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第一章 模具设计总述 1.1 模具工业在国民经济中的地位 模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。 模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要 标志，它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。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。早在 1989 年 3 月中国政府颁布的《关于当前产业政策要点的决定》中，将模 具列为机械工业技术改造序列的第一位。 模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产 业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空， 航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，它承担 了这些工业领域中 60％~90％的产品的零件，组件和部件的生产加 工。 模具制造的重要性主要体现在市场的需求上，仅以汽车，摩托 车行业的模具市场为例。汽车，摩托车行业是模具最大的市场，在 工业发达的国家，这一市场占整个模具市场一半左右。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 政策中得到了明确 。汽车基本车型不断增加，2005 年将达到 170 种 。 一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元。为了适应市场的 需求，汽车将不断换型，汽车换型时约有 80％的模具需要更换。中 国摩托车产量位居世界第一，据统计，中国摩托车共有 14 种排量 1 80 多个车型，1000 多个型号。单辆摩托车约有零件 2000 种，共计 5000 多 ，其中一半以上需要模具生产 。一个型号的摩托车生产需 1000 副模具，总价值为 1000 多万元。其他行业，如电子及通讯， 家电，建筑等，也存在巨大的模具市场。 1.2 我国模具技术的现状及发展趋势 80 年代以来，在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政 策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速，年均增速均为 13%， 1999 年我国模具工业产值为 245 亿，至 2000 年我国模具总产值预 计为 260-270 亿元，其中塑料模约占 30%左右。在未来的模具市场 中，塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。 我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发 展，模具水平有了较大提高 。在大型模具方面已能生产 48 英寸大屏 幕彩电塑壳注射模具、6.5kg 大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车 保险杠和整体仪表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能生产照 相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。如天津津荣 天和机电有限公司和烟台北极星 I.K 模具有限公司制造的多腔 VCD 和 DVD 齿轮模具，所生产的这类齿轮塑件的尺寸精度、同轴度、跳 动等要求都达到了国外同类产品的水平，而且还采用必威体育精装版的齿轮设 计软件，纠正了由于成型收缩造成的齿形误差，达到了标准渐开线 齿形要求 。还能生产厚度仅为 0.08mm 的一模两腔的航空杯模具和难 度较高的塑料门窗挤出模等等。注塑模型腔制造精度可达 0.02～ 0.05mm，表面粗糙度 Ra0.2 μm，模具质量、寿命明显提高了，非淬 2 火钢模寿命可达 10～30 万次，淬火钢模达 50～1000 万次，交货期 较以前缩短，但和国外相比仍有较大差距。 但是近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技 术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维 CAD，并陆续开始使用 UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS 等国 际通用软件，个别厂家还引进了 Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、 Optris 和 MAGMASOFT 等 CAE 软件，并成功应用于冲压模的设计中 。 在制造技术方面，CAD/CAM/CAE 技术的应用水平上了一个新台 阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的 CAD/CAM 系统，如美国 EDS 的 UG Ⅱ、美国 Parametric Technology 公司 的 Pro/Emgineer、美国 CV 公司的 CADS5、英国 Deltacam 公司的 DOCT5、 日本 HZS 公司的 CRADE、以色列公司的 Cimatron、美国 AC-Tech 公 司的 C-Mold 及澳大利亚 Moldflow 公司的 MPA 塑模分析软件等等。 这些系统和软件的引进，虽花费