【精品】論我國模具制造的發(fā)展趨勢

1、武威職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)生論文摘要模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。在采用 CAD/CAM/GAE/CAPP 等技術(shù)設(shè)計與制造模具方面，無論是應(yīng)用的 廣泛性，還是技術(shù)水平上都存在很大 的差距。缺乏技術(shù)素質(zhì)較高的模具設(shè)計 、 制造工藝技術(shù)人員和技術(shù)工人，尤其缺乏知識面寬知識結(jié)構(gòu)層次高的復(fù)合型人 才，我國模具行業(yè)將向大型 、精密、復(fù)雜、高效、長壽命和多功能方向發(fā)展。 模具行業(yè)日趨大型化。而且精密度將越來越高。模具行業(yè)要進一步發(fā)展多功能 復(fù)合模具 。模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛，模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用能 極大地影響模具制造周期。模具行業(yè)中壓鑄模的 比例將不斷提高。

2、隨著車輛和 電機等產(chǎn)品向輕重化方向發(fā)展，對壓鑄模的數(shù)量、壽命和復(fù)雜程度將提出越來 越高的要求 。以及提高我 國的人才培養(yǎng)措施和政策。在信息社會和經(jīng)濟全球化 不斷發(fā)展的進程中 ，模具行業(yè)發(fā)展趨勢主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、 更復(fù)雜及更經(jīng)濟快速方面發(fā)展。伴隨著產(chǎn)品技術(shù)含量的不斷提高，模具生產(chǎn)向 著信息化、數(shù)字化、無圖畫、精細化、自動化方面發(fā)展；模具企業(yè)向著技術(shù)集 成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化方向發(fā)展。關(guān)鍵詞：信息化精密化自動化武威職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)生論文目錄1我國模具的現(xiàn)狀沖模1塑料模2壓鑄模2模具 CAD/ CANI 技術(shù)3快速經(jīng)濟制模技術(shù)3模具標(biāo)準(zhǔn)件.4模具材料與熱

3、處理4模具制造的相關(guān)技術(shù)51. 11. 21. 31.41. 51. 61. 71.82 我國模具技術(shù)與國外的差距2. 1 產(chǎn)需矛盾52. 2產(chǎn) 品結(jié)構(gòu)、企業(yè)結(jié)構(gòu)等方面62. 3 產(chǎn)品水平62.4 工藝裝備水平73 我國模具技術(shù)的發(fā)展趨勢3. 1模具產(chǎn)品發(fā)展將大型化、精密化 73. 2 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)73. 3 多功能復(fù)合模具將進一步發(fā)展83. 4 熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高83. 5 氣體輔助注射模具和適應(yīng)高壓注射成形等工藝的模具將積極發(fā)展 .83. 6 快速經(jīng)濟模具 的前景十分廣闊93. 7 模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛93. 8 模具使用優(yōu)質(zhì)材料及應(yīng)用先進的表面處理技術(shù)將

4、進一步受重視93.9 在模具設(shè)計制造中將全面推廣 CADICAl/CAE 技術(shù) 103. 10 快速原型制造（RP/vi） 技術(shù)得到更好的發(fā)展 103. 11高速銳削加工將得到更廣泛的應(yīng)用113. 12 模具高速掃描及數(shù)字化系統(tǒng)將發(fā)揮更大的作用113. 13 模具研磨拋光將向自動化、智能化方向發(fā)展113. 14模具自動加工系統(tǒng)的研制和發(fā)展12謝 辭四參考文獻13武威職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)生論文在新世紀(jì)來到之際，我國模真工業(yè)的發(fā)展將面臨新的機遇和挑戰(zhàn)?；仡櫼酝?，展望未來 ，我們滿懷信心期待模具技術(shù)在 “十二五 期間有更快的發(fā)展。論我國模具制造的發(fā)展趨勢工程技術(shù)系模具設(shè)計與制造 1我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀我國

5、模具工業(yè)從起步到飛躍發(fā)展，歷經(jīng)了半個多世紀(jì)，近幾年來，我國模具技術(shù)有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。大型、精密、復(fù)雜、高效和長壽命模具又上了新臺階。大型復(fù)雜沖模以汽車覆蓋件具為代表，企業(yè)，己能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。我國主要汽車模具體現(xiàn)高水平制造技術(shù)的多工位級進模、覆蓋面大增，己從電機、電鐵芯片模具，擴大到接插件 、電子零件、汽車零件、空調(diào)器散熱片等家電零件模具上 。 塑料模，己能生產(chǎn) 34” 、48大展幕彩電塑殼模具 ，大容量洗衣機全套塑料模具及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具。塑料模熱流溢技術(shù)更臻成熟，氣體鋪助注射技術(shù)已開始采用。壓鑄模方面己能生產(chǎn) 自Z9J 扶梯整體梯級壓鑄 模及汽車后

