注塑模具设计,,,, Moldflow CAE 模流分析 实用性问题

实用性强到什么程度主要是看使用者的水准了，软件 *** 作是基础中的基础，剩下来的就是对相关知识（包括产品设计，模具设计，材料物性，注塑工艺等）的掌握及经验的积累，一般而言，moldflow可以模拟出趋势，个人感觉对设计和生产的帮助还是蛮大的，大大的节省开发周期与试模成本！

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文/奔跑的犀牛

从2017年国务院发布的《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》算起，工业互联网发展至今已历经数年。2020年是“工业互联网发展三年行动计划”的收官之年，也是开启国家“十四五”发展新征程的关键之年。实施工业互联网创新发展战略近三年来，我国工业互联网发展步入快车道，数据显示：2019年，我国工业互联网产业规模预计达到4800亿元，为国民经济带来近2万亿元的增长，同时2020年我国工业互联网产业经济增加值规模将达到31万亿元。

作为实体产业与数字化技术深度融合的重要平台，工业互联网既是基础设施，也是发展引擎、资源和产业中枢。据统计，在产业政策推动和技术升级的拉动下，目前我国工业互联网平台规模已经有数百家，涉及装备制造、航空航天、钢铁、纺织、家电制造、能源等数十个重点行业。

美的集团作为我国家电制造行业的龙头企业，在数字化转型和国际化发展方面起步较早，经验丰富，美的工业互联网帮助企业实现业务敏捷转型、释放潜在价值，为我国工业互联网平台发展提供了重要的实践参考。为积极推动实体产业与数字化转型技术深度融合，提升工业互联网的赋能水平，11月17日，美的发布工业互联网品牌“美擎”，宣布工业互联网平台向20升级，为更多行业更多企业开放全面的数字化能力。

工业互联网分为网络、平台和安全三个重要组成部分，其中工业互联网平台是核心。经过2018-2020年三年时间的发展，目前工业互联网平台已经开始进入了快速发展阶段，更加重视平台的融合能力、生态协作和全面的服务体系建设。

据美云智数总裁金江介绍，美的工业互联网平台得益于集团9年来的数字化转型，为美的高速发展起到了非常关键的作用。在这一过程中，平台在本身资源、核心能力上也有了很好的积累，在跨行业跨领域积累了大量用户。近年来美的销售收入大幅增长，利润有了更高比例的增长，而员工数量却在下降，除了战略的决策正确以外，工业互联网平台起到的作用是不可磨灭的。

金江表示，中国的工业互联网发展到了一个 历史 的机遇期：第一， 2020年上半年国家出台关于新基建的一系列政策和指导性文件，工业互联网是新基建其中非常关键的一个环节，而且新基建的其他几个领域对工业互联网可以起到赋能的作用。第二，中国的制造仍然还没有结束大规模生产和大规模分销的传统模式，企业想转型升级，需要工业互联网的迭代升级来给他更多能力的支撑。第三，美的在2020年初提出两个全面数字化和全面智能化的战略，将会加速美云销、美居、工业互联网三个重要平台的快速发展。工业互联网对内承载着强化产业运营能力的责任，对外要输出更多B端的能力，从美的自身战略的角度，美的工业互联网也需要不断进行升级和迭代。

在此背景下，2020年美的集团花了将近一年的时间升级工业互联网平台。简单梳理一下，美的工业互联网20整合了美的集团多个产业单元的软件、硬件、技术和服务能力，主要可以分为四层：能力层、应用层、商业层和产业层。其中能力层包括库卡机器人及自动化解决方案、大数据、边缘计算、云基础设施、工业AI、工业大数据、工业物联网等多项能力等，这些能力都会对外开放；应用层包括营销、研发、智能制造、管理等传统优势，又新增加了SCP的物料计划的优化算法、数字孪生和仿真技术；商业层是这次平台发布会的重头戏，包括安得智联、库卡机器人、产业链金融、核心零部件等，共同为中国制造业提供超强阵容的能力菜单；产业层包括美的工业互联网服务的很多传统行业客户，包括 汽车 制造业、食品加工业、酒行业等企业，美的希望联合他们一起打造各种行业工业互联网，与美的工业互联网形成有效的互动。

相比之下，美的工业互联网20更强化数字化业务，美的八大业务板块组成强大矩阵，把智慧医疗、智慧物流、产业金融、精密模具、自动化工厂和供应链协同紧密融合，以国家工业互联网标识解析和美的工业互联网应用平台为基础，形成工业云生态，并对企业赋能，推动生态内各领域的企业向数字化、智慧化转型，推动工业全面数字化升级，使工业经济各要素实现高效共享。

2020年4月，合康新能并入美的机电事业群。美的机电事业群合康新能总经理宁裕介绍，公司目前累计有15000套设备在运行，遍布了全国大大小小的工业场景，也累计了大量应用的数据。未来，通过美的工业互联网的赋能，合康将形成全价值链精细化管理系统，更好地为工业客户提供增值的服务。之前变频器系统能耗可以节约5%以上，之后通过推动数字化、智能化运营，推行精益生产，效率至少提高10%以上。

近年来，模具已成为现代工业发展的重要基础之一，从高端家电，到各种 汽车 项目，工业互联网让这些产品的精密模具交付“加速度”。美的集团家用空调事业部精密模具技术专家李建认为，美的模具通过开发智能设计系统，把智能设计、BOM、工艺规划、智能排程、CNC端、在线检测等环节全线拉通，形成模流分析数据库，帮助客户缩短项目开发周期，助力产品提前上市、抢占先机。

据了解，在新发布的美的工业互联网20架构中，除了美云智数、安得智联和库卡机器人之外，加入了美的机电事业群合康新能、美的暖通与楼宇、美的金融、美的采购中心等其他业务版块，共同打造美的工业云生态，赋能全产业链数字化转型。

