先進(jìn)模具技術(shù)及現(xiàn)狀

1、第四組第四組隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展，隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展，模具企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，為模具企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，為了能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立穩(wěn)腳了能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立穩(wěn)腳跟謀求發(fā)展，企業(yè)必須以最新的跟謀求發(fā)展，企業(yè)必須以最新的產(chǎn)品、最短的開(kāi)發(fā)時(shí)間、最優(yōu)的產(chǎn)品、最短的開(kāi)發(fā)時(shí)間、最優(yōu)的質(zhì)量、最低的成本、最佳的服務(wù)、質(zhì)量、最低的成本、最佳的服務(wù)、最好的環(huán)保效果和最快的市場(chǎng)響最好的環(huán)保效果和最快的市場(chǎng)響應(yīng)速度來(lái)贏得市場(chǎng)和用戶(hù)。應(yīng)速度來(lái)贏得市場(chǎng)和用戶(hù)。 為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，模具制造為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，模具制造業(yè)必須改變傳統(tǒng)觀念，不斷對(duì)各業(yè)必須改變傳統(tǒng)觀念，不斷對(duì)各單項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行集成融合，并與現(xiàn)單項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行集成融

2、合，并與現(xiàn)代信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)相結(jié)代信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)相結(jié)合，從而推動(dòng)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)合，從而推動(dòng)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展。展。 模具設(shè)計(jì)，加工中的幾種先進(jìn)制造技術(shù)模具設(shè)計(jì)，加工中的幾種先進(jìn)制造技術(shù) 1 11 1 高速加工技術(shù)高速加工技術(shù)(HSM)(HSM) 1 12 2 逆向工程技術(shù)逆向工程技術(shù)(RE)(RE) 1 13 3 快速成形技術(shù)快速成形技術(shù)(RP)(RP) 1 14 4 虛擬制造技術(shù)虛擬制造技術(shù)(VM)(VM) .其它先進(jìn)制造技術(shù)其它先進(jìn)制造技術(shù)11 高速加工技術(shù)高速加工技術(shù)龍門(mén)式高速加工中心龍門(mén)式高速加工中心何謂高速加工？何謂高速加工？ 高速加工概念起源于德國(guó)切削物理高速加工概

3、念起源于德國(guó)切削物理學(xué)家學(xué)家Carl Salomon，他認(rèn)為在常規(guī)切，他認(rèn)為在常規(guī)切削范圍內(nèi)切削溫度隨著切削速度的增大削范圍內(nèi)切削溫度隨著切削速度的增大而升高，當(dāng)切削速度達(dá)到臨界切削速度而升高，當(dāng)切削速度達(dá)到臨界切削速度后，切削速度再增大，切削溫度反而下后，切削速度再增大，切削溫度反而下降，從而大大地減少加工時(shí)間，成倍地降，從而大大地減少加工時(shí)間，成倍地提高機(jī)床的生產(chǎn)率。提高機(jī)床的生產(chǎn)率。這一理論的發(fā)現(xiàn)為人們提供了一這一理論的發(fā)現(xiàn)為人們提供了一種在低溫低能耗條件下實(shí)現(xiàn)高效率切種在低溫低能耗條件下實(shí)現(xiàn)高效率切削金屬的方法。目前通常把切削速度削金屬的方法。目前通常把切削速度比常規(guī)切削速度高比常規(guī)切

4、削速度高5-l0倍以上的切削倍以上的切削稱(chēng)為高速加工。稱(chēng)為高速加工。 高速加工的特點(diǎn)。高速加工的特點(diǎn)。a、加工效率高由于切削速度高，進(jìn)給、加工效率高由于切削速度高，進(jìn)給速度一般也提高速度一般也提高5-l0倍，這樣，單位時(shí)倍，這樣，單位時(shí)間材料切除率可提高間材料切除率可提高3-6倍，加工效率大倍，加工效率大大提高。大提高。b、切削力小高速加工由于切削速度高，、切削力小高速加工由于切削速度高，切屑流出的速度快，減少了切屑與刀具切屑流出的速度快，減少了切屑與刀具前面的摩擦，從而使切削力大大降低。前面的摩擦，從而使切削力大大降低。c、熱變形小高速加工過(guò)程中，由于極、熱變形小高速加工過(guò)程中，由于極高的進(jìn)

