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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CAD151

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CAD172

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CAD184

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CAD193

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CAD195

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CAD204

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CAD223

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