6、轎齒輪箱壓鑄模等。模具質(zhì)量、模具壽命明顯提高：模具交貨期較前縮短。模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)相 當(dāng)廣 泛地得 到應(yīng)用 ，并 開 發(fā) 出了 自主 版權(quán) 的模具 CAD/CA E 軟件。電加工、數(shù)控加工在模具制造技術(shù)發(fā)展上發(fā)揮了重要作用。模 具加工機床品種增多，水平明顯提高?？焖俳?jīng)濟制模技術(shù)得到了進一步發(fā)展，尤 其這一領(lǐng)域的高新技術(shù)快速原型制造技術(shù)（ RPM）進展很快，國內(nèi)有多家己自行開 發(fā)出達到國際水平的相關(guān)設(shè)備。模具標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)用更加廣 泛 ，品種有所擴展。模具 材料方面，由于對模具壽命的重視，優(yōu)質(zhì)模具鋼的應(yīng)用有較大進展 。正由于模具 行業(yè)的技術(shù)進步 ，模具水平得以提高， 模具國產(chǎn)化取得了

7、可薯的 我就。歷年來 進 口模具不斷增長的勢頭有所控制，模具出 口穩(wěn)步增長。1. 1沖模大型沖模覆蓋件模具為代表。我國己能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。如東風(fēng)汽車公司沖模廠，己設(shè)計制造了富康轎車部分內(nèi)覆蓋件模具。一汽模具中心生產(chǎn)了 捷達王轎車外覆蓋件模具。轎車覆蓋件模具，具有設(shè)計和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點?？纱砀采w件模具的水平。在設(shè)計制造方法 ，手段上面己基本達到了 國際水，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國際水平，在轎車模具國產(chǎn)化進程中前進了一大步。但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面，與國外相比還存在一第 1 頁 共 12 頁武威職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)生論文定的差距。標(biāo)志沖模技術(shù)先進水平的多工位級

8、進模和多功能模具，是我國重點發(fā)展的精 密模具品種。有代表性的是集機電一體化的鐵芯精密自動疊片多功能模具，己達到國際水平。如南京長江機器制造廠的電機鐵芯自動疊柳硬質(zhì)合金多工位級進模具有自動沖切、疊壓、銷合、計數(shù)、分組，轉(zhuǎn)子鐵芯扭斜，安全保護等功能，凹模采用拼塊式，零備件可互換。常州寶馬集團公司的步進電機定轉(zhuǎn)子帶雙回疊片硬質(zhì)合金級進模。具有轉(zhuǎn)子沖片落料、旋轉(zhuǎn) 72 再疊片，定子沖片落料 、回轉(zhuǎn) 90?！眒 ,m ，步距精度 2-3口再疊片、（以消除料厚誤差）等功能。這兩項模具精度達 2雙團轉(zhuǎn)精度 1，壽命達到 1億次以上，制造周期 5-6 個月，而價格僅為同類進 口模具的 1/2-1/3，已達到國

9、際先進水平 ，完全可 以替代進 口。其他如 48、54、68 條腿集成電路柜架多工工位級進模、電子槍硬質(zhì)合金多工進級進模、別克轎車安 全帶座式工位級進模、空調(diào)器散熱片多工位級進棋，均達到國外同類產(chǎn)品水平 。 但總體上和國外多工位級進模相比 ，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上， 仍存在一定差距。在一般沖模方面 ，浙江慈溪鴻達電面模具制造中心的鐵芯片復(fù)合沖模，實現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化生產(chǎn) ，質(zhì)量穩(wěn)定，模具費用較一般低 30/o-50/o，交貨周期 7-20 天，并備有現(xiàn)貨供應(yīng)。在適應(yīng)市場經(jīng)濟方面邁出 了可喜的一步。1. 2塑料模塑料模應(yīng)用最廣泛的一類模具。近年來，我國塑料棋有長足的進步。在

10、大型塑料模方面 ，已能生產(chǎn) 34 II 大屏幕彩電塑殼模具，6kg 大容量洗衣機全套塑料模具及汽車保險杠和整體儀表板等的塑料模具。模具重要可達 10-20 噸。在精密塑料模具方面 ，能生產(chǎn)多型腔小模數(shù)齒輪模具和 600 腔塑封模具，還能生產(chǎn)厚度僅 為 0. 08mm 的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等。在制造技術(shù)方面 ，首先是采用 CAD/CAA1技術(shù)，用計算機造型、編程并由數(shù)控機床加工己是主耍手段 ，CAE 軟件也得到應(yīng)用 。一般均采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置 。少數(shù)單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道模具，完全消除了制件的撓口 痕跡。氣體輔助注射技術(shù)已成功得到應(yīng)用。

11、在高效多色注射的應(yīng)用和抽芯脫模機構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計方面 ，也取得較大進展。在精度方面，塑件的尺寸精度可達 IT6-7級，分型面接觸 問戴為 0. 02mm ，模板的彈性變形為 0. 05mm ，型面的表面粗糙度為 RaO. 02-0. 025 m 塑料模壽命己達 100 萬次，但模具制造周期仍比國外長 2-4倍，總體水平與國外比尚有較大差距 。1. 3壓鑄模汽車和摩托車工業(yè)的快速發(fā)展，推動了壓模生產(chǎn)的發(fā)展。汽車發(fā)動機缸罩 、蓋板、變速器殼體和摩托車發(fā)動機缸機、齒輪箱殼體、制動器、輪鍛等鋁合金鑄件模具以及 自動扶梯級壓鑄模等 ，我國均己能生產(chǎn)。技術(shù)水平有所提高，使汽車、摩托車上配套的鋁合金壓鑄模大部分