5、給速度，高的進(jìn)給速度，95的切削熱被切屑帶的切削熱被切屑帶走，工件基本保持冷態(tài)，這樣零件不會(huì)走，工件基本保持冷態(tài)，這樣零件不會(huì)由于溫升而導(dǎo)致變形。由于溫升而導(dǎo)致變形。d、加工精度高高速加工機(jī)床激振頻率很高，、加工精度高高速加工機(jī)床激振頻率很高，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出“機(jī)床機(jī)床-刀具刀具-工件工件”工藝系統(tǒng)的工藝系統(tǒng)的固有頻率范圍，這使得零件幾乎處于固有頻率范圍，這使得零件幾乎處于“無(wú)振無(wú)振動(dòng)動(dòng)”狀態(tài)加工，同時(shí)在高速加工速度下，積狀態(tài)加工，同時(shí)在高速加工速度下，積屑瘤、表面殘余應(yīng)力和加工硬化均受到抑制，屑瘤、表面殘余應(yīng)力和加工硬化均受到抑制，因此用高速加工的表面幾乎可與磨削相比。因此用高速加工的表

6、面幾乎可與磨削相比。 e、簡(jiǎn)化工藝流程由于高速銑削的表面質(zhì)量、簡(jiǎn)化工藝流程由于高速銑削的表面質(zhì)量可達(dá)磨削加工的效果，因此有些場(chǎng)合高速加可達(dá)磨削加工的效果，因此有些場(chǎng)合高速加工可作為零件的精加工工序，從而簡(jiǎn)化了工工可作為零件的精加工工序，從而簡(jiǎn)化了工藝流程，縮短了零件加工時(shí)間。藝流程，縮短了零件加工時(shí)間。 綜上所述，高速加工是以高切削速度、高進(jìn)給綜上所述，高速加工是以高切削速度、高進(jìn)給速度和高加工精度為主要特征的加工技術(shù)。其工件速度和高加工精度為主要特征的加工技術(shù)。其工件熱變形小，加工精度高，表面質(zhì)量好；非常適合模熱變形小，加工精度高，表面質(zhì)量好；非常適合模具加工中的薄壁、剛性較差、容易產(chǎn)生熱變

7、形的零具加工中的薄壁、剛性較差、容易產(chǎn)生熱變形的零件，可以直接加工模具中使用的淬硬材料，特別是件，可以直接加工模具中使用的淬硬材料，特別是硬度在硬度在HRC4660范圍內(nèi)的材料。范圍內(nèi)的材料。12 逆向工程技術(shù)逆向工程技術(shù)(RE) 逆向工程技術(shù)逆向工程技術(shù)何謂逆向工程技術(shù)何謂逆向工程技術(shù) ？按照傳統(tǒng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程，開(kāi)按照傳統(tǒng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程，開(kāi)發(fā)過(guò)程是市場(chǎng)調(diào)研一概念設(shè)計(jì)一總發(fā)過(guò)程是市場(chǎng)調(diào)研一概念設(shè)計(jì)一總體設(shè)計(jì)一詳細(xì)設(shè)計(jì)一制定工藝流程體設(shè)計(jì)一詳細(xì)設(shè)計(jì)一制定工藝流程一設(shè)計(jì)工裝夾具一加工、檢驗(yàn)、裝一設(shè)計(jì)工裝夾具一加工、檢驗(yàn)、裝配及性能測(cè)試一完成產(chǎn)品。即從配及性能測(cè)試一完成產(chǎn)品。即從“設(shè)計(jì)思路一產(chǎn)品設(shè)計(jì)

