1、毕业设计文献综述 机械设计制造及其自动化 一、本选题的目的和意义 模具被称为工业产品之母。所以工业的高速发展也离不开模具工业的不断进步。中国模具巿场规模巨大，随着国内模具工业高速发展，技术也获得了较大的飞跃，但是，仍然面对高档模具以进口为主的尴尬局面。提升技术实力，乃是中国模具工业发展的前途所在。随着冲压金属制品在机械、电子、交通、国防、建筑、农业等各行业的广泛应用，对冷冲压模具的需求日益增加，冲压模在国民经济中的重要性也日益突出。模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技术水平的高低已经成为一个国家 制造业水平的重要标志之一。因此我选择了模具设计的课题，即设计一副能够生产所给空气滤清器壳的模
2、具，并且结构合理、能保证制品的精度、表面质量。在设计中能熟练使用 PRO/E 、 AUTOCAD 等机械、模具相关绘图软件。 二、模具工业的现状 现代模具行业是技术、资金密集型的行业。它作为重要的生产装备行业在为各行各业服务的同时，也直接为高新技术产业服务。由于模具生产要采用一系列高新技术，如CAD/CAE/CAM/CAPP 等技术、计算机网络技术、激光技术、逆向工程和并行工程、快速成型技术及敏捷制造技术、高速加工及超精 加工技术等等，因此，模具工业已成为高新技术产业的一个重要组成部分，有人说，现代模具是高技术背景下的工艺密集型工业。模具技术水平的高低，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产
3、品的开发能力，因此已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。 模具工业是无以伦比的 “效益放大器 “。用模具加工产品大大提高了生产效率，而且还具有节约原材料、降低能耗和成本、保持产品高一致性等特点。因此模具被称为 “效益放大器 “，在国外，模具被称为 “金钥匙 “、 “进入富裕社会的原动力 “等等。从另一个角度上看，模具是人性化、时代化、 个性化、创造性的产品。更重要的是模具发展了，使用模具的产业其产品的国际竞争力也提高了。据国外统计资料，模具可带动其相关产业的比例大约是1:100，即模具发展 1 亿元，可带动相关产业 100 亿元。 模具不是批量生产的产品。它具有单件生产和对特定用户的依
4、赖特性。就模具行业来说，引进国外先进技术，不能采用通常的引进产品许可证和技术转让等方式，而主要是引进已经商品化了的 CAD/ CAM /CAE 软件和精密加工设备等。模具的 CAD/CAE/CAM 涉及面广、集多种学科与工程技术于一体，是综合型、技术密集型产品。如 塑料模具的 CAE 技术要利用高分子材料学、流变学、传热学、计算力学、计算机图形学等知识，涉及的领域还包括声波及电磁场、温度场等各类物理场，通过工程分析、来建立塑料成型的数学和物理模型，构造有效的数值计算方法，实现成型过程的动态仿真分析。现代化的模具要实现数字化设计、数字化制造、数字化管理、数字化生产流程。这些模具的数字化代表了现代
5、模具的一个方面，没有模具的数字化，就没有现代模具。模具的 CAD/CAE/CAM 技术日新月异，重要的工作是后续对人员的培训和对于引进的软件进行二次开发。像我们熟知的 CIMATRON 公司 不但在塑料模具的 CAD/ CAM 软件上在中国保持其市场占有率并且在扩大，而且在冲压模具、多成份橡胶制鞋模具等领域开拓，也将大显身手；开发 FUTABA、 LKM、 MISUMI 标准模架数据库的工作也已提上日程。这是为模具行业服务的具体体现。 1我国模具工业基本状况简介 我国模具工业近年来发展很快，据不完全统计， 2003 年我国模具生产厂点约有万多家，从业人员约 50 多万人， 2004 年模具行业
6、的发展保持良好势头，模具企业总体上订单充足，任务饱满， 2004 年模具产值 530 亿元。进口模具 18.13 亿 美元，出口模具 4.91亿美元，分别比 2003 年增长 18%、 32.4%和 45.9%。进出口之比 2004 年为 3.69:1，进出口相抵后的进净口达 13.2 亿美元，为净进口量较大的国家。 在万多家生产厂点中，有一半以上是自产自用的。在模具企业中，产值过亿元的模具企业只有 20 多家，中型企业几十家，其余都是小型企业，多数只有几十名职工，百十万产值，自有资金有限，靠自我发展很困难。 近年来， 模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为：大型、精密、复杂、长寿命中
7、高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产 品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量增加，能力提高较快； “三资 “及私营企业发展迅速；国企股份制改造步伐加快等。 2004 年模具行业还显现另外两个特点，一是各地政府对模具工业的发展进一步关注。许多地方政府进一步认识到模具工业对发展制造业的重要意义，因此加强了模具工业园区的建设。已有的园区进一步扩大，如宁波余姚、宁海和苏州昆山等模具园区都有所扩大；新的模具工业园区正在加紧建设，如重庆、大连、深圳市等已建立模具园区；另外沈阳、西安、成都、上海、宁波北仑、浙江黄岩等地都在积极筹备建立模具园区，以利带 动地区模具及相关产业链乃至制造业的发展，有些高
