更明確。模具企業(yè)間通過Internet網(wǎng)絡進行異地協(xié)同設計和制造。根據(jù)企業(yè)自身的信息化程度和企業(yè)

42、間合作的層次不同，采用的技術(shù)手段和方案有很大不同。</p><p>　　4.模具CAE技術(shù)應用的ASP模式，將成為發(fā)展方向。由于當今模具行業(yè)已經(jīng)成為高新技術(shù)最密集的行業(yè)，任何企業(yè)都不可能擁有全部最新出現(xiàn)的技術(shù)，因此將出現(xiàn)CAE技術(shù)應用的ASP模式，即產(chǎn)生各種專門技術(shù)的應用服務單位，為模具行業(yè)的各個企業(yè)提供技術(shù)服務，應用服務包括逆向設計、快速原型制造、數(shù)控加工外包、模具設計、模具成型過程分析等諸多方面。</p

43、><p>　　5. 基于網(wǎng)絡的模具CAE集成化系統(tǒng)將深入發(fā)展?，F(xiàn)代CAE系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了從單機到局域網(wǎng)的轉(zhuǎn)變，目前正在與企業(yè)的Intranet整合。在企業(yè)行為國際化的大潮下，在Intranet的大環(huán)境下建立CAE系統(tǒng)不久將成為現(xiàn)實。 </p><p>　　模具CAE系統(tǒng)的高智能化程度也會大大提高。在智能化軟件的支持下，而今的模具CAE技術(shù)不再是對傳統(tǒng)設計與計算方法的模仿，而是再先進設計理論的指導

44、下，充分運用本領(lǐng)域?qū)＜业呢S富只是和成功經(jīng)驗，其設計結(jié)果必然具有合理性和先進性。</p><p>　　隨著科技的不斷進步，制造業(yè)正向數(shù)字化、全球化、網(wǎng)絡化的方向發(fā)展，產(chǎn)品的生命周期越來越短，新產(chǎn)品的上市速度越來越快。模具是制造業(yè)的基本工藝設備，模具設計的、制造的效率對產(chǎn)品的開發(fā)效率有決定性影響。因此在模具設計的過程中，利用先進的CAD/CAE技術(shù)進行模具設計省事、省力，而且最為重要的是保證了成型后制品的準確性，減少

45、了試模的次數(shù)，縮短了模具的設計及生產(chǎn)的周期。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 李松江。 模具制造技術(shù)和發(fā)展趨勢。模具制造,2006年第7期</p><p>　　[2] 洪慎章。 現(xiàn)代模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。航空制造技術(shù),2006年第6期</p><p>　　[3] 李海平。 國

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