模具动态仿真设计作业

模具动态仿真设计综述姓名：

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1 模具

模具是精密工具，形状复杂，承受坯料的胀力，对结构强度、刚度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有较高要求，模具生产的发展水平是机械制造水平的重要标志之一。模具行业是一个融合多专业、多学科知识并为多种加工领域服务的工业行业，具有效率高、质量好、节约能源和原材料、成本低等一系列优点，模具已成为现代工业生产的重要手段和加工工艺，掌握模具技术已经至关重要。随着科学技术和社会经济的发展，产品的开发周期和产品的更新期逐渐缩短，模具的使用更加频繁并已渗入到各行各业，它在汽车、电器、通讯、电子及轻工等领域的应用尤为广泛。作为一种产业，模具工业的发展及繁荣是现代工业技术发展的一个重要标志，多数工业产品的发展和技术水平的提高，在一定程度上取决于模具工业的发展水平，这一点在许多发达国家的工业史上已经得到了十分明确的体现。

1.1 我国模具行业发展

近10年来，我国模具行业一直以每年15％的增长速度快速发展。十五期间，我国模具行业年增长速度达到20％。2005年模具销售额达610亿元，同比增长25％，排在世界第三位；模具出口大幅增长，表明模具水平和竞争力提高。据海关统计，2005年模具出口7．4亿美元，同比增长50％以上；模具产品结构更趋高档，复杂、精密、长寿命的模具份额提高到30％。目前，国内约有模具生产厂商3万余家，从业人员有80多万人，全年模具产值达534亿元人民币。涌

现出一批模具行业领头羊，如在汽车覆盖件领域的一汽模具，轮胎领域的巨轮模具，塑料模具领域的海尔，模块标准件领域的圣都等；不少地方出台了扶持当地模具行业发展的政策，如重庆、成都、苏州、大连等地都在建立模具工业园区，改善发展环境，完善模具生产的配套体系。中国经济的高速发展对模具行业提出了越来越高的要求，也为其发展提供了巨大了的动力。中国模具行业的发展在地域分布上存在不平衡性，东南沿海地区发展快于中西部地区。南方的发展快于北方。模具生产最集中的地区在珠江三角和长江三角地区，其模具产值约占全国产值的三分之二以上。广东是中国现在最主要的模具市场，而且还是中国最大的模具出口及进口省。2004年，广东省模具业稳居全国模具行业的头把交椅，产值达185亿元，模具制造业产值和销售额约占全国的40％以上。目前在全国排序前10名的企业中，广东占有5家，世界最大的模架供应商和亚洲最大的模具制造厂都在广东。深圳模具业发展迅猛，已具规模优势，年产值超过100亿元，占广东省模具业的近60％，占全国模具业的近25％，已成为国内模具制造中心。上海现有模具企业1500余家，从业人员7万多人，年产值近100亿元，年平均增长率超过20％。到2010年总产值将达到200亿元左右。浙江省模具行业主要集中在宁波市和台州市，宁波市的宁海、余姚、慈溪及鄞州主要生产塑料模具，北仑以压铸模为主，象山和舟山以铸造和冲压模具为主。台州市主要模具生产企业集中在黄岩和路桥，塑料模具占大多数。江苏苏州目前有各类模具厂1000多家，模具加工点1000多个，模具年销售额约50亿～60亿元，模具业成

为该市新兴工业之一。目前安徽省已有一批国内知名度较高的模具产品，如洗衣机和空调器大型腔注塑模、电冰箱吸塑发泡模、电机定转子叠片高速级进冲模等，有的市场占有率高达30％以上。我国模具市场空间巨大。2006年国内汽车保持15％的增速，销量将达640万辆，汽车零部件的市场比整车还大，为汽车零部件提供装备的模具行业高速发展显而易见。一个型号的汽车所需模具几千副。其中铸造模具数百套。汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一，汽车工业重点是发展零部件、经济型轿车和重型汽车，汽车模具作为发展重点，已在汽车工业产业政策中得到了肯定。2005年信息产业实现销售收入3．4万亿元，同比增长27％，手机、彩电、计算机等IT产品增速明显，IT模具仍将供不应求。另外，小家电、农用机械、食品机械、新型建材需求量大，因此相关模具行业也将快速发展。

1.2 我国模具发展中存在的问题

虽然中国模具工业在过去l0多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面及工业发达国家相比仍有较大的差距。如精密加工设备在模具加工设备中的比重还比较低，CAD／CAE／CAM技术的普及率不高，许多先进的模具技术应用还不够广泛等等。特别在大型、精密、复杂和长寿命模具技术上存在明显差距，这些类型模具的生产能力也不能满足国内需求，因而需要大量从国外进口。目前我国模具设计制造水平在总体上要比德、美等国家落后许多，也比韩国、新加坡等国落后。（1）产品质量不高

当前我国模具生产厂中多数是“大而全”、“小而全”，国

外模具企业大多是

“小而专”、“小而精”。国内模具总量中属大型、精密、复杂、高寿命模具的比例只有30％左右，国外在50％以上。国内模具生产厂家，工艺条件参差不齐，差距很大。现代模具工业早已走出以前手工制模的时代，进入了数字化时代，实现了无图化生产，通过电脑输入数据加工制作模具。我国不少厂家由于设备不配套很多工作依赖手工完成，严重影响了精度和质量。受售价限制，国产模具多采用2Cr13和3Cr13材料，再作精密热处理，而国外则采用专用模具材料DINI、2316，其综合机械性能(耐磨、耐腐蚀)及抛光亮度均明显优于国产材料。这从根本上影响了国产模具的外观质量和使用寿命。

（2）标准化水平不高

目前，我国已有50多项模具标准共300多个标准号及汽车冲模零部件方面的l4种通用装置和244个品种，共363个标准。这些标准的制订和宣传贯彻，提高了中国模具标准化程度和水平。由于中国模具标准化工作起步较晚，模具标准件生产、销售、推广和应用工作也比较落后，因此，模具标准件品种规格少、供应不及时、配套性差等问题长期存在，从而使模具标准件使用覆盖率一直较低。近年来虽然由于外资企业的介入，比例已有较大提高，但总的来说还很低。据初步估计，目前这一比例大致为40％～45％。而国际上一般在70％以上，其中中小模具在80％以上。由于中国模具企业的性质和所在的地区不同，模具标准件使用覆盖率存在很大差异。三资企业要比其它企业高，南方的企业要比北方的高。