8、思路一產(chǎn)品”的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程，這被稱(chēng)為正向工程或順向工程程，這被稱(chēng)為正向工程或順向工程(FE)。然而，當(dāng)我們掌握是的物理然而，當(dāng)我們掌握是的物理模型或?qū)嵨飿蛹r(shí)，我們必須尋模型或?qū)嵨飿蛹r(shí)，我們必須尋求某種方法將這些實(shí)物求某種方法將這些實(shí)物(樣件樣件)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為化為CAD模型，使之能應(yīng)用模型，使之能應(yīng)用CADCAMCAE等先進(jìn)技術(shù)完成有等先進(jìn)技術(shù)完成有關(guān)任務(wù)。這種產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方式的設(shè)關(guān)任務(wù)。這種產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方式的設(shè)計(jì)流程是從實(shí)物到設(shè)計(jì)，我們將計(jì)流程是從實(shí)物到設(shè)計(jì)，我們將這種由這種由“產(chǎn)品一設(shè)計(jì)思路產(chǎn)品一設(shè)計(jì)思路”的產(chǎn)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程稱(chēng)為逆向工程技術(shù)。品開(kāi)發(fā)過(guò)程稱(chēng)為逆向工程技術(shù)。逆向技術(shù)在模具的應(yīng)

9、用。逆向技術(shù)在模具的應(yīng)用。 a、在沒(méi)有設(shè)計(jì)圖樣以及設(shè)計(jì)、在沒(méi)有設(shè)計(jì)圖樣以及設(shè)計(jì)圖樣不完整或沒(méi)有圖樣不完整或沒(méi)有CAD模型的情況模型的情況下，在對(duì)零件原型進(jìn)行測(cè)量的基礎(chǔ)下，在對(duì)零件原型進(jìn)行測(cè)量的基礎(chǔ)上形成零件的設(shè)計(jì)圖樣或上形成零件的設(shè)計(jì)圖樣或CAD模型。模型。 b、某些難以直接用計(jì)算機(jī)進(jìn)、某些難以直接用計(jì)算機(jī)進(jìn)行三維幾何設(shè)計(jì)的物體行三維幾何設(shè)計(jì)的物體(如復(fù)雜的如復(fù)雜的藝術(shù)造型、人體、動(dòng)植物外形藝術(shù)造型、人體、動(dòng)植物外形)，目前常用黏土、本材或泡沫塑料進(jìn)目前常用黏土、本材或泡沫塑料進(jìn)行初始外形設(shè)計(jì)，再通過(guò)逆向工程行初始外形設(shè)計(jì)，再通過(guò)逆向工程將實(shí)物模型轉(zhuǎn)化為三維將實(shí)物模型轉(zhuǎn)化為三維CAD模型。模型

10、。c、人們經(jīng)常需要對(duì)已有的產(chǎn)、人們經(jīng)常需要對(duì)已有的產(chǎn)品進(jìn)行局部修改。品進(jìn)行局部修改。 原始設(shè)計(jì)沒(méi)有原始設(shè)計(jì)沒(méi)有三維三維cAD摸摸 的情況的情況r，應(yīng)用逆向工，應(yīng)用逆向工程技術(shù)建立程技術(shù)建立C A D 模型，再對(duì)模型，再對(duì)CAD模型進(jìn)行修改，這將大火縮短產(chǎn)品模型進(jìn)行修改，這將大火縮短產(chǎn)品改型周期，提高生產(chǎn)效率。改型周期，提高生產(chǎn)效率。d、利用逆向工程技術(shù)可以充、利用逆向工程技術(shù)可以充分吸收國(guó)外先進(jìn)的設(shè)計(jì)制造成果，分吸收國(guó)外先進(jìn)的設(shè)計(jì)制造成果，使我國(guó)的模具產(chǎn)品設(shè)計(jì)立于更高的使我國(guó)的模具產(chǎn)品設(shè)計(jì)立于更高的起點(diǎn)，同時(shí)加速某些產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化起點(diǎn)，同時(shí)加速某些產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化速度，在這方面逆向工程技術(shù)均起速度，

