1.1 模具工业的地位与发展 1
1.1.1 模具工业在国民经济中的地位 1
1.1.2 我国模具工业的发展 1
第1章 绪论 1
1.2 现代模具技术的特点 2
1.2.1 模具的基本要求 2
1.2.2 现代模具产品的发展趋势 3
1.2.3 现代模具企业的特征 4
1.3 先进制造技术与现代模具技术的发展 6
第2章 先进制造技术概论 8
2.1 制造业的变革与先进制造技术的发展背景 8
2.1.1 制造业的变革 8
2.1.2 先进制造技术提出的背景 10
2.2.2 先进制造技术的特征与内涵 11
2.2 先进制造技术的定义、特征与范畴 11
2.2.1 制造、制造技术与先进制造技术的定义 11
2.2.3 先进制造技术的范畴 12
2.3 先进制造技术的体系结构 14
2.3.1 制造工程设计技术群 14
2.3.2 现代制造系统管理技术群 16
2.3.3 物料处理方法和设备技术群 16
2.3.4 相关支撑技术群 17
2.4 计算机集成制造 18
2.4.1 CIM与CIMS的基本概念 18
2.4.2 CIMS的发展与系统集成的三个阶段 19
2.4.3 CIMS的体系结构与系统设计方法 21
2.5 并行工程 23
2.5.1 并行工程思想的提出 23
2.5.2 并行工程的定义与内涵 25
2.5.3 并行工程的实施与关键技术 26
10.6 计算机辅助工艺过程设计 27
2.6.1 丰田生产模式的出现 28
2.6 精益生产 28
2.6.2 精益生产的定义和特征 29
2.7 敏捷制造 31
2.7.1 敏捷制造的基本概念 31
2.7.2 敏捷制造的组成与实施 33
2.8 虚拟制造 35
2.8.1 虚拟制造的概念 35
2.8.2 虚拟制造的特点与技术体系 36
2.8.3 虚拟制造系统的建立 37
2.9 智能制造 38
2.9.1 智能制造研究的背景与发展 38
2.9.2 智能制造的含义与特征 40
2.9.3 智能制造的主要研究内容 41
2.10 全面质量管理与计算机辅助质量系统 42
2.10.1 质量的概念与发展 42
2.10.2 全面质量管理和IS09000质量标准 43
2.10.3 计算机辅助质量系统 45
2.11 产品数据管理与数据交换技术 46
2.11.1 产品数据管理技术 46
2.11.2 产品数据交换技术 50
2.11.3 集成产品信息模型与STEP标准 51
第3章 现代模具设计与制造模式 54
3.1 集成化快速模具制造 54
3.1.1 集成化快速模具制造系统框架 54
3.1.2 集成化快速模具制造的关键技术 55
3.2 模具制造并行工程 58
3.2.1 模具制造并行工程方法 58
3.2.2 模具制造并行工程实施方案 60
3.3.1 模具敏捷制造模式 64
3.3 协同设计与模具敏捷制造 64
3.3.2 协同模具制造的环境构筑 65
3.3.3 协同模具制造的关键技术 67
第4章 基于知识的模具计算机辅助设计技术 71
4.1 概述 71
4.2 设计过程与CAD技术 72
4.2.1 设计过程与设计方法学 72
4.2.2 设计过程与CAD支持环境 74
4.3 参数化设计 75
4.3.1 参数化设计技术 76
4.3.2 变量化设计技术 77
4.3.3 参数化绘图技术 79
4.4.1 现代设计的发展和需要——智能化 80
4.4 人工智能技术及其在模具CAD中的应用 80
4.4.2 知识表示 81
4.4.3 知识获取 85
4.4.3.1 机器学习 87
4.4.3.2 基于神经网络的知识获取 90
4.4.4 基于事例的推理技术 99
4.5 面向制造的设计技术 104
4.5.1 DFM的主要内容 104
4.5.2 DFM的系统方法 105
4.6 基于知识的模具计算机辅助并行设计系统方法 107
4.6.1 传统的产品及模具开发过程分析 107
4.6.2 产品开发过程重组 109
4.6.3 系统功能分析与框架设计 114
4.6.4 系统建模 115
4.6.5 系统执行 119
第5章 特征技术 121
5.1 特征技术概述 121
5.1.1 特征的定义 121
5.1.2 特征的分类 123
5.1.3 特征、尺寸、公差与零件的表示 126
5.2 特征识别 130
5.2.1 交互特征定义 131
5.2.2 自动特征识别 131
5.3 特征映射 134
5.3.1 特征映射的基本概念 134
5.3.2 特征空间与特征映射的基本形式 135
5.3.3 特征映射的理论与方法 136
5.4 面向信息集成的特征造型系统 138
5.4.1 基于特征的零件表示模型 140
5.4.2 系统框架与功能 141
5.5 基于特征的有限元分析前处理技术 143
5.5.1 基于特征的分析模型简化 144
5.5.2 基于特征的载荷及边界条件处理 146
5.5.3 基于特征的有限元网格划分 146
5.6 基于特征的智能化后处理与系统集成 147
5.6.1 设计的评价标准 148
5.6.2 分析结果数据的特征映射 148
5.6.3 分析结果的评价与解释机制 149
5.6.4 CAD与CAE系统集成框架 149
6.1.1 冲模CAD的发展概况 151
第6章 冲模CAD 151
6.1 冲模CAD概述 151
6.1.2 冲模CAD的研究方向 152
6.2.1 冲裁模CAD/CAM系统的功能模型与组成结构 153
