汽车活塞托架三维模型及模具设计

汽车活塞托架三维模型及模具设计第一章绪论模具行业是技术、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。模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，随着塑料工业的迅速发展以及塑料制品在航空、航天、电子、机械、船舶和汽车等工业部门的推广应用，产品对模具的要求越来越高，传统的模具设计方法已无法适应产品更新换代和提高质量的要求。CAD/CAM/CAE技术已成为塑料产品开发、模具设计及产品加工中这些薄弱环节的最有效的途经。同传统的模具设计相比，CAD/CAM/CAE技术无论在提高生产率、保证产品质量，还是在降低成本、减轻劳动强度等方面，都具有很大的优越性。近几年，CAD/CAM/CAE技术在汽车、家电、电子通讯、化工和日用品等领域逐步地得到了广泛应用。1.1我国模具工业行业现状和发展趋势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２万多家，从业人员约50多万人，2004年模具行业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２万多家生产厂点中，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。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。我国模具行业的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。待产品逝水平跪低主疼要表魄现在鸡对后呼续使嗽用模栋具制酿造制龟件的推工艺盛（如葡冲压厘工艺陪）理改解上度，在胖模具解设计镰上；表在加幸工中塌精度冰、型施腔表裙面粗疮糙度读、寿罚命及画模具院的复挎杂程狗度上已等。刻现代未模具逢行业权是技界术密辟集型纠、资嘉金密犯集型饭的产歌业，硬由于打模具呼行业都是微扁利行膝业，顿因而引总体是来看疤模具器行业蜜在科龟研开尺发和棕技术返攻关长方面物投入子太少神，至晌使科钩技进谦步的腊步伐串跟不疏上模哈具市汉场的槽需要耐。虽滋然国局内许量多企挪业已莲引进脂了不棚少国眯外先搏进设畅备，鸟但总化的来错看装蒙备水壳平仍奉比国思外企租业落框后许摊多，框特别梁是设放备数术控率图和C牧AD梢/C虫AM库应用盲覆盖拆率要梢比国鸟外企肾业低舍得多收。由我于体惧制和谈资金牧等方圾面原健因，对引进宗设备借不配颜套、塘设备恼与附潮配件逆不配旷套现链象十遗分普风遍，集设备抓利用侮率低丹，开防发能听力较嚼差，缠科研幸开发额及技裁术攻符关方乞面投族入太育少。许不重窗视产鸽品开衬发，斧在市嫁场经育济中膛常处煌于被扣动地艳位。倚袄（4奶）技矩术人劳才严亩重不阵足，筐经济撕效益全欠佳岛。随组着时策代的私进步描和技武术的舱发展失，能悠掌握侵和运望用新坏技术森的人丰才如拴模具羽结构展设计接、模排具工行艺设巨计异买常短绪缺，蒙高级服钳工余及企疾业管骨理人纯才也规非常枕紧缺垄。我喊国模献具企吊业技骗术人翠员比经例低盈，水健平也款较低时，我解国每殃个职饭工平境均每税年创惊造模邀具产恒值约顾合1济万美伏元左添右，历国外肃模具弃工业屠发达菌国家辰大多歉15鱼～2若0万敌美元潮，有门的达扫到较25搜～3建0万粗美元役。我抖国模窝具企静业大队都微舰利，币缺乏值后劲叶。硬（5脂）与个国际捧水平咐相比纤，模咐具企禾业的吃管理艺落后右更甚秋于技剩术落佩后。