过去几年，制造业企业的很多需求因为无法得到满足，以致于他们在转型中一筹莫展。总体来看，制造企业在转型的过程中需要得到的能力帮助的范围比较广，企业不只是需要买机器人或者只是需要物流，也不只是需要数字化产品的赋能。有些企业需要模具制造方面的帮助，中小企业还可能有融资的需求。根据对市场的观察和分析结果，美的集团认为工业互联网应该加入更多的能力向制造业进行赋能，所以才有了这次内容架构上的调整。

与此同时，美的工业互联网门户网站（MIoT美擎官方交互平台）也首次对外推出。它的一个重要作用就是向用户集中展示美的工业赋能能力，同时能够在同一个平台上为用户提供多种服务。在门户的背后，信息系统在支撑着多种应用，包括信息分发，交易、数据统计、在线客服等等，它们可以为客户提供接入转化和交易流程。据了解，“美擎”是为美的工业互联网独立注册的品牌，意思是把美的的经验向工业企业制造业企业进行输出，成为中国工业企业发展的引擎。

一份对中国制造业500强企业的调查显示，2020年一季度新冠肺炎疫情给50%以上的企业带来巨大损失，约三成企业出口明显减少。疫情带来的不确定性，加速了中国制造业洗牌。美的集团副总裁张小懿表示，在抵抗疫情不确定性方面，美的多年的数字化投入转化为“韧性”和“创新”两大优势。随着MIoT工业互联网应用，全面数字化、智能化，使得美的整个价值链变革更快、更柔性，“美的经验”可以帮助各行各业不同企业应对各种“不确定性”。

模具是工业生产中使用极为广泛的一种工艺装备。据资料统计，利用模具制造的零件数量，在飞机、汽车、摩托车、拖拉机、电机、电器、仪器仪表等机电产品中占80%以上；在电脑、电视机、摄像机、照相机、录像机等电子产品中占85%以上；在电冰箱、洗衣机、空调、电风扇、自行车、手表等轻工业产品中占90%以上；兵器产品中占95%以上。模具按其种类可分为：冷冲模具、注塑模具、压铸模具、橡胶模具等。

目前，我国模具生产厂点约有3万多家，从业人数80多万人。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%，其它各类模具约占11%。压铸市场的活跃及压铸产业的高速增长带来了压铸模具制造工业的一片兴旺。

模具产业不仅是高附加值产业（平均利润率在30%以上），更是工业生产的基础工艺装备产业制造业之母。模具生产技术水平的高低，已成为衡量产品制造水平的重要标志之一。

随着我国铸造业的不断发展壮大，铸造模具的设计与制造也愈来愈受到人们的关注。在经济全球化浪潮中，产业发展过程的国际分工正在形成，基于成本的压力，外商大量在我国采购压铸件，甚至还在中国设立压铸生产基地，而我国压铸模制作水平和能力有了很大提高，模具质量与先进工业国的差距逐步缩小，价格低廉驱使国外采购量剧增，海内外模具市场的需求对我国模具产业兴旺起着推动作用，而随着汽车行业的快速发展以及国产化进程的加快，如汽车缸体、仪表盘、自动档变速箱壳体等大型、精密、复杂压铸件的需求会越来越大。

一、压铸模具工业发展阶段

我国压铸模制造业是依附于我国压铸工业的发展而发展的，从时间上划分，大体上经过三个发展阶段。

第一阶段：20世纪60年代-80年代中期。

生产小型压铸模，主要适用于2500KN以下的压铸机。压铸机产品集中在仪表、小家电、锁业等行业上。特别是电风扇零件的压铸模，1台风扇零件一般有10个压铸件：前端盖、中盖、后端盖、外壳、齿轮箱、风叶套、立柱、面板、支承座以及转子灌铝。由于风扇产量大（每年超过1000万台），故此类压铸模在数量上占绝对优势。此段期间，制模工艺差、技术水平能力都较低，耐热钢主要用3Cr2W8V，热处理采用调质后表面氮化处理或油淬整体淬火，无法解决变形问题，模具尺寸控制精度差，表面质量不讲究，铝合金模具寿命一般不足5万模式，制模周期在4-5个月，稍大的压铸模不能生产。此段期间，既没有模具进口，也没模具出口。

第二阶段：20世纪80年代中期-90年代中期。

由于风扇零件材料以塑料取代铝合金，及中国摩托车制造业快速成长（每年已达1000多万辆），生产摩托车零件的压铸模一跃成为主要产品，每辆摩托车上的几大件铝合金铸件：左曲轴箱、右曲轴箱、离合器盖、磁电机盖、气缸体、手柄、刹车零件等的压铸模除少量进口外，绝大部分国内生产，模具以中、小型为主，适用于8000KN以下的压铸机，模具重量一般不超过5T。此段期间，制模水平较前有了很大提高，少部分企业开始引进数控加工设备及初步利用计算机辅助设计，所用耐热钢是3Cr2W8V或4Cr5MoSiVl（H13类），热处理普遍采用油淬整体淬火，铝合金压铸模寿命：中型模具3-8万模次，小型模具5-10万模次，制作周期在3-5个月。压铸模没有出口，有部分引进。

第三阶段：20世纪90年代中期-至今。

我国汽车制造业的崛起，以及世界模具技术的高速发展，我国压铸模制造业有了跳跃式发展。摩托车零件的压铸模制造日趋成熟，大型、复杂的汽车零件模具不断研发、制造出来，模具呈大型化、复杂化、长寿命发展。特别是近两年，普遍注重的外观质量及模具使用寿命有了明显长进。CDA/CAM技术普及应用，个别企业还采用进口模流分析软件比如ANYCASTING等进行流道和热场分析，淬硬后再精加工的工艺路线普遍采用。利用三坐标测量仪检测尺寸，在合模机上装配、修模，真空气体淬火等先进设备及技术的应用。此段期间，耐热钢基本上选用国产或进口的H13类钢种，模具可适用于35000KN以下压铸机上，大型模具可重达20-30T。