12、實現(xiàn)了國產(chǎn)化。在模具設(shè)計時，注意解決熱平衡問題，合理確定撓注系統(tǒng)和冷動系統(tǒng)，并根據(jù)制作要求，采用了液壓軸芯和第 2 頁 共12 頁武威職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)生論文總體水平有 了較大提高。壓鑄模制造精度可達 0. 02-0. 05mm （國二次增壓等結(jié)構(gòu)。外 為O. Ol-0. 03mm），型 腔 表 面 粗 糙 度 為faO. 4-0. 2 m （ 國 外 為RaO. 02-0. 01 時 ，模具制造周期為中小型的 3-4 個月，中等復(fù)雜的 4-8 個月，大型的 8-12 個月，約為國外的 l 倍。模具壽命：鋁合金鑄件模具一般為 4-8 萬 次，個別可超過 10 萬次，國外可達 8-15 萬次以上。

13、模具價格：國內(nèi)約為引進價 格折 1/4-1/301. 4模具 CAD/CAM 技術(shù)模具 CAD/CAM 技術(shù)是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項高科技、高效益的系統(tǒng)工種。它以計算機軟件的形式，為用戶提供一種有效的輔助工 具，使工種技術(shù)人員能借助于計算機對產(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及 成本等進行設(shè)計和優(yōu)化。模具 CAD/CAM 技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計與制造周期， 降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，己成為人們的共識。在“八五”、“九五”期間，已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計算 機繪圖技術(shù)，數(shù) 控加工的使用率也越來J也高。特別是以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進了 相當(dāng)數(shù)量的 CA D/CAM

14、 系統(tǒng)。如美國 EDS 的 UG H；美國Parametric Technology 公司的 Pro/Engineer 美國 CV 公司的 CADS5：英國 Deltacam 公司的 D0CT5; 日本 HZS 公司的 CRADE：以色列公司的 Cimatron還引進了美國 AC-Tech 公 司的 C-Mold；澳大利亞 Moldflow 公司的 MF 用球一塑模的分析軟件；法國 Marta-Daravision公司用于汽車及覆蓋件模具的Euclid-IS等專用軟件；德車 MAGMASOFT 用于鑄模的專用軟件。這些系統(tǒng)和軟件的引進， 雖花費了大量資金，但在我國模具行業(yè)中，實現(xiàn)了 CAD/C

15、AM 的集成，以 CAD 繪制具圖代替了手工結(jié)制，以 CAM 取代了自動編程，并能支用 CAE 技術(shù)對成 型過程進行計算機模擬等，取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟效益，促進和推動了我國模具 CAD/CAM 技術(shù)的發(fā)展。但在引進工作上也存在著不少問題，缺少規(guī)劃，引進混 亂，偏愛高檔，消化不良，使用效率低下，二次開發(fā)不夠，以及沒有實現(xiàn)根據(jù)我 國模具行業(yè)的實際情況，以微機級軟件引進為主的方針等。雖然 CAD/CAM技 術(shù)在塑料模、汽車覆蓋模、壓鑄模主要生產(chǎn)廠家得到了廣泛應(yīng)用，但在全行來還 存在著較大空白，一些國有企業(yè)的模具生產(chǎn)部門因缺乏資金，許多作坊式的模具 生產(chǎn)小廠缺乏必要的技術(shù)人才，至今仍然采用著傳統(tǒng)的手工

16、繪圖方式，數(shù)控加工 的使用率很低。近年來 ，我國自主開的 CA D/CAM 系統(tǒng)有了很大發(fā)展，主要有北航華正軟 件工程研究所開發(fā)的 CAXA 系統(tǒng)，華中理工大學(xué)開發(fā)的注塑模 HSC3.0 系統(tǒng)及 CAE 軟件；上海交大模具 CAD 國家工程中心開發(fā)的冷沖模 CAD 系統(tǒng)等，這些軟件具有適應(yīng)國內(nèi)模具和具體情況，在微機、在應(yīng)用，步普及模具 CA D/CAM 技術(shù)創(chuàng)造了 良好條件。價格較低等特點，為進一1. 5快速經(jīng)濟制模技術(shù)快速經(jīng)濟制模技術(shù)與傳統(tǒng)的機械加工相比，具有模具制造周期短、制造成本低、綜合經(jīng)濟效益好等突出特點，已在我國得到越來越廣泛的應(yīng)用?？焖僭椭圃欤≧PM）技術(shù)是一種集 CAD、CAM