8、科园内模具企业已占有相当的份量，像天津高新区就有 40 多家模具企业。 二是外资及社会投资模具产业增长显著。许多地方加强了吸引外资及合资投入模具工业的工作，特别是在高新技术园区和工业园区，外资、合资模具企业进一步增加，如苏州昆山模具园区， 60%以上是外资企业。大连模具园区到日本、韩国招商。而有些地区高科技园内模具企业已占有相当的份量，像天津高新区有 40 多家模具企业。由于汽车产业发展的拉动，社会投资模具产业有所加强，如五粮液集团投资 5 亿元建立汽车模具生产厂， 比亚迪公司投资 2 亿元建立了北京汽车模具公司，等等。 从地区分布来说，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区（模具产值已
9、占全国总量的 70%左右）发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产较为集中的省份是广东和浙江。我国模具总量虽然已位居日、美、德之后，但设计制造水平在总体上要比德、美、日、法、意等发达国家落后许多，也要比英国、加拿大、西班牙、葡萄牙、韩国、新加坡等有差距。 2落后和差距主要表现在下列几方面 （ 1）总量供不应求、产品结构不够合理。 其中中低档模具供过于求，中高档模具自配率严重不足，大量进口。国内模具总量中属大型、精密、复杂、长寿命模具的比例不足 30%，国外在 50%以上。 （ 2）企业组织结构都不够合理。 我国模具生产厂点中多数是自产自配的工模具车间（分厂），自产自配比例
10、高达60%左右，国外 70%以上是商品模具；专业模具厂也大多数是 “大而全 “、 “小而全 “的组织形式，国外模具企业是 “大而专 “、 “大而精 “。 2004 年中国模协在德国访问时，从德国工、模具行业组织 -德国机械制造商联合会（ VDMA）工模具协会了解到，德国 有模具企业约 5000家。 2003 年德国模具产值达 48 亿欧元。其中（ VDMA）会员模具企业有 90 家，这 90 家骨干模具企业的产值就占德国模具产值的 90%，可见其规模效益。 （ 3） 工艺装备水平低，且配套性不好，利用率低，技术结构、模具产品水平比国际水平低许多。而模具生产周期却要比国际水平长许多。 产品水平低
11、主要表现在对后续使用模具制造制件的工艺（如冲压工艺）理解上，在模具设计上；在加工中精度、型腔表面粗糙度、寿命及模具的复杂程度上等。现代模具行业是技术密集型、资金密集型的产业，由于模具行业是 微利行业，因而总体来看模具行业在科研开发和技术攻关方面投入太少，至使科技进步的步伐跟不上模具市场的需要。虽然国内许多企业已引进了不少国外先进设备，但总的来看装备水平仍比国外企业落后许多，特别是设备数控率和 CAD/CAM 应用覆盖率要比国外企业低得多。由于体制和资金等方面原因，引进设备不配套、设备与附配件不配套现象十分普遍，设备利用率低，开发能力较差，科研开发及技术攻关方面投入太少。不重视产品开发，在市场经
12、济中常处于被动地位。 （ 4）技术人才严重不足，经济效益欠佳。随着时代的进步和技术的发展，能掌握和 运用新技术的人才如模具结构设计、模具工艺设计异常短缺，高级钳工及企业管理人才也非常紧缺。我国模具企业技术人员比例低，水平也较低，我国每个职工平均每年创造模具产值约合 1 万美元左右，国外模具工业发达国家大多 15 20万美元，有的达到 25 30 万美元。我国模具企业大都微利，缺乏后劲。 （ 5）与国际水平相比，模具企业的管理落后更甚于技术落后。技术落后易被发现，管理落后易被忽视。国内大多数模具企业还沿用过去作坊式管理模式，真正实现现代化企业管理的还不多。信息化、数字化管理在模具企业应用现在刚刚
13、开始。 （ 6）专业化、标准化、商品化的程度低，协作差。 由于长期以来受 “大而全 “小而全 “影响，模具专业化生产水平低，专业化分工不细，商品化程度也低。目前国内每年生产的模具，商品模具只占 40%左右，其余为自产自用。模具企业之间协作不好，难以完成较大规模的模具成套任务。与国际水平相比要落后许多。模具标准化水平低， 模具标准件使用覆盖率低也对模具质量、成本有较大影响，特别是对模具制造周期有很大影响。 20 年来我国模具制造水平有了很大的提高，模具的 CAD/ CAM 已很普遍， CAE/CAPP也在 积极推广。如今我国生产的模具精度已达到微米级，与 20 年前相比，模具寿命提高了几十倍，模
14、具生产周期缩短了约 3/4，模具的标准件使用覆盖率从几乎是零，达到 45%左右。 20 年来我国模具人才的培养也上了一个很大的台阶。 20 年前我国大专院校都没有设立模具专业的，而如今，已有六、七十所大专院校设立了模具专业。中国模协在全国建有38 个模具人才培训基地。 上述情况正是我们模具行业和模具相关行业要一同努力，使之发展的领域，在这里也希望有越来越多的人加入到模具的行列中。 三、参考文献 1卢吉连著，我国 模具应用技术现状与发展，模具技术， 2000 年， 第六期 90-92 2胡石玉 龚光容著，模具制造技术，南京 东南大学出版社， 1997 年 12 月 1-5 3黄毅宏著，模具知道工
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