智能制造现状与发展

2022-09-13

第一篇:智能制造现状与发展

智能制造装备产业发展现状及前景趋势分析

资料来源:前瞻网:2013-2017年中国智能制造装备行业发展前景与转型升级分析报告,百度报告名称可查看报告详细内容。

“智能制造装备”概念自2010年《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》首次作为发展重点明确提出,近两年在制造业内外都得到了广泛的关注。2012年颁布的《智能制造装备产业“十二五”发展规划》将智能制造装备明确定义为“具有感知、决策、执行功能的各类制造装备的统称”。

智能制造装备产业行业发展现状:

作为高端装备制造业的重点发展方向和信息化与工业化深度融合的重要体现,大力培育和发展智能制造装备产业对于加快制造业转型升级,提升生产效率、技术水平和产品质量,降低能源资源消耗,实现制造过程的智能化和绿色化发展具有重要意义。智能制造装备的基础作用不仅体现在对于海洋工程、高铁、大飞机、卫星等高端装备的支撑,也体现在对于其他制造装备通过融入测量控制系统、自动化成套生产线、机器人等技术实现产业的提升。

2012年我国智能制造装备产业产值规模增长到5000亿元以上,代表性领域态势总体良好。近年来,国家大力推动智能制造装备发展,政策支持力度在逐步加码。2012年1月,工信部公布智能制造装备产业“十二五”发展路线图;3月,科技部《智能制造科技发展“十二五”专项规划》发布;4月,国家发改委、财政部、工信部三部委《关于组织实施2012年智能制造装备发展专项的通知》下发;5月,工信部组织制定并实施的《智能制造装备产业“十二五”发展规划》发布。

智能制造装备产业行业前景趋势分析:

作为我国高端装备制造领域重点发展的五大行业之一,智能制造装备产业是目前唯一未被国内资本市场所充分挖掘的“金矿”,其前景被一致看好。“十二五”期间,我国智能装备年均增长率有望超过25%,未来5至10年是智能装备行业的高速发展时期,到2015年智能装备市场规模将超过1万亿元,占高端装备制造业的比重将达到20%。

前瞻网:2013-2017年中国智能制造装备行业发展前景与转型升级分析报告,共十二章。首先介绍了智能制造装备的定义、范围界定及产业地位等,接着分析了中国智能制造装备的产业环境及发展现状,然后具体介绍了高档数控机床、工业机器人、智能仪器仪表、自动控制系统、智能模具、智能煤炭装备、智能工程机械、智能纺织机械、智能农业装备等细分领域的发展情况。随后,报告对中国智能制造装备产业做了重点区域分析、重点企业分析、投资及前景分析和产业政策分析,最后分析了智能制造装备产业的未来发展规划。

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第二篇:中国智能制造装备行业发展前景与转型升级分析报告

【关 键 词】智能制造装备行业

【报告来源】前瞻网

【报告内容】2013-2017年中国智能制造装备行业发展前景与转型升级分析报告(百度报告名可查看最新资料及详细内容)

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工欲善其事,必先利其器。“十一五”期间,我国装备制造业取得了长足发展,但高端装备制造产业能力、实力与发达国家相比,仍存在较大的差距。所以在“十二五”期间,应加快推进我国高端装备制造业发展,用更加明晰的市场战略、产品战略、竞争战略支持高端制造业发展战略。而要完成我国传统装备制造业工业转型升级这一历史使命,须大力发展高端的自动化装备,因此“十二五”期间,我国智能装备行业成为制造业升级的发展重点。

智能制造装备是具有感知、分析、推理、决策和控制功能的制造装备的统称,它是先进制造技术、信息技术和智能技术在装备产品上的集成和融合,体现了制造业的智能化、数字化和网络化的发展要求。智能制造装备的水平已成为当今衡量一个国家工业化水平的重要标志。

现阶段,我国智能制造装备主要包括精密和智能仪器仪表与试验设备、智能控制系统、关键基础零部件和元器件及通用部件、高档数控机床与基础制造装备、智能专用装备、自动化成套生产线等六大领域。其中,高档数控机床、自动化成套生产线是行业典型代表。随着产业结构不断调整升级,近年来中国智能装备市场规模不断扩大。根据工信部的不完全统计,2009年智能制造装备行业销售产值达3000亿元以上,为产业加速发展奠定了良好的基础。