17、、NCN、激光及材料科學(xué)于第 3 頁 共 12 頁武威職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)生論文一體的新技術(shù)，是當(dāng)前最先進的零件及模具的成形方法之一。近年來 ，在我國發(fā)展很快。清華大學(xué)最先引進的美國30 公司的 SLA250（立體光困化或稱光敏樹脂 激光團化）設(shè)備與技術(shù)，并進行了開發(fā)研究。經(jīng)多年努力，己開發(fā)出了 RPMSI 型式功能快速原型制造系統(tǒng)擁有疊層實體制造 SSM） ，熔融擠壓成形 EME，是 我國 自主知識產(chǎn)權(quán)的世界唯一擁有兩種快速成形工藝的系統(tǒng)（國家專利） ，具有較 好的性能價格比。西安大學(xué)研制開發(fā)的 LPS-600A 激光快速成形系統(tǒng)有限公司 開發(fā)的 AF300 快速成形機（SLS 激光邊區(qū)燒結(jié)）等

18、也達到國外同類產(chǎn)品水平。由快速成形機得到三維原型，通過陶瓷精鑄、電弧嘖涂、消失模、熔模等技術(shù)可快速制造出各種模具。現(xiàn)國 內(nèi)已有上海、青島、JI頂?shù)碌鹊匾M了近 10 臺設(shè)備，開臺生產(chǎn)應(yīng)用。西安交大成立了推廣應(yīng)用站，開展了不少活動。我國己進入了國產(chǎn)化開發(fā)和重點推廣應(yīng)用階段。樹脂沖壓模具在國產(chǎn)轎車的試制中得到成功應(yīng)用。一汽模具制造中心設(shè)計 制造了 12 套樹脂模具分別是行李箱、發(fā)動機罩、前后左右翼子板等大型復(fù)雜內(nèi) 外覆蓋件的拉伸模具。其主要特點是模具型面以 CAD/CAM 力 工的主模型為基 準(zhǔn)，采用端士汽巴精化的高強度樹脂澆注成形，凸凹模間隙采用進 口專用蠟片準(zhǔn)確控制，模具尺寸精度高 ，制造周期

19、可縮短 1/2-2/3,12 套模具制造費用可節(jié)省 1000 萬元左右。樹脂沖開模具技術(shù)為我國轎車試制和小批量生產(chǎn)開辟了一條途徑。屬國內(nèi)首創(chuàng)?？蛇_ 90 年代國際水平。 電弧噴涂脂抹粉成形模具技術(shù)。煙臺機械工藝所開發(fā)了 DPT-8 型電弧噴涂制模設(shè)備，并制成了汽車方向盤、摩托車座墊等模具，取得較好效果。樣模表面復(fù)印精度達 0.5m ，仿真效果好，己先后在吹塑枝、汽車內(nèi)飾件模、TPR模等方面應(yīng)用。模具壽命為聚氨酶成形 10 萬件，真空形成 4 萬件，吹塑 3 萬件，聚乙烯注射件 30000一般有樣棋時，3 天內(nèi)即可完成。其他快速經(jīng)濟制模技術(shù)，如鍍銅塑料成形模具技術(shù)，低熔點合金、停合金制模技術(shù)，快

20、速電鑄制模技術(shù)等，也得到不同程度的應(yīng)用。1. 6模具標(biāo)準(zhǔn)件模具標(biāo)準(zhǔn)件對縮短模具制造周期，提高質(zhì)量、降低成本，能起很大作用。因此，越來越廣泛地得到采用。模具標(biāo)準(zhǔn)年主要有冷沖模架、塑料模架、推桿和彈簧等。新型彈性元件氮氣彈簧亦已在推廣應(yīng)用中。目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度一般在 30/o 以下，和國外先進工業(yè)國家己達到 70/o-80/o相比，仍有很大差距。1. 7模具材料與熱處理模具材料的質(zhì)量、性能、品種和供貨是否及時，對模具的質(zhì)量和使用壽命以及經(jīng)濟效益有著直接的重大影響。大量使用的模具材料為模具俐，年消耗量在10 萬噸以上。近年來 ，國內(nèi)一些模具鋼生產(chǎn)企業(yè)已相繼建成和引進了一些先進第 4 頁 共 12

21、 頁武威職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)生論文工藝設(shè)備 ，使國內(nèi)模具鋼品種規(guī)格不合理狀況有所改善，模具鋼質(zhì)量有較大程度的提高。如4Cr5NiMo 模塊碎透性、等向性偏低等 。近年來，國內(nèi)己較廣泛的采 用一些新鋼種，如Y令模具鋼等 H10、H13、H12、4Cr5MoVSi、45CCr2NiMoVS1:塑料模具鋼 P20、3Cr2Mo 、PMS、SM II等，但總體使用量仍較少，如SM冷作模具鋼 Cr12、Cr12 MoV、 Cr WMn 熱作模具鋼 5 Cr NiMo、5 Cr MnMo、3 Cr2 W8V ；塑料模具鋼 45碳素結(jié)構(gòu)鋼等。供應(yīng)渠道較前有所改善 。但國產(chǎn)模 具俐俐種不金，不成系列，多品種、精料