6.2 冲裁模CAD技术 153
6.2.2 冲裁件图形输入 156
6.2.3 工艺可行性判别与工艺方案选择 158
6.2.4 毛坯优化排样 161
6.2.5 连续模工步排样 164
6.2.6 压力中心、压力与刃口尺寸计算 169
6.2.7 冲裁模具结构CAD 172
6.3 多工位级进模CAD技术 179
6.3.1 多工位级进模CAD系统的基本流程 179
6.3.2 工件输入与毛坯展开 181
6.3.3 多工位级进模工步排样CAD 184
6.3.4 基于并行工程的多工位级进模CAD技术 190
第7章 锻模CAD 193
7.1 锻模CAD概述 193
7.2.1 轴对称锻件的锻模CAD系统结构 195
7.2 轴对称锻件的锻模CAD 195
7.2.2 轴对称锻件几何信息的输入 196
7.2.3 轴对称锻件的形状复杂性标准 198
7.2.4 毛边槽尺寸的计算 200
7.2.5 预锻型槽的设计 202
7.3 长轴类锻件的锻模CAD 204
7.3.1 计算毛坏图 204
7.3.2 制坏工步的选用及计算 208
7.3.3 拔长型槽的设计 210
7.3.4 滚挤型槽的设计 213
7.3.5 预锻型槽的设计 216
7.3.6 型槽的布置 219
8.1.1 注塑模CAD的发展概况 223
第8章 注塑模CAD 223
8.1 注塑模CAD概述 223
8.1.2 注塑模设计和注塑模CAD技术 225
8.2 注塑模CAD系统分析及注塑件产品信息建模 228
8.2.1 注塑模CAD系统的特点及开发过程 228
8.2.2 注塑模CAD系统分析 230
8.2.3 注塑件产品信息模型 233
8.3 注塑模CAD方案设计 233
8.3.1 注塑模分型方向与分型面的选择 235
8.3.2 注塑模型腔数目选择与布局设计 236
8.3.3 注塑模浇注系统方案设计 238
8.3.4 注塑模结构方案设计 242
8.4 注塑模CAD详细设计 245
8.4.1 注塑模成形零件设计 245
8.4.2 注塑模浇注系统设计 247
8.4.3 注塑模热交换系统设计 248
8.4.4 注塑模顶出机构设计 249
8.4.5 注塑模抽芯机构设计 250
8.5 注塑模标准件库及标准模架库设计 250
8.5.1 特性文件 251
8.5.2 注塑模标准件库设计 253
8.5.3 注塑模标准模架库设计 253
8.6 基于模拟反馈的注塑产品及其模具并行设计技术 255
8.6.1 注塑产品及其模具并行设计技术概述 255
8.6.2 基于模拟反馈的注塑产品及其模具并行设计集成框架 256
8.6.3 系统实现与应用实例 258
第9章 金属塑性成形过程的数值仿真 261
9.1 金属成形过程数值仿真技术概述 261
9.2 塑性有限元理论基础简介 263
9.2.1 刚(粘)塑性有限元理论基础简介 263
9.2.2 弹(粘)塑性有限元理论基础简介 266
9.3 仿真系统结构 270
9.4 金属塑性成形过程仿真技术在模具设计中的应用 272
9.4.1 体积成形仿真技术在模具设计中的应用 272
9.4.2 板成形仿真技术在模具设计中的应用 276
第10章 模具计算机辅助制造技术 281
10.1 概述 281
10.1.1 模具制造工艺过程 281
10.1.2 计算机在模具制造中的应用 282
10.2.1 数控加工及其特点 284
10.2 数控加工技术 284
10.2.2 数控机床的工作原理与组成 285
10.2.3 数控加工的程序编制 286
10.2.4 数控铣床的加工及编程 290
10.2.5 数控加工程序的自动编制 294
10.3 数控电火花成形技术 296
10.3.1 电火花加工的基本原理及特点 296
10.3.2 数控电火花成形机床的主要组成部分 297
10.3.3 电火花加工基本工艺规律 300
10.3.4 数控电火花成形加工工艺 305
10.4.2 数控电火花线切割设备 309
10.4.1 数控电火花线切割加工原理与特点 309
10.4 数控电火花线切割技术 309
10.4.3 数字程序控制原理 310
10.4.4 数控电火花线切割的程序编制 313
10.4.5 数控电火花线切割加工工艺及应用 316
10.5 柔性制造单元与柔性制造系统 320
10.5.1 柔性制造单元 320
10.5.2 柔性制造系统 323
10.5.3 柔性制造系统实例 326
10.6.1 零件信息描述 328
10.6.2 计算机辅助工艺过程设计系统 328
10.6.3 加工类CAPP系统的组成原理 331
10.7.1 计算机在生产管理中的应用 332
10.7 计算机辅助模具生产管理 332
10.7.2 计算机辅助模具生产管理系统的设计 333
第11章 快速模具制造技术 336
11.1 快速原型制造技术 337
11.1.1 快速原型制造技术的基本原理 337
11.1.2 快速原型制造技术的特点及应用 340
11.1.3 典型的快速原型制造工艺 341
11.2 制造领域中的反向工程及其技术 343
11.2.1 反向工程的概念 343
11.2.2 反向工程中的数据采集与处理 344
11.2.3 反向工程中的曲面重构 349
11.3 快速模具制造技术 355
11.3.1 常用的快速模具材料 355
11.3.2 常用的快速制模方法与工艺 356
参考文献 360