根据《“十二五”机械工业发展总体规划》确定的目标,“十二五”时期,机械工业主营业务收入年均增长速度将保持在12%左右,其中,高端装备产业的增速高于全行业平均增速一倍以上。根据《高端装备制造业“十二五”规划(征求意见稿)》提出的目标,到2015年高端装备的销售产值占装备制造业的比例将达20%以上;到2020年这一比例将达到30%以上。这意味着,2015年高端装备制造业年销售产值将达到6万亿元左右。据此分析,未来5-10年智能装备行业将迎来高速增长。预计“十二五”期间智能装备主营业务收入年均增长率将超过25%;2015年智能装备市场规模将超过1万亿元,占高端装备制造业的比重将达到20%左右,同时,行业将重点推进智能仪器仪表与控制系统、关键基础零部件及通用部件、高档数控机床与基础制造装备、智能专用装备等四大类产品发展。

报告主要分析了中国智能制造装备行业的环境;智能制造装备行业发展现状及前景预测;智能制造装备行业重点区域;智能仪器仪表装备行业的发展状况及前景;智能机床装备行业的发展状况及前景;智能控制系统行业的发展状况及前景;智能装备关键部件的发展状况及前景;智能专用装备的发展状况及前景和自动化成套生产线行业的发展情况及前景。同时,佐之以行业最新发展动向及全面详实的一手市场数据,让您全面、准备把握整个智能制造装备行业的市场走向和发展趋势,从而在竞争中赢得先机!

本报告最大的特点就是前瞻性和适时性。报告通过对大量一手市场调研资料的前瞻性分析,深入而客观地剖析中国当前智能制造装备行业及其子行业的发展规模、经营效益、竞争格局,并根据行业的发展轨迹及行业领先企业的发展经验,对智能制造装备行业未来的发展前景做出审慎分析与预测。是各类智能制造装备企业、投资企业准确了解智能制造装备行业当前最新发展动态,把握市场机会,做出正确规划决策和明确企业发展方向不可多得的精品。也是业内第一份对智能制造装备行业全方位发展现状以及行业重点企业进行全面系统分析的重量级报告。

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第三篇:解析:我国装备制造业的现状与发展

装备制造业是国民经济的脊梁,它的各项经济指标占全国工业的比重高达四分之一至五分之一;是高技术的载体及转化为生产力的桥梁和通道,20世纪兴起的信息技术、核技术、空间技术等,无一不是通过装备制造业创造出来的;是产业升级的手段,生产工作母机、提供重大装备;是外贸出口的主力,占全国外贸出口36%以上;是国家安全的保障,在高技术和数字化战争时代,武器装备水平在相当程度上决定了战争的胜负。我国装备制造业经过50多年的发展,取得了令人瞩目的成就,形成了门类齐全、具有相当规模和一定水平的产业体系,成为我国经济发展的重要支柱产业。但我国装备制造业还存在自主创新能力弱、对外依存度高、产业结构不合理、国际竞争力不强等问题。所以改善这一现状,大力发展装备制造业是我国制造业发展的必由之路,也是从制造大国走向制造强国的关键措施和重要途径。

1.什么是装备制造业

目前,世界其他国家包括国际组织都没有提出“装备制造业”这个概念。“装备制造业”的概念可以说是我国所独有。它的正式出现,见诸于1998年中央经济工作会议明确提出的“要大力发展装备制造业”。(中央经济工作会议:《经济日报》,1998年12月10日研讨装备制造业的发展,第1版。)制造业的核心是装备制造业。对于装备制造业,人们的认识不尽相同,尚无公认一致的定义和范围界定。通常认为,制造业包括装备制造业和最终消费品制造业。装备制造业是为国民经济进行简单再生产和扩大再生产提供生产技术装备的工业的总称,即“生产机器的机器制造业”。

装备制造业又称装备工业,主要是指资本品制造业,是为满足国民经济各部门发展和国家安全需要而制造各种技术装备的产业总称。按照国民经济行业分类,其产品范围包括机械、电子和兵器工业中的投资类制成品,分属于金属制品业、通用装备制造业、专用设备制造业、交通运输设备制造业、电器装备及器材制造业、电子及通信设备制造业、仪器仪表及文化办公用装备制造业7个大类185个小类。