目前，家电、摩托车等行业的压铸模完全可以满足需求，汽车行业所用的压铸模国产化比例越来越大，镁合金模具开始量产。此段期间，大型、精密、复杂的压铸模进口不少，但也结束了压铸模未走出国门的局面，部分企业生产的模具远销到工业先进国家。

二、压铸模具发展现状

我国目前生产上所需压铸模基本上可以做到自给，但一些新品种零件的压铸模，尤其是大型、薄壁、精密模具，技术含量高、难度大的模具一般还要引进，随着模具技术引进的同时还要购进大型压铸机。

1汽车行业压铸模具的生产

汽车行业使用的中、大型压铸模（如离合器、变速箱、转向器、齿轮箱等）国内完全有能力自行设计和制造。此类模具多为汽车企业模具分厂或有实力的专业模具厂制造。同一产品的首个模具多随技术合作或技术转让从国外引进，其它补充的模具则在吸收、消化进口模具的基础上研制。上海乾通汽车附件有限公司从美国引进30000KN压铸机上使用的大型模具（连同冲边模），该厂也自行生产部分自用大型压铸模，尤其是镁合金模具，该厂还委托国内厂家制造适用于18000-25000KN压铸机上使用的F15汽车离合器及油底盘模具。东风汽车公司使用的富康轿车的离合器和变速箱大型压铸模，也是国内厂家制造。一汽铸造有限公司铸造模具厂，生产的“中间壳体变速箱”模具，该模具重达335T，铸件重量29KG，32000KN压铸机上成型，制造难度极大。

2008年，由辉旺铸模实业有限公司和吉利汽车联合开发的AT自动档变速箱壳体压铸模具研制成功，并荣获2008年中国汽车工业技术进步一等奖。同年，V6发动机缸体压铸模又开发成功，并夺得2009年中国国际铸件博览会优质铸件金奖；辉旺的另两个高新技术产品大型24汽车缸体压铸模具和汽车仪表盘镁合金模具被中国模具工业协会推荐为“国家级创新模具”。

广州市型腔模具制造有限公司先后为夏利、富康、北吉、长安、大众、通用、标致、本田、庆铃等汽车厂制造大型汽车压铸模。自1965年至今，承担和完成了国家和省、市四期重大技术改造与十几项模具方面的重要攻关项目，其中《大型复杂压铸模具的研制开发》、《提高铝合金压铸模具使用寿命的研究》等项目获得省、市科技进步一等奖，历年来曾多次获得国家、机械部颁发的科技进步和技术创新奖，并在全国模具行业的评比中多次获得金、银奖。

宁波埃利特在镁合金模具制造方面独树一帜，为世界著名汽车公司沃尔沃生产的最新款S80中控支架压铸模具，并成为全球最大的镁合金汽车铸件供应商Meridian的合作伙伴，其具有20多年镁合金压铸的成功经验，在镁合金产品，特别是汽车部件的设计、生产及市场拓展方面遥遥领先于国际同行。其客户包括通用、福特、戴姆勒-克莱斯勒、宝马等，几乎囊括了所有的汽车知名品牌企业，产品的技术含量高。

宁波臻至机械模具有限公司为国内汽车压铸件厂设计制造的40000KN压铸机用模具达到近40吨。其在合格率、班产量、连续性三方面得到了厂家的好评和认同。

近年来又有一批新崛起的模具制造厂家，这些厂家的特征是年轻、富有活力。对技术创新、管理体制、品牌推广等现代企业制度认识深刻，具有前瞻性和创造性。如宁波赛维达机械有限公司、东莞东升压铸模具有限公司。这些厂家的管理者都拥用极强的模具制造技术背景，对行业发展认识深刻，尤其在汽、摩零部件压铸模具制造方面精益求精。

以上现状集中反映出我国目前在汽车大、中型压铸模开发和制造上已具有一定水平和数量。

2 摩托车行业压铸模具的生产

摩托车行业使用的压铸模已能大量生产。自从我国成为摩托车生产大国以来，每年所需的压铸模越来越多，绝大部分都是国产模具，不少企业提供的模具从性能与寿命上都接近日本同类产品。该类模具制造成熟，周期很短，价格较低，如左、右曲轴箱，大约2-3个月便可制造出来。国内生产的摩托车模具完全可以满足于国内需求。摩托车模具主要来源于行业的模具厂及专业模具厂，特别是浙江宁波一带模具厂。如北仑地区众多的模具厂、共立精机（大连）有限公司、广州市型腔模具制造有限公司、东莞东升压铸模具有限公司每年都提供大量这类模具。

3 电机、电器行业压铸模具的生产

电机行业、电风扇、洗衣机、电视、电熨斗、电热锅等行业所使用的压铸模已完全自给，其制造水平能满足产品需要。

4 特大型模具压铸模具的生产

特大型模具如自动扶梯梯级模具，国内可以自行设计、制造。当前，我国电梯行业中使用的模具进口与国产参半。该类模具往往重达20T，制造精度高，如踏面齿距公差为±005MM，在使用压铸机锁模力大于25000KN，模具结构复杂，加工难度大，制造风险大。广州市型腔模具制造有限公司自1999年开始生产电梯模具以来，每年都为该行业提供数套。模具采用温度控制技术控制模具工作温度，液压抽芯，有时一套模框要安装3种规格的产品型腔（1000MM、800MM、600MM），甚至9种规格产品，模具加工精度高，互换性好，为用户节省制模费用。

5 其他行业压铸模具的生产

热室压铸机所使用的模具，特别是在制锁、燃气具、水暖设备、仪表、玩具等行业大量使用，模具虽不大，但数目大。此类模具多为企业自产自用或本地区协作制造。广东运豪机铸有限公司（香港内迁企业）生产的仿真汽车压铸模，广东小榄镇的制锁模具、燃气具模具及江浙、广东一带的热室机使用的模具都颇具特色和规模。