11、在這方面逆向工程技術(shù)均起到不叮替代的作用。到不叮替代的作用。重型車(chē)頭逆向工程技術(shù)重型車(chē)頭逆向工程技術(shù)13 快速成形技術(shù)快速成形技術(shù)(RP) 何謂快速成形技術(shù)何謂快速成形技術(shù) ？快速成形技術(shù)，是快速成形技術(shù)，是20世紀(jì)世紀(jì)80年代末年代末9O年代初發(fā)展起來(lái)的一種先進(jìn)制造技術(shù)，年代初發(fā)展起來(lái)的一種先進(jìn)制造技術(shù)，它結(jié)合了數(shù)控技術(shù)、它結(jié)合了數(shù)控技術(shù)、CAD技術(shù)、激光技術(shù)、技術(shù)、激光技術(shù)、材料科學(xué)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等多門(mén)學(xué)科材料科學(xué)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等多門(mén)學(xué)科的先進(jìn)成果，利用光能、熱能等能量形式，的先進(jìn)成果，利用光能、熱能等能量形式，對(duì)材料進(jìn)行燒結(jié)、固化、粘結(jié)或熔融，最對(duì)材料進(jìn)行燒結(jié)、固化、粘結(jié)或熔融，

12、最終成形出零件的二維實(shí)物模型。終成形出零件的二維實(shí)物模型。 快速成形技術(shù)的應(yīng)用快速成形技術(shù)的應(yīng)用 。a、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)對(duì)于新產(chǎn)品，通過(guò)快速成形技、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)對(duì)于新產(chǎn)品，通過(guò)快速成形技術(shù)，方便快速地試制出產(chǎn)品的實(shí)物模型，根術(shù)，方便快速地試制出產(chǎn)品的實(shí)物模型，根據(jù)實(shí)物模型可以及時(shí)地發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中所存據(jù)實(shí)物模型可以及時(shí)地發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中所存在的不足或錯(cuò)誤之處，從而既縮短了新產(chǎn)品在的不足或錯(cuò)誤之處，從而既縮短了新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的研制周期，又避免了設(shè)計(jì)錯(cuò)誤可能帶開(kāi)發(fā)的研制周期，又避免了設(shè)計(jì)錯(cuò)誤可能帶來(lái)的損失。來(lái)的損失。 b、產(chǎn)品性能測(cè)試快速成形制什在一般場(chǎng)合、產(chǎn)品性能測(cè)試快速成形制什在一般場(chǎng)合可以代替實(shí)際零件，對(duì)產(chǎn)品的

13、有關(guān)性能進(jìn)行可以代替實(shí)際零件，對(duì)產(chǎn)品的有關(guān)性能進(jìn)行綜合測(cè)評(píng)或工程測(cè)試，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，這樣綜合測(cè)評(píng)或工程測(cè)試，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，這樣可以大大提高產(chǎn)品投產(chǎn)的一次成功率?？梢源蟠筇岣弋a(chǎn)品投產(chǎn)的一次成功率。c、樣件展示由于應(yīng)用快速成、樣件展示由于應(yīng)用快速成形技術(shù)很容易制造出新產(chǎn)品的形技術(shù)很容易制造出新產(chǎn)品的樣件，因此，快速成形技術(shù)已樣件，因此，快速成形技術(shù)已成為開(kāi)發(fā)商與客戶(hù)之間進(jìn)行交成為開(kāi)發(fā)商與客戶(hù)之間進(jìn)行交流溝通的重要手段。流溝通的重要手段。 d、快速制模將快速成形技術(shù)與真空注、快速制模將快速成形技術(shù)與真空注型、熔模鑄造、金屬電鍍等技術(shù)相結(jié)合，型、熔模鑄造、金屬電鍍等技術(shù)相結(jié)合，快速制造出模具，用于零件