2.我国装备制造业的现状

装备制造业是为国民经济发展和国防建设提供技术装备的基础性产业。大力振兴装备制造业,是党的十六大提出的一项重要任务,是树立和落实科学发展观,走新型工业化道路,实现国民经济可持续发展的战略举措。我国装备制造业经过50多年的发展,取得了令人瞩目的成就,形成了门类齐全、具有相当规模和一定水平的产业体系,成为我国经济发展的重要支柱产业。但中国仍处于工业化的中期阶段,与发达国家相比,中国装备制造业无论从管理机制、技术创新能力,还是从企业规模、竞争实力等方面,都存在较大差距。

2.1组织结构不合理

1、企业规模小,大企业规模也不大 长期以来中国装备制造业重外延、轻内涵,投资分散、重复布局十分严重,且多数企业按“大而全”和“小而全”建设,致使装备制造企业规模普遍很小,即使所谓“特大型”和“大型”企业规模也不大。

2、长期以来中国重大工程项目的工程设计,产品设计和制造分属不同部门,严重地影响了国内技术装备成套供应体制和能力的形成。

3、国内金融业参与装备制造业的投资、组合的渠道受到众多限制和约束,难以通过资本市场解决装备制造业的改组。

2.2技术结构不合理

1、自主开发能力低。由于企业规模小,研究开发能力薄弱,致使自主开发能力差,技术创新能力低。高新技术装备和重大技术装备在很大程度上还要借助引进外国的技术。

2、企业还未成为技术创新的主体。中国不仅研究开发经费和人员少,同时分布极不合理。研究开发经费和人员主要集中于研究机构和大学,企业还未真正成为技术创新和科技投入的主体。

3、设计和制造技术能力不强。现代化的设计以综合和系统的观点,从市场、设计和生产过程中寻找最佳的结合点,集合材料、工艺、控制、系统、工程等方面,开发设计技术先进和经济合理的产品,以最大限度地满足用户的需求,扩大市场占有率。中国装备制造业受人才、技术、投资、设计开发条件等方面的制约,设计和制造技术能力普遍不高。

4、产品结构不合理。中国长期处于短缺经济状态,许多产品严重供应不足。中国装备制造业也多致力于铺摊子,扩大生产能力,而对提高企业素质很少关注,传统和大路货产品生产能力猛增,致使不少产品生产能力过剩,供过于求,企业效益不好。与此同时,重大技术装备和高新产品生产能力又严重短缺,致使国外机电产品大量涌入国内市场,在中国国内市场上的份额已达30%。除为基础产业提供的重大技术装备多数源于进口外,某些技术含量高的产品进口份额也已占国内市场的50%以上。

装备制造业的发展滞后已成为制约中国经济发展的重要因素。全社会固定资产投资中设备投资的2/3依赖进口。石油化工装备、轿车工业装备、数控机床、纺织机械、胶印设备等要靠进口。装备制造业主要产品的技术来源50%以上依靠从国外引进。企业对市场的快速反应能力差,新产品的开发周期长。

中国装备制造业的发展正处在关键时期。一方面国民经济持续快速发展,需要大量的技术装备;另一方面中国装备制造业技术水平不高,产业结构不合理,相关政策不完善,无法满足国民经济发展的需要,造成大量技术装备进口的局面。在经济全球化的大环境下,一国不可能包揽本国所需的全部装备,但作为一个有13亿人口的社会主义国家,工业化和现代化是从国外买不来、也买不起的,必然是通过装备制造业的发展得以实现工业化,而且只有强大的装备制造业才能成为工业化强国。

3.我国装备制造业的发展

装备制造业为什么要发展?第一是形势发展的需要。近两年我国工业化进程中呈现出重化工业发展的趋势,但大量的投资趋向于产业链中靠近能源原材料的初端,出现了钢铁、氧化铝、水泥等行业投资过热的情况,由于大量地消耗能源,造成环境污染,致使大家对中国工业选择什么样的道路进行了很多争论。其实,真正体现一个国家的实力,在产业链上带动性强的,是装备制造业。

世界上的经济强国如美国、日本等都非常重视发展本国的装备工业,并有极其完善和有效的振兴办法。我国要打造自己的竞争力,必须振兴装备工业。第二是装备制造业的现状必须改变。我国装备制造业经过建国五十余年的发展,取得了令人瞩目的成就,形成了门类齐全、具有相当规模和一定水平的产业体系,成为我国经济发展的重要支柱产业。但我国装备制造业的发展仍处于被动状态,自主创新能力弱,对外依存度高,产业结构不合理,国际竞争力不强,总体素质不高,不能适应国民经济发展与国际竞争的需要,因而发展装备制造业成为进入新世纪面向"十一五"的中国装备工业主旋律。