三、压铸模具技术现状

1我国压铸模制造技术现状

进入21世纪，我国压铸模设计、制造的技术水平有很大提高。当今国外模具先进加工设备，使用的软件、加工工艺及检测设备，我国不少企业已引进和应用，虽然数量还不是很多，但已成为各个模具企业的主要加工设备和手段。但生产形式上，传统作坊加工方式与国外先进国家的加工方法并存。

我国生产的压铸模与国外产品相比，价格低，一般约为国外同类模具的1/2-1/5；周期短，如摩托车曲轴箱压铸模，国外一般在4个月能交付使用，而国内则为2-3个月；模具寿命与国外有差距，不同厂家的水平也参差不齐，中型复杂的模具，国外往往在10-15万模次，国内做得好些的企业普遍在8-12万模次，个别差的还停留在3-5万模次；国产模具主要问题还在于品质稳定性差，外观质量不讲究，尺寸精度不高，使用时故障率高，返修多，制约了压铸生产率的提高。

① CAD/CAE/CAM技术的应用

CAD/CAM/CAE是一种新兴的综合性计算机应用技术。它以计算机作为主要技术手段，处理各种数字信息与图形信息，辅助完成产品设计、分析模拟、评价与制造的各项活动。它的应用，是实现模具“高精度、质量好、周期短”的最好手段之一。目前，在压铸模制造企业中，CAD/CAM应用普遍，CAE的应用属初期阶段，只有个别经济实力较强的企业引进国外CAE软件，但使用得好的不多。一汽铸造有限公司铸造模具厂制造的“中间壳体变速箱”模具，设计过程中利用自有的CAE软件分析流道、热场，广州市型腔模具制造公司研发的电梯梯级模具，与国外专家共同采用CAE技术，优化设计方案，改变以往的流道位置与方向，收到较理想的效果。宁波辉旺机械有限公司应用CAE技术成功开发出六缸发动机缸体。

企业使用的软件主要都是国外软件：如美国PTC公司的PRO/E；美国EDS公司的UG；美国CNC公司的MASTER CAM；以色列的CIMATRON以及德国MAGMA公司的MAGMA SOFT等压铸模专用软件，韩国AnyCasting高级铸造软件。此外国内一些高等院校如清华大学、华中理工大学、华北工业学院、上海交通大学等对压铸模软件进行开发和研究。例如太原机械学院的系统软件，由四部分组成： *** 作系统、图形软件、数据库和应用程序，具有一定的应用性；华南理工大学和东南大学联合开发的“压铸工艺参数及缺陷判断的专家系统”，具有一定的综合优化作用；哈尔滨科学技术大学提出的“压铸模CAD系统”，华中科技大学对压铸模CAD/CAM系统的研究足有十年，取得了较好的效果。

② 企业的装备及数控加工、电加工

全面采用数控加工技术，在模具型腔、型芯加工过程中以数控铣削加工、电加工技术代替传统金属切削手段。加工的高精度、高效率主要体现在铣削加工精度可达±（002-005）mm，加工效率与普通加工相比可提高5-10倍，并可获得小于16的表面粗糙度值。特别是高速加工中心的应用，使精度、表面质量、效率大大提高，而且加工范围也可以扩大，一般数控铣难以加工的小R及小筋也可以加工。电加工应用很普及。多数企业采用粗加工后淬火，淬硬后精加工的工艺路线，从而解决了热处理变形导致尺寸偏差的问题。电极材料除部分企业采用石墨外，普遍还采用紫铜，但石墨电极的推广和应用越来越得到关注，极个别企业还引进专用的高速石墨加工中心，快速、优质制造石墨电极。国外普遍采用的精密快速定位夹具，国内企业还很少使用。

③ 材料热处理及表面处理

真空淬火的优越性越来越明显并逐渐被企业接受，淬火好坏是直接影响压铸模具寿命的主要的因素之一。尤其是采用气淬、高压、真空淬火工艺，热处理过程没有氧化，脱碳、变形量少，辅以计算机控制，工艺稳定，淬火质量可靠。20世纪90年代，真空炉多为引进，目前国内有多家企业生产，质量较好，模具行业多选用国产真空炉。不少国内企业热处理工序走专业化协作道路，由专业的热处理厂负责淬火及表面处理。北仑地区成立了热处理中心（厂），广东佛山市、深圳市，四川，重庆等地也建成多家热处理加工厂，由专业厂负责铸模的型芯和型腔热处理工作。此外，国外钢材供应商则提供钢材及热处理一条龙服务。型芯、型腔、浇口套、分流块（锥）渗氮处理应用普遍。

④ 压铸模选用热模钢方面

压铸模使用的热模钢以4Cr5MoSiVl（H13类）代替3Cr2W8V，钢材的冶炼采用电渣重熔或精炼甚至真空冶炼，要求高纯度，少杂质，机械综合性能好，耐高温，从而延长模具使用寿命。中、大型复杂的模具多采用进口的H13钢。用得较普遍的有8407（瑞典），W302（奥地利），2344（德国）FDAC，DAC55（日本日立）DH2F，DH31S（日本大同）以及国内上海宝钢、大冶钢厂、抚顺钢厂、本溪钢厂、长城钢厂生产的4Cr5MoSiVl（H13）钢等。

⑤ 温控技术的应用

温控技术在压铸行业的应用，从而要求模具制造配合，严格控制好模具工作温度，以提高铸件质量，有利于成型合格铸件，提高压铸生产率及延长模具使用寿命。大型模具、精密模具较多采用此工艺，如：电梯模具、大的电机壳体、大型汽车壳体等。国内应用较多的如奥德机械有限公司的专用于压铸模具的模温机。