14、的數(shù)件或小快速制造出模具，用于零件的數(shù)件或小批量生產(chǎn)。批量生產(chǎn)。 快速成型的模具快速成型的模具14 虛擬制造技術(shù)虛擬制造技術(shù)(VM) 何謂虛擬制造何謂虛擬制造 ？虛擬制造是新產(chǎn)品及其制造系統(tǒng)開(kāi)虛擬制造是新產(chǎn)品及其制造系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的一種哲理和方法論，它強(qiáng)調(diào)在實(shí)際發(fā)的一種哲理和方法論，它強(qiáng)調(diào)在實(shí)際投入原材料與產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過(guò)程之前，完成投入原材料與產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過(guò)程之前，完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造過(guò)程的相關(guān)分析，以保產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造過(guò)程的相關(guān)分析，以保證制造實(shí)施的可行性。虛擬制造技術(shù)是證制造實(shí)施的可行性。虛擬制造技術(shù)是基于產(chǎn)品模型、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、可視基于產(chǎn)品模型、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、可視化技術(shù)及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在計(jì)算機(jī)內(nèi)完化技

15、術(shù)及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在計(jì)算機(jī)內(nèi)完成產(chǎn)品的制造、裝配等制造活動(dòng)的制造成產(chǎn)品的制造、裝配等制造活動(dòng)的制造技術(shù)。技術(shù)。虛擬制造技術(shù)的應(yīng)用虛擬制造技術(shù)的應(yīng)用 。 a、在模具設(shè)計(jì)階段，應(yīng)用虛擬設(shè)計(jì)技、在模具設(shè)計(jì)階段，應(yīng)用虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)，在計(jì)算機(jī)中完成整體及零部件的設(shè)術(shù)，在計(jì)算機(jī)中完成整體及零部件的設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)其性能進(jìn)行模擬分析，以便計(jì)，同時(shí)對(duì)其性能進(jìn)行模擬分析，以便在設(shè)計(jì)階段就發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并有針對(duì)性地解在設(shè)計(jì)階段就發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并有針對(duì)性地解決有關(guān)問(wèn)題決有關(guān)問(wèn)題 b、虛擬裝配技術(shù)，能避免傳統(tǒng)裝配、虛擬裝配技術(shù)，能避免傳統(tǒng)裝配方式常存在的裝配干涉或裝配不到位方式常存在的裝配干涉或裝配不到位現(xiàn)象，可方便地修改并首新生成零

16、部現(xiàn)象，可方便地修改并首新生成零部件模型，大大降低了模具零件的返工件模型，大大降低了模具零件的返工率。率。 c、虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)可對(duì)整個(gè)模具在真、虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)可對(duì)整個(gè)模具在真實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)負(fù)荷下實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)負(fù)荷下進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，通過(guò)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)虛擬軟進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，通過(guò)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)虛擬軟件仿真其運(yùn)動(dòng)軌跡，預(yù)測(cè)產(chǎn)品的安全件仿真其運(yùn)動(dòng)軌跡，預(yù)測(cè)產(chǎn)品的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性。性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性。2.2 其它先進(jìn)制造技術(shù)其它先進(jìn)制造技術(shù) 敏捷制造技術(shù)敏捷制造技術(shù)(AM) 敏捷制造的基本思想是通過(guò)將高素質(zhì)敏捷制造的基本思想是通過(guò)將高素質(zhì)的員工、動(dòng)態(tài)靈活的組織機(jī)構(gòu)、企業(yè)內(nèi)部的員工、動(dòng)態(tài)靈活的組織

17、機(jī)構(gòu)、企業(yè)內(nèi)部及企業(yè)之間的靈活管以及柔性的先進(jìn)生產(chǎn)及企業(yè)之間的靈活管以及柔性的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行全面集成，使企業(yè)能夠?qū)焖僮兗夹g(shù)進(jìn)行全面集成，使企業(yè)能夠?qū)焖僮兓㈦y以預(yù)測(cè)的市場(chǎng)要求做出快速反應(yīng)，化、難以預(yù)測(cè)的市場(chǎng)要求做出快速反應(yīng)，并由此獲得長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)效益。并由此獲得長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)效益。 并行工程并行工程(CE) 并行工程是一個(gè)集成的、并行的方式設(shè)計(jì)并行工程是一個(gè)集成的、并行的方式設(shè)計(jì)產(chǎn)品及其相關(guān)過(guò)程的系統(tǒng)方法，它要求開(kāi)發(fā)產(chǎn)品及其相關(guān)過(guò)程的系統(tǒng)方法，它要求開(kāi)發(fā)人員在設(shè)計(jì)開(kāi)始就需考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期人員在設(shè)計(jì)開(kāi)始就需考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期中的所有岡素，包括產(chǎn)品質(zhì)量、成本、進(jìn)度中的所有岡素，包括產(chǎn)品質(zhì)量、