22、化、制品化等方面尚待解決。另外，還 需要研究適應(yīng)玻璃、陶瓷、耐火磚和地磚等成形模具用材系列。模具熱處理是關(guān) 系能否充分保證模具鋼性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié) 。國內(nèi)大部分企業(yè)在模具碎火時仍采用鹽；熔爐或電爐加熱。由于模具熱處理工藝執(zhí)行不嚴(yán)，處理質(zhì)量不高。而且不穩(wěn)定， 直接影響模具使用壽命和 質(zhì)量。近年來，真空熱處理爐有了很大發(fā)展，正在推廣 使用。1. 8模具制造的相關(guān)技術(shù)模具制造的相關(guān)技術(shù)與工藝的發(fā)展，對模具水平的提高起到了重要作用。模具拋光技術(shù)引起重視，機械磨拋光、超聲波拋光、電化學(xué)拋光及述幾種方法的 復(fù)合拋光，己開發(fā)出專用機械，專用工具，得到廣泛的應(yīng)用。擠壓珩磨拋光己用 應(yīng)用。但面不廣，大型高效自動拋光

23、專用設(shè)備有待開發(fā)。模具花紋的蝕刻技術(shù)，工藝水平提高較快 ，能制作各類模具的裝飾紋，且 仿真性越來越好。模具強化技術(shù)進一步發(fā)展。除原來己推廣的電火花強化機外，又開發(fā) 了電 刷鍍強化設(shè)備。模具修復(fù)技術(shù)也有了進步。除電刷鍍修復(fù)模具，外，又引進和開發(fā) 了多種脈 沖焊接機，修復(fù)效果較好 。2我國模具技術(shù)與國外的差距2. 1產(chǎn)需矛盾工業(yè)發(fā)展水平的不斷提高，工業(yè)產(chǎn)品更新速度加快 ，對模具的要求越來越高，盡管改革開放以來，模具工業(yè)有了較大發(fā)展，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了 國內(nèi)市場的需要，目前滿足率只能達到 70/o左右。造成產(chǎn)需矛盾突出的原因， 一是專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化程度低，除少量標(biāo)準(zhǔn)件外購?fù)?，大部分工作量?/p>

24、需模具廠去完成。加工企業(yè)管理的體制上的約束，造成模具制造周期長 ，不能適應(yīng)市場要求。二是設(shè)計和工藝技術(shù)落后，如模具 CAD/CAM技術(shù)采用不普遍 ，加工設(shè)備數(shù)控化率低等，亦造成模具生產(chǎn)效率不高、周期長 。總之，是拖了機電、輕工等行業(yè) 發(fā)展的后腿。第 5 頁 共 12 頁武威職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)生論文2. 2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、企業(yè)結(jié)構(gòu)等方面模具按國家標(biāo)準(zhǔn)分為十大類，其中沖壓模、塑料模 占模具用蠢的主要部分 。按產(chǎn)值統(tǒng)計，我國 目前沖壓占 50/o-60/o ，塑料模 占 25-30。國外先進國家對發(fā)展塑料模很重視，塑料模比例一般占30/o-40/o 。國內(nèi)模具中，大型、精密、復(fù) 雜、長壽命模具，比較低，約占

25、20/o左右，國外為 50/o 以上。我國模具生產(chǎn)企業(yè) 結(jié)構(gòu)不合理，主要生產(chǎn)模具能力集中在各主機廠的模具分廠（或車間）內(nèi) ，模具商品化率低，模具 自產(chǎn) 自用比例高達 70/o 以上。 國外，70/o 以上是商品化的。2. 3 產(chǎn)品水平衡量模具產(chǎn)品水平 ，主要有模具加工的制造精度和表面粗糙度，加工模具的復(fù)雜程度、模具的使用壽命和制造周期等 。詳見表 2-1 。國內(nèi)外模具產(chǎn)品水平仍有很大差距，表一模具制造精度表二模具生產(chǎn)周期表三模具壽命第 6 頁 共 12 頁項目國外 （壽命國內(nèi) （壽命）壓鑄模缽、錫壓鑄模100-300 萬次20-30 萬次鋁壓鑄模100 萬次以上20 萬次銅壓鑄模10 萬次50

26、00-1萬次黑色 金屬 壓 鑄0. 8-2 萬次1500 次項目國外國內(nèi)1、中型壓鑄模1-2 個月3-6 個月2、中型塑料模1個月左右2-4 個月3、高精度級進模3-4 個月2-4 個月4、汽車覆蓋件模6-7 個月12 個月項目國內(nèi)國外1、數(shù)量模型腔精度0. 0050. 01mm丑aO. 100. 050 m ( o 11- o 12)0. 020. 05mm RaO. 20 . m ( o 10)2 、壓鑄模型腔精度0. 010. 03mmRa0. 200. 10 m ( o 10- o 11)0. 020. 05mmRaO. 40 m ( o 9)3、冷沖模尺寸精度0. 0030. 005