⑥ 真空压铸

真空压铸近年进入我国压铸行业，以改善压铸过程中成型条件和铸件内在质量。在家电、仪表、阀体类模具采用此项技术。近年来部分压铸件要求热处理的不断增多，内部致密度成了制约其提升的主要障碍，值得一提的是：宁波天正模具有限公司已花巨资从美国引进真空压铸模制技术。该技术是当今较领先的技术，制造出的模具能保证模具型腔的高真空度，使生产高质量的压铸件成为可能。该公司已成功制造供出口的高真空压铸模10多副，受到国外客户好评。

⑦ 液压抽芯机构

模具抽芯系统普遍采用液压抽芯机构。液压抽芯油缸实现标准化，由东莞市昌本模具科技有限公司设计制造的压铸模具专用油缸已实现标准化系列化，只需提供相应参数即可按标准选用，效率、质量大幅提升。

⑧ 冷却系统的设计

越来越注重模具的热平衡，越来越注重冷却系统的设计，冷却系统的设计在吸收消化进口模具的基础上，在CAE分析的基础上，确定冷却点，冷却形式多样，冷却系统设计更趋于合理和科学性。冷却系统所需原件标准化生产也应运而生。如接头、快换接头、点运水零件已商品化。市场上有日本、台湾地区供应的冷却系统标准供应，东莞市昌本模具科技有限公司生产的点运水标准件多种规格也已标准化商品化。

⑨ 模具表面抛光

国内企业基本以手工 *** 作为主，辅以电动抛光工具及超声波抛光工具等，抛光工作量大、周期长。近两年压铸模制造都重视型腔表面的光亮，铸件外表光亮。但铸件外表轮廓、线条清晰与国外模具有差异，有待提高。

⑩ 压铸模具新领域研究

镁合金模具的研究、半固态压铸的研究刚刚起步。

2 国内外技术对比差距

模具是生产工具，模具的好坏直接影响压铸企业的生产和效益，模具是压铸企业生产之本。这一点已经在逐步得到压铸行业的认可，目前压铸70%靠模具，30%靠压铸机。因此，无论是国内还是在国外，对于压铸企业在选择模具时，特别是选择大型精密压铸模具时，首先考虑的，应该是模具质量。而模具质量应该包括多项内容，如模具的尺寸精度、模具的压铸成品率、压铸的生产效率、模具的可靠性以及模具寿命。对于模具制造精度，中国压铸模具企业普遍比较重视，随着先进设备的引进，以及先进的设计、制造软件的引进，这方面的差距在缩小。但是对于后几点，我国压铸模具企业与国外差距较大。

从目前国内模具企业的情况来看，目前大部分只关注模具的浇排系统，也就是只是关注能否压铸出产品，而对于模具的可靠性、模具的生产效率以及模具寿命关注不够。可以这样说，由于近几年压铸模具企业的装备水平、检测设备的引进以及加工软件的应用，模具加工精度普遍有所提高，对于浇排系统对压铸产品的质量影响也有所认识。但是，对于例如模具结构、生产效率、模具寿命的因素，大都关注不够，致使模具在使用时问题频出，或效率极低，严重地影响了压铸企业的生产、质量和效益。而德国和日本都在围绕后几点进行不断地研究、改进，在模具的压铸成品率、压铸的生产效率、模具的可靠性以及模具寿命等方面，中国压铸模具与国外模具差距比较大，使得大部分企业，宁愿花几倍的价格引进国外模具，而不愿采用国产模具。

而在大型精密压铸模具方面，包括能够生产汽车发动机缸体以及自动档变速箱壳体的模具这方面差距更大。由于这类产品由于产品质量直接影响发动机、变速箱的性能，加之后序加工费用非常大，因此对于模具的压铸成品率、压铸的生产效率、模具的可靠性要求更高。因此，国内也就是近两年，才有包括辉旺公司在内的极个别的模具厂家开发成功，并且由于国外模具价格极高，严重制约着汽车行业的发展。

在国外，这类大型精密铸模具主要集中在日本、德国和意大利。德国和日本尽管模具设计水平、研究水平制造水平要超过意大利，但是，由于价格太高，在中国的市场占有率不高，仅供给日系和德系的独资企业。由于意大利此类模具价格较低，因此，国内包括国外意大利生产的此类模具较多。而意大利的模具从目前在中国使用情况来看，其设计水平和制造水平并不高。但是，由于中国压铸模具制造企业起步较晚，技术积淀较少，特别是很多企业由于没有从事过压铸生产，也没有压铸专门人才，加之对大型压铸模具认知较少，在承接此类模具时，模具能够制造出来，但是大部分开发不成功。

主要表现在几个方面：

一是模具使用存在较大问题，故障率高，滑块卡死，型芯断裂等等甚至出现模具开裂；二是压铸生产效率极低，造成压铸成本过高；三是压铸成品率低，并不稳定，产品经过加工后，出现气孔、缩孔以及泄露等，造成大量报废。四是无法适应全自动压铸生产，由于近几年压铸企业装备水平的提高，引进全自动压铸装备的企业越来越多，而能够满足全自动压铸生产要求，在压铸模具方面，对于模具冷却以及模具可靠性等等方面要求更高，致使此类大型精密压铸模具，目前还是以进口为主，国内压铸模具企业很难与国外企业竞争。

因此，加快大型精密压铸模具的开发研究，提高模具设计、制造水平，超过意大利，缩小与日本、德国模具水平的差距，对于占领国内市场，开拓国际市场，以及带动中国压铸模具整体水平的提升，都具有深远的意义。同时，提升中国大型精密压铸模具水平，对增强中国汽车行业的竞争力，提升汽车行业开发能力、制造水平同样具有重大意义。

1、华力创通：公司主要产品包括北斗卫星导航芯片和用户机、应用模块及配套模拟测试设备；导航和通讯天线；雷达和通信系统嵌入式模块、模拟测试设备；复杂机电系统的计算机仿真测试平台；计算机仿真应用开发服务等。