18、成本、進(jìn)度計(jì)劃、用戶(hù)要求等。為達(dá)到并行的目的，需計(jì)劃、用戶(hù)要求等。為達(dá)到并行的目的，需要建立高度集成的模型，應(yīng)用仿真技術(shù)，實(shí)要建立高度集成的模型，應(yīng)用仿真技術(shù)，實(shí)現(xiàn)異地人員的協(xié)同工作?，F(xiàn)異地人員的協(xié)同工作。 精良生產(chǎn)精良生產(chǎn)(LP) 精良生產(chǎn)的目的是簡(jiǎn)化生產(chǎn)過(guò)程、減少精良生產(chǎn)的目的是簡(jiǎn)化生產(chǎn)過(guò)程、減少信息量、消除過(guò)分臃腫的生產(chǎn)組織，使產(chǎn)品信息量、消除過(guò)分臃腫的生產(chǎn)組織，使產(chǎn)品及其生產(chǎn)過(guò)程盡可能簡(jiǎn)化和標(biāo)準(zhǔn)化。精良生及其生產(chǎn)過(guò)程盡可能簡(jiǎn)化和標(biāo)準(zhǔn)化。精良生產(chǎn)的核心是準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)和成組技術(shù)。產(chǎn)的核心是準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)和成組技術(shù)。 模具技術(shù)的現(xiàn)狀模具技術(shù)的現(xiàn)狀2.12.1我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)及技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)及技術(shù)

19、發(fā)展現(xiàn)狀2.22.2我國(guó)模具的現(xiàn)狀我國(guó)模具的現(xiàn)狀2.32.3模具表面處理技術(shù)的現(xiàn)狀模具表面處理技術(shù)的現(xiàn)狀2.42.4塑料模具現(xiàn)狀塑料模具現(xiàn)狀2.52.5沖壓模具業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)趨勢(shì)現(xiàn)狀沖壓模具業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)趨勢(shì)現(xiàn)狀2.12.1我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)及技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)及技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 1)在模具設(shè)計(jì)制造中已廣泛采用在模具設(shè)計(jì)制造中已廣泛采用CAD/CAM技術(shù)技術(shù) 2)快速原型制造快速原型制造(RPM)及相關(guān)技術(shù)得到了更好的發(fā)展及相關(guān)技術(shù)得到了更好的發(fā)展 3)高速銑削加工得到廣泛的應(yīng)用高速銑削加工得到廣泛的應(yīng)用 4)熱流道技術(shù)已逐步廣泛應(yīng)用熱流道技術(shù)已逐步廣泛應(yīng)用 5)優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)的表面處理技術(shù)取

20、得快速的發(fā)展優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)的表面處理技術(shù)取得快速的發(fā)展 2.2我國(guó)模具的現(xiàn)狀我國(guó)模具的現(xiàn)狀 基本情況基本情況： 進(jìn)出口相抵我國(guó)目前是世界上最大的模具凈進(jìn)進(jìn)出口相抵我國(guó)目前是世界上最大的模具凈進(jìn)口國(guó)。中高檔模具在精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命?？趪?guó)。中高檔模具在精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具方面仍是供不應(yīng)求，由于在精度、壽命、制造周具方面仍是供不應(yīng)求，由于在精度、壽命、制造周期及能力等方面，我國(guó)與國(guó)際水平和工業(yè)先進(jìn)國(guó)家期及能力等方面，我國(guó)與國(guó)際水平和工業(yè)先進(jìn)國(guó)家相比尚有較大的差距，因此每年尚需大量進(jìn)口。相比尚有較大的差距，因此每年尚需大量進(jìn)口。 主要模具制造能力主要模具制造能力： 圍繞著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)