3.1继续深化装备制造业的结构调整

加大“改制、改组”力度,激发企业活力,增强国际竞争力。装备制造业的振兴必须首先通过改制、改组,激发企业活力。加快企业产权多元化的进程,加强企业激励机制与制衡机制的建设,真正激发起企业的活力。围绕中国装备制造业的优势和强项进行产业结构、组织结构的调整与重组。打破部门、行业保护,加大企业间重组、并购力度,建立起大装备制造业体系;按照全球化和专业化生产的思路,大力培育一批在国际上有竞争力的大型企业和一大批强、精、专的中小企业集群。压缩过剩的、落后的生产能力,加大严重亏损、没有发展前途企业的破产、退出力度。

3.2加强中国调控与市场指导

对于与中国经济安全和国防安全紧密关联的重大装备及应用工程项目,充分发挥社会主义可以集中力量办大事的优越性,由国家出面组织优势和有效资源,通过改制、改组、改造及组织科技攻关、装备研制和工程示范,力争实现重大突破和跨越。

3.3做好规划引导,发挥产业集聚效应

为充分发挥资源的最大效能,避免不必要的重复建设,国家应做好规划引导,在资金、资源、技术具有比较优势的地区,制定优惠政策,招商引资,吸引优秀人才,发挥产业集聚效应,鼓励形成在国际上知名、各具特色的若干装备制造业集中地。

3.4坚持技术引进、消化与自主创新

促进传统制造业的升级。在引进国外先进技术的同时,引进技术的消化吸收和自主创新。积极引进发达国家装备制造业的关键装备技术、配套零部件生产技术,并努力消化、吸收与创新,最终实现国产化,带动中国传统制造业的转换升级。在此基础上,逐步加大自主开发和自主创新的力度,使装备制造业的技术创新模式由引进技术型向引进技术和自主开发相结合型转变,进而走向自主创新型。

3.5提高系统和总成套能力

破除传统的分割体制,推进跨地区、跨行业的联合、兼并与重组,在大力提高单机技术水平、质量和性能的同时,高度重视装备系统成套能力的提高,组建一批具有系统设计、系统成套和工程总承包能力的装备承包公司,形成几家在国际上有较高知名度和竞争实力的装备总承包商或大供应商。

3.6转变技术创新模式

建立技术创新体系,加强装备制造业的技术研发投入,明确一批关系到装备制造业长远发展的技术研发重点。切实加强中国制造业的技术研发投入,紧密跟踪世界制造技术的前沿,有重点地开展研制攻关,力争在世界高新技术领域及制造业应用领域掌握一批具有中国自主知识产权的核心技术,建立高效协调、符合国际惯例的“产学研”一体化体制,加快科技成果产业化进程。

3.7继续发挥劳动力成本低的优势

重视提高熟练技术工人的比例。在今后相当长时期内,中国制造业仍可充分发挥低劳动力成本的优势,并在吸引直接投资及发展劳动密集型产品出口方面保持竞争优势。提高制造业熟练工人的比例,培养造就数千万掌握制造业高技能技术的人才队伍,将是中国装备制造业保持竞争力的一个重要方面。

3.8加大政府宏观调控力度

营造振兴装备制造业的大环境,结合WTO准则和中国政府的承诺,研究制定“入世”后促进中国装备制造业发展的技术政策和经济政策。在研究开发经费、产品税收政策、重大工程采购方式等方面给予必要的政策支持。

第四篇:关于多元智能理论实践与发展的研究现状

刘训侠

一、多元智能理论在国外中小学教学中的研究与实践

多元智能理论自提出以来,在美国和世界各地产生了深远的影响,并且成为许多西方国家90年代以来教育教学改革的重要指导思想。美国已有上百所学校自称为多元智能(MI)学校,还有不少学校也将多元智能引入教学方案中,甚至成立类似印第安纳拿波里市的关键学校(Key School)及密苏里州的新城小学伽(New City School)等实施多元智能及相关理论的机构。由于加德纳从不提供一份MI (Multiple intelligences)学校的实施范例,他主张各地区的文化和师生特质是MI学校的基本考察因素,因此在美国的各类MI学校也就呈现了多元化的色彩。目前已有许多学校在陆续实施MI理念。