27、mmRa.O. 20 m 以下 （ o 10 以上）0. 010. 02mmRaO l. 60-0. 80 m (o7-o 8)4、鍛模0. 020. 03mmRa.O. 40 m 以下 （ o 9 以上）0. 050. 10mmRal. 60 m ( o 7)5、級進模步距精度0. 00230. 005mm0. 0030. 01日II武威職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)生論文2. 4 工藝裝備水平我國機床工具行業(yè)己可提供比較成套的高精度模具加工設(shè)備，數(shù)控銳床、如：加工中心、數(shù)控仿形銳床、電加工機床、座標(biāo)磨床、j . 曲磨床、三座標(biāo)測量；機等。但在加工和定位精度，加工表面粗糙度，機床同lj性，穩(wěn)定性，可靠性，

28、刀具和附件的配套性方面，和國外相比，仍有較大差距 。3我國模具技術(shù)的發(fā)展趨勢當(dāng)前，我國工業(yè)生產(chǎn)的特點是產(chǎn)品品種多、更新快和市場競爭激烈。在這種情況下，用戶對模具制造的要求是交貨期短、精度高、質(zhì)理好、價格低。因此，模具工業(yè)的發(fā)展的趨勢是非常明顯的。3. 1 模具產(chǎn)品發(fā)展將大型化、精密化模具產(chǎn)品成形零件的日漸大型化，以及由于高效率生產(chǎn)要求的一模多腔（如塑封模己達到一模幾百腔）使模具 日趨大型化。隨著零件微型化，以及模具結(jié)構(gòu)發(fā)展的要求（如多工位級進模工位數(shù)的增加，其步距精度的提高）精密模具精度己3m，今后有些模具加工精度公差要求在 1”由原來的 Sm 提高到 2m 以下，這就要求發(fā)展超精加工。3.2

29、 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)高速臼描機和模具掃描系統(tǒng)提供 了了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可 快速安裝在已有的數(shù)控銳床及加工中心上，實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不 同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的 CAD 數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程” 。 模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在 “十五” 期 間將發(fā)揮更大的作用。第 7 頁 共 12 頁模塑料模i:I I三洋火鋼模10-60 萬次10-30 萬次牢火鋼模160-300 萬次5.0-100 萬次Y令沖模合金鋼制模總500-1000 萬次100-400

30、萬次硬質(zhì)合 金制沖 ?？?2 億次500-1000萬次刃 靡一 次總 6000 )J 次 1 億次100-300 萬次刃磨一次鍛模普通鍛模2. 5 萬次0.8-1萬次精鍛模1-1. 5 萬次0. 3-0. 8 萬次玻璃模。60 萬次10-30 萬次武威職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)生論文3. 3 多功能復(fù)合模具將進一步發(fā)展新型多功能復(fù)合具是在多工位級進?；A(chǔ)上開發(fā)出來的。一套多功能模具除了沖壓成形零件外，還可擔(dān)負轉(zhuǎn)位、疊莊、玫絲、鉗11接、鎖緊等組裝任務(wù) 。通過這種多勸能模具生嚴(yán)出來的不再是單個零件，而是成批的組件。如觸頭與支座的組件 ，各種小型電機、電器及儀表的鐵芯組件等。3. 4 熱流道模具在塑料模具中

31、的比重將逐步提高由于采用熱流道技術(shù)的模具可提高制作的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省制作的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應(yīng)用這項技術(shù)是塑料模具的一大變革。國外熱 流道模具己有一半用上 了熱流道技術(shù)，有的廠甚至己達 80o/o 以上，效果十分明 顯。國內(nèi)近幾年己開始推 廣應(yīng)用 ，但總體還達不到 10/o ，個別企業(yè)已達 到 20/o-30/o 。制訂熱流道元器件的國家標(biāo)準(zhǔn)，積極生產(chǎn)價廉高質(zhì)量的元器件 ，是 發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。3. 5氣體輔助注射模具和適應(yīng)高壓 注射成形等工藝的模具將積極發(fā)展氣體輔助注射成形是一種塑料成形的新工藝，它具有注射壓力低 、制品翹曲變形少、表團好以及易于成形壁厚差異較大的制品

32、等優(yōu)點，可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低戚本 。國外，已經(jīng)較成熟。國內(nèi)目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成形包括塑料熔體注射和氣體 （一般均采用氮氣）注射成形兩面部份，比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且氣體輔助注射常用于較復(fù)雜的大型制 品，模具設(shè)計和控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動分析軟件，顯得十分重要。為了確保塑料件精度，將繼續(xù)研究發(fā)展高壓注射成型工藝與模具以及注射壓縮成型工藝與模具。在注射成形中，影響成型件精度的最大因素是成型收縮，高壓注射成型可強制樹脂收縮率，增加塑件尺寸的穩(wěn)定性。模具要求剛性好、耐高壓。特別是精密模具的型腔應(yīng)燁火，撓口

33、密封性好，模具能準(zhǔn)確控制。注射壓縮成型技術(shù)，是在模具預(yù)先半開模狀態(tài)或者在鎖模力保持中壓或低壓 ，模具在設(shè)定的打開量下，注射溶融樹脂，然后以最大的鎖模力進行壓縮成型，其效果是：(1） 成型件局部內(nèi)應(yīng)力?。?2） 可得到縮孔少的厚壁成型件；(3） 對于塑件狹窄的部件也可注入樹脂： (4） 用小注射力能得到優(yōu)良制品。 該類模具的理想結(jié)構(gòu)是：(1） 注射時樹脂以低的流動阻力迅速充填型臉；(2） 充填完后能立即遮斷澆口部：第 8 頁 共 12 頁武威職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)生論文(3） 壓縮作用應(yīng)僅限于型腔部 。3. 6 快速經(jīng)濟模具的前景十分廣闊現(xiàn)在是多品種、少批量生產(chǎn)的時代，到下一個世紀(jì)，這種生產(chǎn)方式占工業(yè)