21、發(fā)展的行業(yè)如：汽車(chē)、圍繞著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)發(fā)展的行業(yè)如：汽車(chē)、電子、儀器儀表，我們以制造電子、儀器儀表，我們以制造IC產(chǎn)業(yè)需要的精度達(dá)產(chǎn)業(yè)需要的精度達(dá)2微米，使用壽命達(dá)到上億次以上的硬質(zhì)合金多工微米，使用壽命達(dá)到上億次以上的硬質(zhì)合金多工位級(jí)進(jìn)模具及手機(jī)塑料殼模具；家電行業(yè)的大型的位級(jí)進(jìn)模具及手機(jī)塑料殼模具；家電行業(yè)的大型的塑料模、塑料模、34英寸大屏幕彩電和英寸大屏幕彩電和65英寸背投式電視英寸背投式電視塑料機(jī)殼模具；儀表系統(tǒng)的照相機(jī)小齒輪模具，汽塑料機(jī)殼模具；儀表系統(tǒng)的照相機(jī)小齒輪模具，汽車(chē)工業(yè)需要的部分覆蓋件模具、汽車(chē)儀表盤(pán)、保險(xiǎn)車(chē)工業(yè)需要的部分覆蓋件模具、汽車(chē)儀表盤(pán)、保險(xiǎn)杠及發(fā)動(dòng)機(jī)殼體鑄

22、造模具、汽車(chē)輪胎子午線活絡(luò)模杠及發(fā)動(dòng)機(jī)殼體鑄造模具、汽車(chē)輪胎子午線活絡(luò)模具；建材行業(yè)需要的塑料及鋁合金的擠出模具等，具；建材行業(yè)需要的塑料及鋁合金的擠出模具等，都達(dá)到很高水平。都達(dá)到很高水平。 2.32.3模具表面處理技術(shù)的現(xiàn)狀模具表面處理技術(shù)的現(xiàn)狀 模具熱處理是保證模具性能的重要工藝過(guò)程。模具熱處理是保證模具性能的重要工藝過(guò)程。它對(duì)模具的如下性能有著直接的影響。它對(duì)模具的如下性能有著直接的影響。 模具的制造精度模具的制造精度 ：組織轉(zhuǎn)變不均勻、不徹底組織轉(zhuǎn)變不均勻、不徹底及熱處理形成的殘余應(yīng)力過(guò)大造成模具在熱處理及熱處理形成的殘余應(yīng)力過(guò)大造成模具在熱處理后的加工、裝配和模具使用過(guò)程中的變形，

23、從而后的加工、裝配和模具使用過(guò)程中的變形，從而降低模具的精度，甚至報(bào)廢。降低模具的精度，甚至報(bào)廢。 模具的強(qiáng)度：模具的強(qiáng)度：熱處理工藝制定不當(dāng)、熱處理操熱處理工藝制定不當(dāng)、熱處理操作不規(guī)范或熱處理設(shè)備狀態(tài)不完好，造成被處理作不規(guī)范或熱處理設(shè)備狀態(tài)不完好，造成被處理模具強(qiáng)度（硬度）達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。模具強(qiáng)度（硬度）達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。 模具的工作壽命模具的工作壽命:熱處理造成的組織結(jié)構(gòu)不合熱處理造成的組織結(jié)構(gòu)不合理、晶粒度超標(biāo)等，導(dǎo)致主要性能如模具的韌性、理、晶粒度超標(biāo)等，導(dǎo)致主要性能如模具的韌性、冷熱疲勞性能、抗磨損性能等下降，影響模具的冷熱疲勞性能、抗磨損性能等下降，影響模具的工作壽命。工作壽命。