2、深科技：深科技是国家高新技术企业，拥有中国国家认可委员会认可的专业实验室，具备优秀的可靠性、材料分析、先进机械、热仿真、表面贴装、以及静电防护等程技术能力，被认定为广东省工程技术中心和深圳市公共技术平台。

3、泉峰汽车：公司拥有专业的模具开发设计团队，采用CAD、CAE、CAM等设计软件，应用“模流分析”、“翘曲变形预先控制”等技术开发模具，通过计算机仿真模拟分析压铸的充型状态。

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1、仿真软件（英文simulation software），专门用于仿真的计算机软件。它与仿真硬件同为仿真的技术工具。仿真软件是从50年代中期开始发展起来的。它的发展与仿真应用、算法、计算机和建模等技术的发展相辅相成。1984年出现了第一个以数据库为核心的仿真软件系统，此后又出现采用人工智能技术（专家系统）的仿真软件系统。这个发展趋势将使仿真软件具有更强、更灵活的功能、能面向更广泛的用户。比较风行的是虚拟现实仿真软件，比如虚拟现实仿真平台（VR-Platform）。其目标是不断改善面向问题、面向用户的模块描述能力和对模型实验的功能。不同技术水平的用户通过仿真软件能在不同的程度上采用他们表达问题的习惯语言，方便地与计算机对话，完成建模或仿真实验。

2、①源语言的规范化和处理，即规定描述模型的符号、语句、句法、语法，检测源程序中的错误和将源程序翻译成机器可执行码。②仿真的执行和控制。③数据的分析和显示。④模型、程序、数据、图形的存储和检索。可以通过对软件的设计来实现这些功能。仿真软件分为仿真语言、仿真程序包和仿真软件系统三类。其中仿真语言是应用最广泛的仿真软件。仿真程序包是针对仿真的专门应用领域建立起来的程序系统。软件设计人员将常用的程序段设计成通用的子程序模块，并设计一个主程序模块，用于调用子程序模块。仿真研究人员使用这种程序包可免去繁重的程序编制工作。仿真程序包除不具备仿真软件的功能①以外，至少具备功能②、③、④中的任一种。仿真软件系统以数据库为核心将仿真软件的所有功能有机地统一在一起，构成一个完善的系统。它由建模软件、仿真运行软件（语言）、输出结果分析报告软件和数据库管理系统组成。

软件：

网格划分软件功能排名：Ansa>Hypermesh>>Ansys

线性结构分析软件：Nastran Abaqus Hyperworks Ansys Ls_dyna线性分析所有分析软件差不多

非线性分析软件使用排名：Abaqus、Ls_dyna、Hyperworks

碰撞分析：Ls_dyna Hyperworks

疲劳分析：Femfat Fatigue 、ncode

约束系统：Madymo Ls_dyna

关键技术：

CAE技术是一门涉及许多领域的多学科综合技术，其关键技术有以下几个方面。

⑴计算机图形技术

CAE系统中表达信息的主要形式是图形，特别是工程图。在CAE运行的过程中，用户与计算机之间的信息交流是非常重要的。交流的主要手段之一是计算机图形。所以，计算机图形技术是CAE系统的基础和主要组成部分。

⑵三维实体造型

工程设计项目和机械产品都是三维空间的形体。在设计过程中，设计人员构思形成的也是三维形体。CAE技术中的三维实体造型就是在计算机内建立三维形体的几何模型，记录下该形体的点、棱边、面的几何形状及尺寸，以及各点、边、面间的连接关系。

⑶数据交换技术

CAE系统中的各个子系统，个个功能模块都是系统有机的组成部分，它们都应有统一的几类数据表示格式，是不同的子系统间、不同模块间的数据交换顺利进行，充分发挥应用软件的效益，而且应具有较强的系统可扩展性和软件的可再用性，以提高CAE系统的生产率。

各种不同的CAE系统之间为了信息交换及资源共享的目的，也应建立CAE系统软件均应遵守的数据交换规范。国际上通用的标准有GKS、IGES、PDES、STEP等。

⑷工程数据管理技术

CAE系统中生成的几何与拓扑数据，工程机械，工具的性能、数量、状态，原材料的性能、数量、存放地点和价格，工艺数据和施工规范等数据必须通过计算机存储、读取、处理和传送。

这些数据的有效组织和管理是建造CAE系统的又一关键技术，是CAE系统集成的核心。采用数据库管理系统（DBMS）对所产生的数据进行管理是最好的技术手段。

⑸管理信息系统

工程管理的成败，取决于能否做出有效的决策。一定的管理方法和管理手段是一定社会生产力发展水平的产物。市场经济环境中企业的竞争不仅是人才与技术的竞争，而且是管理水平、经营方针的竞争，是管理决策的竞争。决策的依据和出发点取决于信息的质量。

所以，建立一个由人和计算机等组成的能进行信息收集、传输、加工、保存、维护和使用的管理信息系统，有效地利用信息控制企业活动是CAE系统具有战略意义、事关全局的一环。工程的整个过程归根结底是管理过程，工程的质量与效益在很大程度上取决于管理。

以上内容参考 百度百科-CAE

UDB是有限元分析的用的数据格式，一般软件里面有一些基本的数据，但是材料有很多，软件不可能涵盖所有的，所有UDB数据尽量问原料厂家索取你实际使用的材料的UDB格式的数据，一般厂家都会有，若是没有，可以让原料厂家去第三方机构测试。

工业软件（英文：Industrial Software）是指专用于工业领域里的软件，包括系统、应用、中间件、嵌入式等。

一般来讲工业软件被划分为编程语言、系统软件、应用软件和介于这两者之间的中间件。其中系统软件为计算机使用提供最基本的功能，但是并不针对某一特定应用领域。而应用软件则恰好相反，不同的应用软件根据用户和所服务的领域提供不同的功能。

