A. 具體到模具行業，現如今其智能化技術與方法在其設計製造領域有哪些應用其未來發展趨勢如何
1 國內模具業現狀
我國模具工業的發展速度很快。我國模具行業"十一五"頭3 年模具工業產值年均增長率為 17.1%, 2003 年全國模具總產值達 450 億元以上[1], 2005 年總銷售額超 600 億元[2], 從近 3 年多的發展情況來看, 我國模具市場發展前景十分樂觀。 按年均增長率為 15%推算, 2010 年全國模具總產值達約 1200 億元,2020 年約為 3100 億元。經過 10 年努力我國模具水平到 2010年時將進入亞洲先進水平的行列, 再經過 10 年的努力, 2020 年時基本達到國際水平, 我國不但成為模具生產大國, 而且進入世界模具生產製造強國之列。在模具生產方面, 國內已經能夠生產精度達 2μ m的精密多工位級進模; 在汽車模具方面, 已能製造新轎車的部分覆蓋件模具。 許多模具企業十分重視技術發展, 增大了用於模具技術進步的投資, 現今從事模具技術研究的機構和院校已有 30 余家,從事模具技術教育培訓的院校已超過 50 家。
2世界發達國家的差距
目前全世界模具年產值約為 600 億美元, 日本、 美國等工業發達國家的模具工業產值已超過機床工業[3]。 雖然中國模具工業近幾年設計、 製造技術、 模具質量水平等取得了很大的發展,但與世界發達國家相比仍存在較大的差距。
( 1 ) 模具設計體系 規范模具設計軟體系統開發是當務之急。
( 2) 製造工藝水平 國內模具生產廠家工藝條件參差不齊。不少廠家特別是私有企業, 由於設備不配套, 很多工作依賴手工完成, 嚴重影響精度和質量。 而歐美許多模具企業的生產技術水平在國際上是一流的。
( 3) 調試水平 模具屬於工藝裝備, 生產出合格製品才是最終目的。國內模具的質量、 性能檢驗大多放在用戶處, 易給用戶造成大量的損失和浪費。而國外大都擁有自己的試模場所和設備, 可以模擬用戶的工作條件試模, 所以能在最短時限達到很好的效果。
( 4) 原材料問題 國產模具多採用 2Cr13 和 3Cr13, 而國外則採用專用模具材料 DINI、 2316, 其綜合機械性能、 耐磨、 耐腐蝕性能及拋光亮度均明顯優於國產材料[4]。 材料從根本上影響國產模具的外觀質量和使用壽命。
( 5) 價格因素 對用戶而言合理的質量價格比是最優選擇,所以進口模具價格比國產模具高 8~10 倍, 仍有其市場空間。
( 6) 配套體系 我國模具生產企業往往忽視與其它設備、 原料供應商合作, 無形中使用戶走了許多彎路。
3模具設計技術
模具設計長期以來一直依靠人的經驗和機械制圖來完成,隨著國民經濟和生產技術的不斷發展以及計算機設計技術的開發, 模具設計有了新的發展方向。
3.1 CAD 繪圖技術
CAD 繪圖技術的出現給模具設計工作帶來了方便之門。CAD系統在模具設計中的廣泛應用。現階段使用最多的是 「 Pro/E」 軟體的應用, 該軟體具有易用性、 高效率、 實用性。
3.2 CAD/CAE/CAM技術
從 20 世紀 90 年代開始發展的模具計算機輔助工程分析(CAE)技術現在也已有許多企業應用, 一些工業發達模具企業應用 CAD技術已從二維設計發展到三維設計, 而且三維設計已達70%以上, 它對縮短模具製造周期及提高模具質量有顯著的作用。CAE 軟體的應用國外已較普遍, 國內應用還比較少。
4先進製造技術(AMT)在模具中的應用
4.1 快速原型製造(RP)技術
RP 技術在模具製造領域的應用主要是製作模具設計製造過程中所用的母模, 有時也用於直接製造模具。RP 技術可分為直接快速模具與間接快速模具技術。如 SL、 LOM、 SLS、 SDM。其優點是製造環節簡單, 能夠較充分地發揮其技術優勢; 對於那些需要復雜形狀的內流道冷卻模具與零件, 採用直接 RT(由 RP 直接製造出使用模具的技術稱為直接 RT技術)有著其他方法不能替代的獨特優勢。間接快速模具製造, 通過快速原型技術與傳統的模具翻制技術相結合製造模具。 一方面可以較好地控制模具的精度、 表面質量、機械性能與使用壽命, 另一方面也可以滿足經濟性的要求。如基於噴射的成型技術, 如 FCM、 3DP、 快速精密鑄造模具等。RP 各成形工藝都是基於離散-疊加原理而實現快速加工原型或零件.