Mindy Konlhaber在美国哈佛多元智能教育研究院的研究提供了美国41所中小学校的资料,并具体的提出建立MI学校的途径。其中最具代表性的四个多元智能与学校教学相结合的实例分别是《多彩光谱》项目、《重点实验学校》项目、《学校实用智能》项目和《艺术推进》项目。这些项目分别与幼儿园、小学、初中、高中阶段的教学密切结合,取得了一定的成果。其中初中阶段的《学校实用智能》项目旨在将学术智能与更实用的人际关系智能和自我认识智能结合起来,以实现学业和事业的成功。该项目并不设立专门的课程来教会学生掌握学校实用智能,而是通过“理解并融会贯通”的方法在学校所有学科的日常教学中体现。

多元智能在世界其它20多个国家和地区,包括加拿大、英国、澳大利亚、亚洲的日本等许多国家和地区理论研究和实验探索也开展得蓬蓬勃勃,在多元智能课程编制、多元智能教学设计等方面进行了大量的实践探索并取得了丰硕成果。

二、多元智能理论在我国中小学教学中的应用现状

港台地区研究“多元智能”已较为普遍。如 1998 年,香港开始举办由全港中学生参加具有创意及挑战性的优质教育活动——“香港新一代多元智能竞赛”,鼓励学生注意多元智能的发展和培养团体合作的精神。香港管理专业协会罗桂祥中学特别编辑了《多元智能简介》一书,派发教育界同仁,将多元智能的理念渗透在课程中。

台湾第一批多元智能实验学校雅歌实验小学、大坪国小等学校每学期都制定应用多元智能课程规划,开展多元智能的实验。 国立台北师范学院儿童英语教育研究所所长暨学系主任张湘君教授说:“每次我在设计英语教学活动时,都会尽可能将八大智能的内容含括其中,不单是整合各个学科,更要做到融合各项智能,让孩童运用其八种智能来学习英语,透过孩童非语言上的能力来帮助他学习语言。”2001年6月2中日,香港教育署署长张建宗出席香岛中学第 55 届暨大学预科35届毕业典礼时说:“香港若要在全球经济一体化的洪流中保持竞争力和领导地位,就必须加紧培育具备多元智能的人才”;“发展多元智能的理念已成为世界各国教育改革的重要取向,而要发展多元智能,便要让学生获得均衡的全面发展;同时社会、政府、学校和家长都需要互相配合”。

在大陆,自1999年加德纳的中译本《多元智能论》在我国发表以来,我国对多元智能的研究才开始,近几年有许多学校进行了有关多元智能的实验,得了可喜的成绩。其中北京、上海、山东诸城多所学校开设了多元智能教育实验区。中国教育学会“十五”科研规划重点课题:“借鉴多元智能理论,开发学生潜能的实践研究”项目。课题的研究目标,是适应中国基础教育改革的实际需要,借鉴以多元智能理论为代表的、开发学生多元潜能的现代教育理论,通过不同类型实验区和项目学校在教学改革各个领域的实践研究,逐步形成适合开发学生多元潜能的学校课程和以“问题解决”为导向的基本教学策略,以及相应的多元多维教育评价体系,为国家的教育决策和各地教学改革提供参考依据。

纵观国内外研究现状,可以看出,多元智能理论在国外己经深入中小学及幼儿教育一线,有一批立志研究的专家、教师、家长等,从理论到实践形成了一定的系统和规模,并已取得了一定的成效,有了成功的经验。但国内的基础教育及幼儿教育与国外有很大差异,社会制度、教育观念和教育条件的不同,实践研究还存在以下几个方面的问题:

1.研究角度上,重视量化研究而忽略质性差异。很多学校关注到学生的智能差异,也意识到因材施教的重要性,但大多数研究侧重于研究智能在量方面的差异,即搞分层教学,但给学生划分层次的依据大多以智能水平差异来划分,而极少根据学生个性特点“因智能施教”,忽略了质的方面的差异。

2.研究层次上,研究幼儿及小学教育的多,研究中学教育的少。大多数人认为智能开发越早越好,因此国内有关多元智能的实践研究大多将目光投入幼儿教育,少数投向小学教育,开展了一些比较大型而规范的项目,但关注中学生教育的则较少。