工业软件在产品设计、成套装备设计、厂房设计、工业系统设计中起着非常重要的作用，可以极大地提高工业企业研发、制造、生产管理水平，提升工业管理性能和设计效率，有效节约成本，并实现可视化管理，是现代工业装备的“大脑”，也是制造业落地工业互联网，转型智能制造的有力武器。为此中发智造搜集整理了各类工业软件，希望对行业有一定帮助。

01主流CAX

序号    软件名称    主要功能

1    AUTOCAD CAXA    二维CAD  

2    SOLIDWORK/ UG / PROE / CATIA等    三维CAD  

3    UG，catia，edgecam，mastercam，cimtron，hypermill，powermill    CAM（数控编程软件）软件  

4    Ansys    很经典的CAE，国内应用最广，客户成熟度最高  

5    Nastran/UG    NASA已在使用的CAE分析软件  

6    Pam crash    专门的碰撞研究软件  

7    Moldflow    模流分析软件  

8    AutoForm，UG PWD    钣金冲压分析软件  

9    Autodesk AutoCAD P&ID  /  UG PID    管路设计软件  

10    ug moldwizard    模具设计软件  

11    AUTOCAD ELECTRICAL    电气系统设计软件  

12    UG Imageware，Copy CAD，RapidForm，catia    逆向软件  

02泵行业软件

序号    软件名称    主要功能 

1    PUMP CAD 二维    用于过流部件的水力设计  

PUMP CAD 三维（水力设计）  

2    PUMP CAD 三维（结构设计）    用于泵结构部件以及总装图的设计  

3    CFTURBO    专业的叶轮及蜗壳设计软件  

4    Fluent    CFD 分析软件  

5    CFX    CFD 分析软件  

6    Eventech TPump    水泵测试软件（水力性能测试，气蚀测试，空载测试，转堵测试等）  

7    Eventech XPump    泵选型软件（电子样本，参数选型，API610选型）  

8    Eventech SPump    泵行业项目管理软件（售前管理，选型管理）  

9    AutoCAD UG PROE等    CAD设计软件  

03工艺系统专业

（包括化学工程、工业炉、热工、安全专业）

序号    软件名称    主要功能

1    PRO-II    稳态工艺流程模拟（物料平衡，单元分析等）  

Aspen Plus  

2    Aspen Polymer Plus    聚合物工艺流程模拟  

3    Aspen Dynamics & Custom Modeler    动态工艺流程模拟与建模  

4    Aspen Properties    纯组分及油品物性计算软件  

5    Aspen HX-NET    换热网络优化  

6    FRI    塔设计、校核计算（填料塔，筛板塔，穿流塔等）  

7    HTRI    换热器模拟、设计与校核计算  

HTFS  

8    INPLANT    管网水力学计算  

9    Visual Flow    泄压系统的模拟计算与设计  

10    HEXTRAN    换热网络模拟计算  

11    CFX    流体力学仿真  

12    Aspen Zyqad    工艺设计数据库管理（PFD，设备表，数据表等）  

13    SP P&ID    智能P&ID  

VPE P&ID  

14    Vantage PE    工程数据库系统  

15    GRTMPS/G4    通用流程工业线性规划系统  

16    H/CAMS    原油分析管理系统（包括Chevron原油数据库）  

17    Aspen PIMS    通用流程工业线性规划系统  

18    REF-SIM    汽油和BTX装置的 *** 作，可用于连续重整、半再生重整和再生重整等不同专利工艺  

19    HCR-SIM/HTR-SIM    加氢裂化模拟程序，加氢精制模拟程序  

20    AMSIM    用于模拟从气体或液化石油气中脱出H2S和CO2的醇胺装置的稳态过程模拟器  

21    SULSIM    优化硫化装置的运行，识别工艺反应的热力学以及动力学特征  

22    FRNC-5PC    通用加热炉模拟  

REFORM-3PC    烃蒸汽转化炉模拟  

FURCRAK-PC    加热炉、裂解炉、转化炉传热计算  

23    SAFETI和 LEAK    安全评估软件（陆地）  

24    NEPTUNE OFFSHORE    安全评估软件（海上）  

25    Aspen FlareNet    火炬管网模拟计算软件  

26    SNAMER    蒸汽管网分析监测系统。解决复杂蒸汽管网及压力超过10MPaG的蒸汽管网的温度降和阻力降的计算。  

27    CCSOS    催化裂化单元反应－再生系统的模拟优化程序  

28    CCDIS    催化裂化和延迟焦化单元的塔设计、核算程序  

29    TRAYS Package    浮阀、舌形、筛孔和泡罩塔板的工艺计算软件包  

30    HENMFD    多功能换热网络设计软件包  

31    HEATNT    换热网络核算程序  

32    FINEXCH    内波纹外螺纹管换热器的计算  

33    PHAWorks    HAZOP分析  

34    Shell FRED    安全分析  

35    Shepherd Desktop (including PIPA 31)    安全分析  

36    COMOS    工艺设计数据库管理（PFD，设备表，数据表等）  

04配管专业

（包括材料应力专业、水道专业）

序号    软件名称    主要功能

1    PDS    三维工厂设计系统  

PDMS  

SP 3D  

2    Drawiz    PDS平面图自动标注  

E-Draw  

3    SP Review    工厂模型浏览与校审  

VPD Review  

JetStream  

4    CAESAR II    按ANSI B31等规范进行管系的静态（线性和非线性）和动态应力分析  

5    ANSYS    非线性动态和静态有限元分析(包括流体计算功能)  

6    FE Pipe    管道及压力容器有限元局部应力分析  

7    Vantage PE    工程数据库系统  

8    I-Sketch    ISO图  

9    Spoolgen    管道加工图生成  

05容器专业和机械专业

序号    软件名称    主要功能  

1    SW6    钢制压力容器设计计算(GB 150标准)  

PV Desktop  

LANSYS  

2    Aspen Teams    管壳式换热器设计计算（ASME，TEMA标准）  