支技术跳落后尤易被喇发现势，管据理落医后易缝被忽醉视。薄国内变大多拜数模输具企抗业还榆沿用貌过去其作坊分式管西理模核式，势真正献实现坟现代监化企溉业管铁理的校还不且多。共信息河化、粒数字绵化管输理在演模具党企业坏应用勒现在悬刚刚怜开始养。荡（6提）专刮业化所、标世准化质、商转品化绪的程依度低垂，协饰作差镇。刘由于滩长期厌以来瞎受"沟大而转全"绞"小举而全丛"影冷响，剃模具词专业哭化生鹅产水淘平低刻，专炼业化瑞分工减不细谈，商贸品化欧程度站也低江。目筝前国尾内每候年生披产的哭模具耕，商外品模权具只链占4浮0%呜左右炊，其奖余为捉自产辩自用左。模饲具企谎业之并间协寒作不掌好，扇难以出完成押较大磁规模歪的模吨具成膊套任捎务。陈与国地际水参平相努比要烦落后逆许多谷。模询具标踢准化补水平亩低，扛模势具标篇准件梨使用过覆盖袜率低蒸也对期模具辜质量陈、成嘴本有症较大欺影响撤，特湾别是厕对模栽具制什造周判期有煤很大窗影响抢。跌20姑年来蛮我国晶模具找制造亡水平裙有了燥很大诚的提商高，呀模具弓的C摧AD伏/川CA慨M已译很普秀遍，号CA蝇M/挥CA悲PP司也在先积极觉推广强。如马今我快国生创产的仍模具会精度望已达斗到微蓄米级么，与狂20替年前幻相比览，模焦具寿晒命提胜高了勾几十挠倍，烫模具矛生产斤周期机缩短丧了约斜3/呈4，慌模具阶的标钱准件缓使用稍覆盖聋率从原几乎蓝是零掉，达曾到4赵5%促左右览。阻20晌年来坐我国烤模具冲人才道的培泰养也半上了哨一个使很大损的台连阶。颜20怨年前什我国慧大专自院校溜都没牙有设露立模状具专杀业的疑，而乒如今河，已添有六持、七梨十所勿大专镇院校沙设立处了模核具专射业。委中国柱模协镰在全掉国建招有3渐8个留模具小人才拼培训衣基地舱，C艰IM秒AT升RO增N也搏是中伴国模稳协的替人才找培训盗基地通之一办，自伯然肩茂负着俊软件换的推收广、记软件勿的二险次开奸发及谊人才柿培训除工作赢。相上述拼情况问正是均我们过模具惊行业幼和模敲具相侄关行拘业要老一同讨努力攻，使折之发境展的销领域至，在蓄这里低，我贩们要例感谢伪CI槐MA取TR愈ON隆软件蚕对中钻国模吗具行趟业的畅贡献聚，希美望C垄IM润AT勤RO衫N中仓国公迹司进孤一步银在模留具软猜件的库开发听、普皆及和元培训惭人才晓方面求，与黑中国陈模具疲企业袖一同爹发展加。耻1.佛2闯U覆G及叫其在勤模具撑设计欲工程贞中的这应用悟1.伙2斩.1作UG泰起源宗及发愿展陵Un上ig叔ra晌ph惜ic租s（稼简称辜UG侮）是恢世界河著名箩的通衬用机喝械C岛AD爷/C查AM救/C趁AE扩一体恐化软耳件。央它斥起源仅于美奏国麦绳道(洪MD间)公型司，简19甩91躬年1使1月话并入慈美国载通用础汽车和公司读ED插S分规部。稻如今犹ED奔S是登全世辽界最楚大的禁信息炮技术诱(I览T)投服务倦公司葛，U他G由慎其独愿立子讽公司刑Un状ig凑ra犯ph柿ic稍sS惊ol斯ut炮io案ns达开发聋。U万G是全一个螺集C渔AD果、C抢AE穗和C亡AM豆于一姨体的长机械伴工程舍辅助慈系统梯，适粥用于净航空滨航天田器、少汽车岔、通桌用机浑械以涉及模将具等剧的设刘计、作分析明及制央造工袖程。滚该软场件可墙在H指P、舟Su正n、马SG堵I等多工作漆站上宅运行裂，自浸称安膀装总困数近博3万病台。可UG议采用墓基于异特征珠的实你体造特型，巷具有茎尺寸火驱动替编辑贝功能饲和统舞一的观数据木库，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