3.多元智能在我国基础教育学校中的实践研究缺乏系统性和深入性。是因为一方面受应试教育影响深远,教育改革不可能一蹴而就,已有的教学方式不可能完全推翻。另一方面,多元智能在学校中的应用必然要求全校甚至社区乃至全社会的理解、支持与合作。目前的状况是:一线教师科研水平有限,教师之间存在差异,一部分教师即使乐于从事该方面的研究,也缺乏科学的指导,收效甚微。

因此,我们首先要转变教师的思想观念,将研究定位在与中学学科课堂教学相结合,探索有利于学生智能全面发展的课堂教学模式及教学策略,并在教学中进行实施。

第五篇:模具设计与制造的研究现状及发展趋势大全

现在模具制造技术的的发展现状和趋势

08材料(1)班 0806031027 黄成磊

摘要:在现代化的工业生产中,模具展现出其独领风骚的魅力,其设计与制造的水平在不断进步,日趋完善。就模具的设计与制造的研究现状来说,生产的模具不断地实现大型化、精密化,不断地融进高技术等;而其发展趋势可预见到,将向更大型、更精密、更环保、更多技术含量的方向发展。本文从宏观的方向对模具设计与制造进行一次探讨,简述了该行业的研究现状,并就国家“十一五”对模具行业的发展规划分析总结出了模具设计与制造的发展趋势。 关键词:模具;设计与制造;研究现状;发展趋势

Recent Condition and Developing Trends of Mold Designing and

Manufacturing Abstract: In modern industrial production, mold show the charm of its leading position, its level of design and manufacture of continuous progress and perfection. In the research of mold design and manufacture , the production of molds continue to achieve large-scale, precision, continuously melt into the high-tech, etc.; and its development trends can be foreseen, will be larger, more sophisticated, more environmentally friendly and more technical content. This paper has a discussion of mold designing and manufacturing from a macro direction, outlining the research status of mold industry and summing up the mold design and manufacturing trends, according to the national "Eleventh Five-Year plan” for the development of mold industry. Key words: mold; design and manufacture; recent condition; developing trends 1背景及研究目的

目前来讲,在我国现代化的工业生产中,模具展现出其独领风骚的魅力。60%~90%汽车、电子信息、电器、航空航天等行业产品,需要模具对组成它们的零件进行成型。现代模具能够成形小到比头发丝还要细小的、应用在微电子元器件上的芯片引脚;也可生产用于水轮发电机组中数米尺寸的定、转子片。采用模具生产制件,不仅能根据产品的要求制造出各种尺寸和形状零件,其尺寸精度和互换性高,而且生产效率高,适合大批量生产。然而,究竟模具设计与制造行业的现状如何,又将如何发展,还是需要经过较多的了解与研究才可得知。 2基本概念及主要内容

模具的设计与制造过程,实际上就是模具的生产过程,也就是将原材料转为模具的过程。其主要的流程有:模具结构方案的确定,模具设计,制定工艺流程,组织生产零部件,模具装配,试模与调整,检验与包装等。至于模具设计与制造的主要内容,顾名思义,包含两大方面:模具设计与模具制造。模具设计有塑料模设计、冲压模设计等,而模具制造既包含传统的加工工艺:切削加工、铸造加工等,也包含特种加工等近现代发展起来的新兴加工工艺。其中的特种加工包括电火花加工、电化学加工、超声波加工和激光加工等等。后文将对特种加工作主要介绍。

[2][1]3模具设计与制造的研究现状

3.1模具设计的研究现状

3.1.1设计的模具种类

从模具设计的模具种类来讲,主要是冷冲模设计和型腔模设计。冷冲模设计包括冲裁模设计、弯曲模设计、拉伸模设计、成形模设计和冷挤模设计;型腔模设计包括锻模设计、合金压铸模设计、塑料模设计、粉末冶金模设计和陶瓷设计。下面分别以冲裁模设计和注塑模设计对模具设计作进一步的研究了解。

冲裁模的设计,首先要对冲裁件进行工艺分析,要求尽可能地节省材料、简化工序、使模具加工更简单、模具寿命更长、操作更方便、产品质量更稳定等,然后根据工艺分析确定工艺方案,关键是确定冲裁工序的组合与冲裁工序顺序,再后是进行一系列的相关计算,包括排样设计、工艺力的计算、压力中心的确定等等,接着是冲裁模主要零部件的结构设计,主要解决凸凹模的设计,以及包含定位零件、卸料装置、推件装置、导向零件、固定板和垫板的设计等。