3    Pvelite    压力容器整体及部件设计计算 （ASME， UBC，BC，BS5500，TEMA，WRC107，ANSI 标准）  

4    TANK    储罐设计、分析、评估软件（API650，API653标准）  

5    ANSYS    压力容器局部应力计算  

6    ABAQUS    求解线性和非线性问题，包括结构的静态、动态、热和电反应等  

7    FE Pipe    管道及压力容器有限元局部应力分析  

8    CFX    流体力学模拟  

9    CFX Tascflow    透平通道的全负荷分析  

10    Solidedge    3D CAD程序，具有零件建模、构建装配件建模、板金件建模、焊接建件建模等功能  

11    DyRoBes    转子轴承系统动力学模型分析软件  

12    Agile Engineering Design System（AXIAL，AXCAD）    一维透平设计软件，能给出轴流压缩机、透平机械的预测性能，支持亚音速、超音速透平的设计，并支持多种工作介质。透平机械设计分析软件，能提供叶片的几何造型并为流场分析建立模型  

13    Autodesk Inventor Professional（AIP）    机械二维、三维CAD  

14    Mathcad    CAD工具  

15    材料腐蚀数据库（金属/非金属）    材料腐蚀数据库（金属/非金属）  

06电气专业

序号    软件名称    主要功能  

1    EDSA    电气系统设计和计算软件（ANSI标准）  

2    ETAP    电气系统设计和计算软件（ANSI标准）  

3    EES    大型电力电气工程设计  

4    PDS(EE_RACEWAY)/SP3D    电缆桥架设计软件  

PDMS  

5    Vantage PE    工程数据库系统  

6    AUTOCAD ELECTRICAL 2008    电气系统设计软件  

07仪表专业

序号    软件名称    主要功能  

1    SP Instrumentation （INTOOLS）    集成的仪表设计和数据库管理  

2    PDS（EE_RACEWAY）/SP3D    电缆桥架设计软件  

PDMS  

3    Vantage PE    工程数据库系统  

4    WINPCCAD    仪表计算机辅助设计系统  

08结构专业

序号    软件名称    主要功能  

1    PKPM    钢筋砼的分析与设计，包括框排架，框-剪，独立基础，条形基础，楼梯，剪力墙，d性地基梁板，高层结构，钢筋砼基本构件，箱形基础，桩基等  

2    ANSYS    静态与动态有限元分析  

3    STAAD PRO    钢结构三维计算（美国，日本标准）  

4    STAAD SSDD    中国标准钢结构计算  

5    STAAD PROFoundation    基础计算  

6    PDS (Frameworks Plus)    钢结构三维设计  

7    StruCad    钢结构制造图CAD软件  

8    GTSTRUDL    针对结构静力、动力计算的空间模型分析软件  

9    Tekla Sterctures    炉子专业使用  

10    STEEL    钢结构CAD设计软件  

11    TSSD    探索者结构工程计算机辅助设计绘图软件  

12    SAP2000    通用结构分析与设计软件  

13    Etabs    集成化的建筑结构建模、分析和设计软件  

14    SAFE    集成化的楼板、基础底板和扩展式基础设计软件  

09分析化验专业与环境保护专业

序号    软件名称    主要功能  

1    ELAA    大气环境影响评价的一般计算、绘图  

2    EIAN    根据环评导则推荐的模式预测各种噪声源对声环境的影响程度和范围  

3    EIAW    根据环评导则推荐的模式预测计算排放污水对地表水环境的影响程度和范围  

5    EIAProA2008    大气环评  

6    GPS-X    污水处理模拟软件  

7    TOXCHEM    优化污水处理场  

10建筑专业和暖通空调专业

序号    软件名称    主要功能  

1    TArch    天正建筑CAD软件  

2    TBEC    天正建筑节能分析软件(公建/民住)  

3    THvac    天正暖通设计软件  

4    PDS(PE_HVAC)/SP3D    暖通空调三维设计软件  

5    ACS    采暖、通风计算与设计  

6    AUTOCAD Revit Architecture Suite    建筑设计  

7    Ecotect    生态建筑大师  

8    SketchUp and Piranesi    建筑草图大师与空间彩绘大师，主要应用于3D建筑方案设计。  

11储运专业、总图专业、给排水专业

序号    软件名称    主要功能

1    INPLANT    管网水力学计算  

2    PIPENET    流体分析设计软件  

3    消防工程CAD    消防工程CAD  

4    MIS 2000    总图设计与管理信息系统  

5    WCAD    智能化给排水设计绘图软件包。  

6    TWT    天正给排水设计CAD软件  

7    AUTOCAD CIVIL 3D 2008    场地设计  

12估算专业

序号    软件名称    主要功能  

1    CostManager/ PCCS    费用控制软件  

2    中国石化工程建设概、预算软件系统    概算编制  

3    中国石油建设安装工程概、预算软件系统    中国石油建设安装工程概、预算  

4    钢筋抽样软件GGJ    钢筋抽样计算  

13项目管理专业

序号    软件名称    主要功能  

1    STAT    任务分派与检测统计系统  

2    Microsoft Project    进度控制  

Primavera P3  

Primavera P3e/c  

3    Primavera Contract Manager (Expedition)    商务、合同管理  

4    SmartPlant RD / SmartPlant Materials    材料与采购管理  

PRM  

PMCS  

5    ACCPAC    工程财务管理  

SAP FI/CO  

PFCM  

6    Documentum    项目电子文档管理系统  

7    PMCV    施工费用与进度检测  

8    IPMS    综合采购管理软件  

9    Pertmaster    风险分析软件  

10    RMIS    风险管理协同软件

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