34、生產(chǎn)的比例將達 75/o 以上。一方面是制品使用周期短 ，品種更新快，另一方面制品的花樣變化頻繁，均要求模具的生產(chǎn)周期1越快越好。因此，開發(fā)快庭經(jīng)濟具越來越引起人們的重視。例如，研制各種超塑性材料（環(huán)氧、聚脂等）制作或其中填充金屬粉末、玻璃纖維等的簡易模具：中、低烙點合金模具、嘖涂成型模具、快速電鑄模、陶怪型精鑄模、陶瓷型吸塑模、疊層模及快速原型制造模具等快速經(jīng)濟模具將進一步發(fā)展?？鞊Q模架、快換沖頭等也將日益發(fā)展。另外，采用計算機控制和機械手操作的快速換模裝置、快速試模技術(shù)也會得到發(fā)展和提高。3. 7 模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質(zhì)量和降低模具

35、制造成本。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸f泛。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國 家標(biāo)準(zhǔn)，井嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)：其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低 成本：再次是要進一步增加標(biāo)準(zhǔn)件規(guī)格品種，發(fā)展和完善聯(lián)銷網(wǎng)，保證供貨迅速。3. 8模具使用優(yōu)質(zhì)材料及應(yīng)用先進的表面處理技術(shù)將進一步受重視料所 占比重不大，一 般在 20/o30/o之間，因在整個模具價格構(gòu)成中，材此選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要 。對于模具鋼來說，要采用電渣重熔工藝，努力提高鋼的純凈度、等向性、致密度和均勻性及研制更高性能或有特殊性能的模具鋼。如采用粉末冶金工藝制作的粉末高速鋼等 。粉末高速鋼解決了原來高速

36、鋼冶煉過程中產(chǎn)生的一次碳化物粗大和偏析 ，從而影響材質(zhì)的問題。其碳化物微細 ，組織均勻 ，沒有材料方 向性，因此它 具有韌性商、磨削工藝性好、iffi才磨性高 、長年使用尺寸穩(wěn)定等特點，是一種很有 發(fā)展前途的鋼材。特別對形狀復(fù)雜的沖件及高速沖壓的模具，其優(yōu)越性更加突出。 這種鋼材還適用于注射成型漆加玻璃纖維或金屬粉末的增強塑料的模具 ，如型 腔、形芯、澆 口等主要部件。另外，模具制品種規(guī)格多樣化、產(chǎn)品精料化、制品 化，盡量縮短供貨時間亦是重要方向。模具熱處理和表面處理是能否充分發(fā)揮模具鋼材性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié) 。模具熱第 9 頁 共 12 頁武威職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)生論文處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理

37、。模具表面處理除完善普及常用表面處理方法，即擴滲如：滲碳、滲氮、滲棚、滲銘、滲饑外，應(yīng)發(fā)展設(shè)備昂貴 、工藝先進 的氣相沉積（TiN、TiC 等）、等離子噴涂等技術(shù)。3. 9 在模具設(shè)計制造中將全面推廣 CAD/CAM/GAE 技術(shù)模具 CAD/CAM/GA E 技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個重要里程碑。實踐證明，CAD/CAM/GAE技術(shù) 是模具設(shè)計制造的發(fā)展方 向?，F(xiàn)在 ，全面普 及模 具CAD/CAM/GAE 技術(shù)已基本成熟。由于模具 CA D/CAM 技術(shù)已發(fā)展成為一項比較成熟的共性技術(shù)，近年來模具 CAD/CAM 技術(shù)的硬件與軟件價格己降低到中 小企業(yè)普遍可以接受的程度，特別是微機的普及應(yīng)用

38、，更為廣大模具企業(yè)普及模具 CAD/CAM 技術(shù)創(chuàng)造了良好的條伯。隨著微機軟件的發(fā)展和進步，技術(shù)培訓(xùn) 工作也 日趨簡化。在普及推廣模具 CAD/CAM 技術(shù)的過程中，應(yīng)抓住機遇，重 點扶持國產(chǎn)模具軟件的開發(fā)和應(yīng)用。加大技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度。應(yīng)時一步擴大 CAE 技術(shù)的應(yīng)用范圍。對于 已普及了模具CA D/CAM技術(shù)的一批以家電行業(yè)代表的企業(yè)來說，應(yīng)積極做好模具CA D/CAM技術(shù)的深化應(yīng)用 工作 ，即開展企業(yè)信息化工程 ，可從CIMSVR ，逐步深化和提高。CAPPPDM3. 10 快速原型制造 （RPM） 技術(shù)得到更好的發(fā)展快速原型制造 （RPM） 技術(shù)是美國首先推出的。它是伴隨著計算機