塑料注塑模的设计,注射模的一般设计步骤有:第一步, 准备工作,包括研究设计任务书、熟悉塑件及其材料性能、制定成型工艺卡等五步;第二步, 结构设计,包括确定型腔个数、确定各种尺寸及脱模方式、绘制结构草图等二十步;第三步, 图样审核,包括对塑件性能和质量要求审核、对选用注射机设备的审核、对模具结构的审核及对图样的审核共四步。 3.1.2设计的工具

CAD/CAM技术使工程技术人员能借助计算机对产品、模具结构、成形工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。它能显著缩短模具设计及制造周期,降低生产成本,提高产品质量。制造出来的模具精度高、一致性强、互换性好。目前CAD/CAM/CAE一体化技术应用于产品的结构设计、性能分析、模具设计,甚至可应用于产品加工的全过程。 3.2模具制造的研究现状

[6]

[1]

[4]

[3]模具制造最主要的就是模具加工方法。下面通过了解模具加工方法来认识模具制造的研究现状。

3.2.1实体层面模具加工方法

有铸造加工、切削加工和特种加工三种加工方法。下面主要介绍特种加工。

特种加工亦称“非传统加工”或“现代加工方法”,泛指用电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量达到去除或增加材料的加工方法,从而实现材料被去除、变形 、改变性能或被镀覆等。特种加工中比较典型的方法是电火花加工。电火花加工就是在加工过程中,使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电,放电时局部瞬时产生的高温把金属蚀除下来的加工方法。其原理是基于工件电极和工具电极之间产生脉冲性的火花放电,放电时产生电蚀现象去除多余的金属,达到尺寸加工的目的。

除了电火花加工,特种加工还包括电化学加工、激光加工、超声波加工、电子束加工、等离子弧加工等等。其中简单介绍激光加工和超声波加工。激光加工就是把激光的方向性好和输出功率高的特性应用到材料的加工领域中去。

超声波加工,也称超声加工,是利用工具端面的超声振动,通过磨料悬浮液加工脆硬材料的一种成型方法。

应用方面,电火花加工只能加工金属导电材料,给工件进行穿孔加工、行腔加工和切断加工等;激光加工和超声波加工既能加工金属材料,也能加工非金属材料,激光加工可给工件打孔、切割、焊接、热处理、抛光和修整等,超声波加工可给工件进行型孔、型腔加工,切割加工和焊接加工等。

3.2.2软件层面的模具加工方法

主要运用CAD/CAM/CAE软件进行模拟加工 。其他制造技术有快速原型制造技术、虚拟制造技术、反(逆)求工程技术、有限元仿真及模拟技术等等。快速原型制造技术(RPM)被公认为是继数控(NC)技术之后的一次技术革命,基于快速原型的快速制模技术是现在和未来的一个热点。此外表面成形制模技术、浇铸成型制模技术、冷挤压及超塑性成形制模技术、无模多点成形技术和KEVRON钢带冲裁落料制模术也在蓬勃发展。逆向工程即先对制件(所加工的产品)进行扫描生成多种格式的CAD数据,再在另外的CAD/CAE/CAM软件中进行改型设计,该技术是现代模具制造中最流行的模具制造技术。英国雷尼绍公司专门为模具制造开发生产的扫描系统,就可以成功地应用于模具制造的逆向工程中,它不仅可以改善数控机床的性能,扩大数控机床的功能,而且还能提高数控机床的效率。雷尼绍公司的Retroscan、Renscan200、Cyclone 高速扫描机已被青岛海尔、济南轻骑、国家模具中心等单位开始使用

[10]

[9][8][8]

[8][8][7]

。 3.3模具设计与制造的研究现状总述

在模具工业的总产值中,冲压模具约占50%,塑料模具约占33%,压铸模具约占6%,其他各类模具约占11%。在模具生产方面,国内已经能够生产精度达21µ m的精密多T位级进模、新轿车的部分覆盖件模具、48in(约122cm)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,还有照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具等精密塑料模具。

虽然我国模具总量目前已达到相当规模,模具水平也有很大提高,但设计制造水平总体上落后于德、美、日、法、意等工业发达国家许多。国内大型、精密、复杂、长寿命的模具占总量比例不足30%,而国外在50%以上。2004年,模具进出口量之比为3.7﹕1,进出口相抵后的净进口额达13.2亿美元,为世界模具净进口量最大的国家

