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模具动态仿真设计综述

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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,模具工业的发展与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。 
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,,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。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。,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。 
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,但许多方面与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