39、技術(shù)、激光成形技術(shù)和新材料技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的，是一種全新的制造技術(shù)，是基于新穎的 離散堆積（即材料累加） 成形思想，根據(jù)零件 CAD 模型、快速 自動完成復(fù)雜的三 維實體（原型） 制造。RP11技術(shù)是集精密機械制造、計算機、NC 技術(shù)、激光成形技 術(shù)和材料科學(xué)最新發(fā)展的高科技技術(shù)，被公認為是繼 NC 技術(shù)之后的一次技術(shù)革 命。RPM 技術(shù)可直接或間接用于模具制造。首先是通過立體光固化 （SLA） 疊層實 體制造 （LOM） 激光選區(qū)燒結(jié) （SLS） 、三維打印 （ 3D-P） 熔融沉積 我形 （FD1） 等不同方 法得到制件原型。然后通過一些傳統(tǒng)的快速制模方法，獲得長壽命的金屬模具或 三二金屬

40、的低壽命模具。主要有精密鑄造、粉末冶金、電鑄和：熔射 （熱噴涂） 等方法。這種方法制模，具有技術(shù)先進、成本較低、設(shè)計制造周期短、精度適中等特點。 從模具的概念設(shè)計到制造完成僅為傳統(tǒng)加工方法所需時間的 1/3和成本的 1/4 左右。因此，快速制模技術(shù)與快速原型制造技術(shù)的結(jié)合，將是傳統(tǒng)快速制模技術(shù)， 進一步深入發(fā)展的方向。RP如！技術(shù)還可以解決石墨電極壓力振動 （研磨） 成形法 中母模 （電極研具） 制 造困難問題，使該法獲得新生。青島海爾模具有限公司還構(gòu)建了基于 RE （逆向工 程技術(shù)） /RP如！的模具并行開發(fā)系統(tǒng)，具有開發(fā)質(zhì)量高、開發(fā)成本低及開發(fā)周期短 等優(yōu)點。第 10 頁 共 12 頁武威

41、職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)生論文3. 11 高速銳削加工將得到更廣泛的應(yīng)用國外近年來發(fā)展的高速銳削加工 ，主軸轉(zhuǎn)速可達到 400001OOOOOr/min,40m/min，換刃時間可提高到 1快速進給速度可達到 3038。這樣就大幅度提高了加工效率，如在加工壓鑄模時，可提高 78 倍，并可獲得 Ra到Oum 的加工表面粗糙度。形狀精度可達 10umo另外，還可加工硬度達 60HRC 的模塊，形成了對電火花成形加工的挑戰(zhàn)。 因此，高速銳削加工技術(shù)的發(fā)展，促進了模具加工的發(fā)展，特別是對汽車、家電行業(yè)中大 型腔模具制造方面注入了新的活力。3. 12 模具高速掃描及數(shù)字化系統(tǒng)將發(fā)揮更大的作用英國雷尼紹公司的模具

42、掃描系統(tǒng)，己在我國 200 多家模具廠點得到應(yīng)用，取得良好效果。該系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕牡哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短的研制制造周期。如 RENSCAN200 快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銳床及加工中心上，用雷尼紹的 SP2-l 掃描壩Jj 頭實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集，控制核心是雷尼紹 TRACECUT 軟件，可 自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的力日工等程序及不同格王飛 的 CAD 數(shù)據(jù)。用于模具制造業(yè)的 “逆向工程CYCLON 高速掃描機，這是一臺獨立工作的專門用來掃描的設(shè)備，不占用加工機 床的工作時間。其掃描速度最高可達 3m/m in，大大縮短了模具制造周期，另外，其數(shù)據(jù)采集

43、速度 比RENSCAN200 快，定時探針接觸力小 ，針，因此可以用非常細 的探用來掃描細小的模具和細微的特征表面，擴大模具生產(chǎn)的品種范圍。由于模具掃描系統(tǒng)己在汽車、摩托車、定 電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在 ”十一五” 期間將發(fā)揮更大作用。3. 13 模具研磨拋光將 向自動化、智能化方向發(fā)展模具表面的精加工是模具加工中未能很好解決的難題之一。模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，我國目前仍以手工研磨 拋71Ci為主，不僅效率低（約占整個模具制造周期的 1/3） ，且工人勞動強度大，質(zhì) 量不穩(wěn)定，制約了我國模具加工 向更高層次發(fā)展。因此，研究拋光的自動化、智能化是重要的發(fā)展趨勢。日本己研制了數(shù)控研磨機，可實現(xiàn)三維曲面模具研磨拋光的自動化、智能化是重要的發(fā)展趨勢。日本己研制了數(shù)控研磨機，可實現(xiàn)三給曲面模具研磨拋光的自動化。另外，由于模具型腔形狀復(fù)雜，任何一種研磨拋光方法都有一定局限性。應(yīng)注意發(fā)展特種研磨與拋光、如擠壓衍磨、電化學(xué)拋光、超聲拋光以及復(fù)合拋光工藝與裝備