[11][9]

。所幸的是,近年来,我国模具进出口结构得到持续的改善,模具制造水平不断提升,如下表所示:

尽管情况有所改善,但相对而言,我国模具设计制造水平还是比英国、加拿大、西班牙、葡萄牙、韩国、新加坡等国落后

[11]

。究其原因,主要有以下几个方面的因素:

(1) 原材料:国产模具多采用2Cr13和3Cr13,而国外则采用专用模具材料DINI、2316,

其综合机械性能、耐磨、耐腐蚀性能及抛光亮度均优于国产材料

[12]

(2) 软件:我国CAD/CAE/CAM软件开发进度和水平低,且CAM/CAE的发展跟不上CAD,其中三维设计的应用尚处在开始阶段,数控加工在模具制造中所占比例仍然较低

(3) 设备:我国能提供的比较成套的高精度加工设备与国外装备相比,仍有较大差距。即使国内许多企业已引进国外许多先进设备,但总体的装备水平比国外低很多。由于体制和资金等方面的原因,引进设备不配套,设备与附件不配套现象十分普遍,设备利用率低的问题长期得不到较妥善的解决。

这都导致了我国模具产品水平低于国际水平,生产周期却高于国际水平,从总体上大大落后于国外水平。

4模具设计与制造的发展趋势

根据“十一五”模具行业发展规划,“十一五”期间模具产品发展重点主要有如下几类:

(1) 车覆盖件模具 :属于冲压模具,主要为汽车配套的覆盖件模具。大都是大中型,结构复杂,技术要求高。

(2) 精密冲压模具 :包括多工位级进模和精冲模,精度及寿命要求极高,主要为电子工业、汽车、仪器仪表、电机电器等配套。 (3) 大型精密塑料模具 :包括为汽车和家电配套的大型注塑模具,为电子信息产业和机械及包装配套的多层、多腔、多材质、多色精密注塑模等。

(4) 主要模具标准件 :目前国内的较大产量的模具标准件主要是模架、导向件、推杆推管、弹性元件等。这些产品不但国内配套大量需要,出口前景也很好,需大力发展。氮气缸和热流道元件主要依靠进口,应在现有基础上提高水平,形成标准并组织规模化生产。

(5) 其他高技术含量的模具 :占模具总量给8%的压铸模具中,大型薄壁精密压铸技术含量高,难度大。镁合金压铸模具目前虽然刚起步,但发展前景好,有代表性。子午线橡胶轮胎模具也是发展方向,其中活络模技术难度最大。与快速成型技术相结合的一些快速制模技术及相应的快速经济模具具有很好的发展前景。这些高技术含量的模具在“十一五”期间也应重点发展

[11]

通过国家“十一五”规划对模具行业的相关规划,可总结出模具设计与制造行业的发展趋势: (1) 模具设计与制造:向更精密、更高效、复合和多功能方向发展

(2) 模具产品:更大型、更精密、更复杂、更绿色及更经济的方向发展,模具产品的技术含量将不断提高,模具制造周期将不断缩短

(3) 模具软件:CAD/CAE/CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展,快速原型制造技术和快速经济制模技术及逆向工程技术得到越来越多的重视。

参考文献:

[1] 彭建生.《模具设计与加工速查手册》 .机械工业出版社 [2] 彭建生,秦晓刚.《模具技术问答》第二版 .机械工业出版社

[3] 党根茂,骆志斌,李集仁.《模具设计与制造》 .西安电子科技大学出版社 [4] 林承全,胡绍平.《冲压模具课程设计 指导与范例》.化学工业出版社.2008 [5] 昆山模具网. 汽车锁扣盖注塑模具结构图

[6] 乔礼洪.象山同家铸造模具厂.《CAD/ CAM 在铸造模具设计和制造中的应用》 [7] 胡传炘,夏志东.《特种加工手册》.北京工业大学出版社 [8] 张辽远.《现代加工技术》第二版.机械工业出版社.2008 [9] 《我国模具工业发展现状及前景趋势研究》.东北制造网.慧聪五金网 [10] 李和平,肖根福.井冈山学院工学院.《模具技术现状与发展趋势综述》 [11] 2000-2009模具市场评估及2012年综合预测报告

[12] 陈婧媛.哈尔滨理工大学. 《模具行业设计制造技术现状与趋势》

[13] 特种加工.网站文章.佚名

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