4.2 虛擬製造技術(VMT)
虛擬製造是採用計算機模擬與虛擬現實技術, 在計算機上實現產品的設計、 工藝規劃、 加工製造、 性能分析、 品質檢驗以及企業各級過程的管理與控制等的產品製造全過程, 是一種通過計算機虛擬模型來模擬生產各場景和預估產品功能、性能及加加工性等各方面可能存在的問題, 從而提高人們的預測和決策水平。 虛擬製造技術是以三維建模和模擬技術為基礎, 以虛擬現實技術為支撐的全新的技術。
4.3 反求工程技術 RE
隨著檢測技術的發展, 將現代測量技術不斷融入模具產品設計中, 進一步推動了模具製造產品快速製造的能力。 反求工程是以設計方法學為指導, 以現代化設計理論、 方法、 技術為基礎,運用各種專業人員的工程設計經驗、 知識和創新思維, 對已有產品進行解剖、 深化和再創造。 反求工程是通過對存在實物模型或零件進行測量, 然後根據數據進行重構設計。
4.4 有限元模擬、 模擬技術的應用
隨著計算機技術的迅速發展, 融合了 CAD、數值計算、CAM、 CG等各類技術的數值模擬技術—有限元分析, 逐步應用在模具的設計製造中。數值模擬技術通用或專用的軟體各類很多 , 如 DYN - 3D、 OPTRIS、 ANSYS、 MARC、 ANAQUAS、 ALGOR等。可直觀地在計算機屏幕上觀察到材料變形和流動的詳細過程, 了解材料的應變分布、 材料厚度變化、 破裂及皺曲的形成。 設計人員根據已有的經驗來調整模具參數及成型工藝、修改毛料形狀和尺寸, 極大縮短試模和修模時間, 有效地提高產品質量和生產效率。
4.5 模具中其他的先進製造技術
除了上述模具先進製造技術, 還有模具微細加工、 模具納米加工、 模具微型機械加工、 模具的敏捷製造技術、 模具柔性製造技術、 模具集成製造技術、 模具企業網路製造聯盟技術、 模具製造 CAPP 技術、 模具的智能製造技術等。模具製造技術種類繁多, 大部分的先進製造技術都可以應用到模具製造中, 而且在不斷發展之中。
5 模具技術發展趨勢
5.1 大力開展並行工程, 快速響應市場需要
在國際上, 模具工業是公認的關鍵工業, 目前我國已成為世貿組織的新成員, 各類產品都需要提高質量降低成本, 首先要解決模具設計製造周期, 最大限度地縮短生產環節間的過程, 所以模具設計與製造過程的正確方法應該是並行工程的方法。實施模具製造並行工程模式將逐漸取代傳統工作模式成為模具製造業中新的主導模式。
5.2 數字化、 自動化、 柔性化、 集成化、 智能化和網路化方向
數字化是模具產業發展的主流, 而自動化則有助於實現操作, 提高加工質量和效率, 快速響應市場需求。柔性化可實現多品種小批量生產。 集成化可充分利用 CAD/CAM、 CIMS等技術實現設計製造一體化、 並行設計、 虛擬製造、 反求工程等。 智能化可利用專家系統、 模糊推理、 人工神經網路、 遺傳基因等人工智慧技術, 解決知識的重用等問題絡化可跨地區、 跨院所實現技術資源的重新整合和共享。
5.3 模具檢測、 加工設備向精密高效和多功能方向發展
模具向著精密、 復雜、 大型的方向發展, 對檢測設備的要求越來越高。 如美國的高精度三坐標測量機具有數字化掃描功能。實現了從測量實物→建立數學模型→輸出工程圖紙→模具製造全過程。高速銑削技術, 模具自動加工系統等的研製和開發。
6總結
當今產品的概念不僅僅是滿足於產品的功能, 還要求外表美觀、 精緻、 豪華、 技術含量高、 舒適、 人性化、 綠色化等。因此適應市場對產品多樣化的需求, 設計、 加工出造型獨特、 尺寸精良批量產品, 就必須進一步提高模具設計加工的技術含量, 為此模具製造難度自然增大。 所以及時了解模具現狀與發展動態, 找出差距, 確定目標, 尋求最佳模具設計加工技術, 相信隨著計算機技術及信息化技術的不斷發展, 模具中先進製造技術相互滲透,必將帶動模具技術取得長足的發展。
B. 到2025年我國模具行業發展目標是什麼
1. 到2025年，我國模具行業的發展目標是實現數字化轉型、網路化和智能化。
2. 《中國製造2025》的核心在於智能製造和質量工程，這將推動製造業向智能化和質量全面提升的方向發展。
3. 這一轉型升級需要大量的製造科學和技術支持，特別是輕量化新材料的廣泛應用，將催生新的工藝、工藝裝備和模具需求。
4. 新材料的應用和多樣化製造前期的需求對模具行業產生重大影響，為模具的智能化（網路化）帶來了廣闊的發展空間和可能性。
5. 物聯網、網路化和智能化相結合的製造模式將是未來製造業，也是模具技術的主要發展方向。
C. 黃岩智能模具小鎮屬於哪個區
企知道數據顯示，黃岩智能模具小鎮位於浙江省台州市黃岩區（台州市黃岩區錦川路），佔地面積約1112畝，截止目前園區內共有企業144家，包括浙江精誠模具機械有限公司、德瑪克控股集團有限公司、浙江譽隆科技發展有限公司等。
黃岩智能模具小鎮內企業有27.8%分布在專用設備製造業，13.9%分布在傢具製造業。其中，注冊資本超千萬的企業有浙江精誠模具機械有限公司、德瑪克控股集團有限公司、浙江譽隆科技發展有限公司、台州市黃岩裕盛聚酯模具廠、台州市黃岩聚豐機車有限公司等。
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