一、 本课题的研究现状、研究意义和发展趋势

模具是工业生产的基础工艺装备，被称为“工业之母”。据前瞻产业研究院发布的《中国模具制造行业产销需求预测与转型升级分析报告》显示:我国现在的模具有75％的粗加工工业产品零件、50％的精加工零件由模具成型，绝大部分塑料制品也由模具成型。作为国民经济的基础行业，模具涉及机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业，应用范围十分广泛。欧洲模具设计和生产的时间分别要比我国快44％和61％左右，但我国模具设计和生产的成本只有欧洲地区的91％。目前，国际模具行业竞争激烈，近两年来德国模具整体价格已下降1／4左右，且全球58％的模具由德国等西欧国家生产，中国等亚洲国家仅占极小的比例。但目前东欧地区的模具生产出现较大幅度增长，亚洲地区的生产规模也将增加到1／5左右。我国的模具行业也已步入了高速发展时期，但存在的问题仍然不少。 

模具是机械、汽车、电子、电信、 家电和其他基于技术和设备，属于中国的模具行业雇用超过 6 亿，占模具设计从事 1/10，模具设计师可达超过 600,000 的高科技产品的工业产品。

目前，中国的 GDP 已经被模具第三大在世界中，第二只对日本和美国。由于市场需求旺盛近年来驱动，高速发展的中国模具及模具行业，广泛的销售市场蓬勃发展。

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与进口省。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。

1996 年-2002 年，中国模具制造 2003 年的产量以每年平均增幅约为 14%，约 25%的增长，广东、 江苏、 浙江、 山东、 其他发达地区的霉菌生长在 25%以上。2003 年，中国产值超过 450 亿人民币，大约相当于超过 500 亿美金，模具已第二，仅次于日本，美国，位居世界第三。在过去的两年中，我国模具技术极大地提高生产的模具有些已接近或达到国际水平，在 2003年出口的 3 亿 3680 万美金模具比 33.5%的增长在 2002 年，各部门选择模具设计人才的职业规范和培训具有极其重要的社会和经济意义。

 

    模具制作是一切制造之首。模具是在我国加入世贸组织中的一些有竞争优势的产业之一，目前这个词正在新一轮产业结构调整，大量的模具制造逐渐向发展中国家转移，中国已成为世界巨人在全球范围内寻求低成本的加工中心和首选的 R & D 中心之一中国正在成为模具世界力量，它已经成为不争的事实。同时，加入 WTO，世界制造业中心逐步转移到中国国内模具行业，只为了加快企业管理的转变，提高产品质量和服务水平与上游和下游产业链企业加强合作，真正使"世界工厂"实现更大跨越式发展。因此，不少的模具设计、 制造和协同管理的中国企业提高竞争力的模具的必然趋势。

 

国内：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。

国外： 在欧美，CAD/CAE/CAM已成为模具企业普遍应用的技术。在CAD的应用方面，已经超越了甩掉图板、二维绘图的初级阶段，目前3D设计已达到了70%～89%。PRO/E、UG、CIMATRON等软件的应用很普遍。应用这些软件不仅可完成2D设计，同时可获得3D模型，为NC编程和CAD/CAM的集成提供了保证。应用3D设计，还可以在设计时进行装配干涉的检查，保证设计和工艺的合理性。数控机床的普遍应用，保证了模具零件的加工精度和质量。30～50人的模具企业，一般拥有数控机床十多台。经过数控机床加工的零件可直接进行装配，使装配钳工的人数大大减少。CAE技术在欧美已经逐渐成熟。在注射模设计中应用CAE分析软件，模拟塑料的冲模过程，分析冷却过程，预测成型过程中可能发生的缺陷。在冲模设计中应用CAE软件，模拟金属变形过程，分析应力应变的分布，预测破裂、起皱和回弹等缺陷。CAE技术在模具设计中的作用越来越大，意大利COMAU公司应用CAE技术后，试模时间减少了50%以上。

 

从中国模具行业市场前景分析与投资发展规划研究报告了解今后模具产业发展的重点是既能满足大量需要，又有较高技术含量，特别是目前国内尚不能自给、需大量进口的模具和能代表发展方向的大型、精密、复杂、长寿命模具，另外由于我国的模具产品在国际市场上占有较大的价格优势，出口前景好的模具产品也将成为发展的重点。

十二五期间，模具市场总的趋势平稳向上。目前国内市场对中高档模具的需求量很大，但要求国产模具必须在质量、交货期等方面满足用户的需求。而且，家电、汽车、塑料制品行业对模具需求最大。国际市场方面：近年来，工业发达国家的人工费用增加，其正向发展中国家特别是东南亚国家转移。其国内以生产高、精模具为主，人工劳动投入量大的模具依靠进口解决。因此，中低档的模具国际市场潜力十分巨大。只要国产模具的质量能够有提高，交货期能够保证，模具出口的前景是十分乐观的。此外，国际市场对架及模具标准件的需求量也很大。目前，我国只有对架有少量出口。

　　追溯到10年前，精密模具的精度一般为5微米，随着时间的推移，模具的精度将会越来越高。现在已达到2~3微米，不久1微米精度的模具将上市。这要求超精加工。模具产业将日趋大型化。这是由于模具成型的零件日渐大型化和高生产效率要求而发展的一模多腔所造成的。模具行业多功能复合模具将进一步发展。新型多功能复合模具除了冲压成型零件外，还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务，对钢材的性能要求也越来越高。

　　尤其是家居五金行业需要不断发展和创新，行业对于家居五金需求越来越大，家居五金行业呈现出不一样的变化。不少家具五金件生产商无形地把两者分隔开，装饰五金件不注重功能开发，功能五金件对其装饰性开发研究不足，两者之间发生脱节。

模具行业是我国五金产业的重要组成部分，十二五时期是我国妥善应对国内外发展环境重大变化、加快实现全面建设小康社会目标的关键时期，也是我国模具制造行业健康发展的关键时期，国内外环境不确定因素虽然很多，但我国经济发展仍在高速增长期内，我国模具在国际模具市场上的比较优势仍旧存在，国内模具市场预期也继续看好，模具行业发展呈现大趋势。

 

二、 主要设计（研究）内容

重点为模具的工艺分析，冲裁方式的选择，凸凹模的设计，零件的结构设计与制造工艺，送料机构和卸料机构的设计。难点为装配各零件的三维建模及模型分析，需要在一定的平台上进行模拟分析及仿真开模和各种制模方案的研究，这个平台能进行整个模具的各种仿真过程如各种系统的设计。 

 

研究方案

1.现有条件分析

2.冲裁件工艺分析

3.冲裁件工艺尺寸分析

4.冲裁件在模具的位置分析

5.各零件装配的设计

6.结构零部件的设计

7.送料与出料系统的设计

8.模具的装配

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