24、 模具的制造成本：模具的制造成本：處理造成的開(kāi)裂、變形超處理造成的開(kāi)裂、變形超差及性能超差，大多數(shù)情況下會(huì)使模具報(bào)廢，即差及性能超差，大多數(shù)情況下會(huì)使模具報(bào)廢，即使通過(guò)修補(bǔ)仍可繼續(xù)使用，也會(huì)增加工時(shí)，延長(zhǎng)使通過(guò)修補(bǔ)仍可繼續(xù)使用，也會(huì)增加工時(shí)，延長(zhǎng)交貨期，提高模具的制造成本。交貨期，提高模具的制造成本。 20世紀(jì)世紀(jì)80年代以來(lái)，國(guó)際模具熱處理技術(shù)發(fā)展較快的領(lǐng)域年代以來(lái)，國(guó)際模具熱處理技術(shù)發(fā)展較快的領(lǐng)域是真空熱處理技術(shù)、模具的表面強(qiáng)化技術(shù)和模具材料的預(yù)硬化是真空熱處理技術(shù)、模具的表面強(qiáng)化技術(shù)和模具材料的預(yù)硬化技術(shù)。技術(shù)。 A 真空熱處理技術(shù)真空熱處理技術(shù) 是近些年發(fā)展起來(lái)的一種新型的熱處理技術(shù)，

25、它所具備的是近些年發(fā)展起來(lái)的一種新型的熱處理技術(shù)，它所具備的特點(diǎn)，正是模具制造中所迫切需要的，比如防止加熱氧化和不特點(diǎn)，正是模具制造中所迫切需要的，比如防止加熱氧化和不脫碳、真空脫氣或除氣，消除氫脆，從而提高材料（零件）的脫碳、真空脫氣或除氣，消除氫脆，從而提高材料（零件）的塑性、韌性和疲勞強(qiáng)度。真空加熱緩慢、零件內(nèi)外溫差較小等塑性、韌性和疲勞強(qiáng)度。真空加熱緩慢、零件內(nèi)外溫差較小等因素，決定了真空熱處理工藝造成的零件變形小等。因素，決定了真空熱處理工藝造成的零件變形小等。 B 模具的表面處理技術(shù)模具的表面處理技術(shù) 是通過(guò)表面涂覆、表面改性或復(fù)合處理技術(shù)，改是通過(guò)表面涂覆、表面改性或復(fù)合處理技術(shù)

26、，改變模具表面的形態(tài)、化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)和應(yīng)力狀態(tài)，變模具表面的形態(tài)、化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)和應(yīng)力狀態(tài)，以獲得所需表面性能的系統(tǒng)工程。從表面處理的方式以獲得所需表面性能的系統(tǒng)工程。從表面處理的方式上，又可分為：化學(xué)方法、物理方法、物理化學(xué)方法上，又可分為：化學(xué)方法、物理方法、物理化學(xué)方法和機(jī)械方法。雖然旨在提高模具表面性能新的處理技和機(jī)械方法。雖然旨在提高模具表面性能新的處理技術(shù)不斷涌現(xiàn)，但在模具制造中應(yīng)用較多的主要是滲氮、術(shù)不斷涌現(xiàn)，但在模具制造中應(yīng)用較多的主要是滲氮、滲碳和硬化膜沉積。滲碳和硬化膜沉積。 C 模具材料的預(yù)硬化技術(shù)模具材料的預(yù)硬化技術(shù) 主要在模具材料生產(chǎn)廠家開(kāi)發(fā)和實(shí)施。通過(guò)調(diào)整鋼

27、主要在模具材料生產(chǎn)廠家開(kāi)發(fā)和實(shí)施。通過(guò)調(diào)整鋼的化學(xué)成分和配備相應(yīng)的熱處理設(shè)備，可以大批量生產(chǎn)的化學(xué)成分和配備相應(yīng)的熱處理設(shè)備，可以大批量生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的預(yù)硬化模塊。我國(guó)在模具材料的預(yù)硬化技術(shù)質(zhì)量穩(wěn)定的預(yù)硬化模塊。我國(guó)在模具材料的預(yù)硬化技術(shù)方面，起步晚，規(guī)模小，目前還不能滿足國(guó)內(nèi)模具制造方面，起步晚，規(guī)模小，目前還不能滿足國(guó)內(nèi)模具制造的要求。的要求。 采用預(yù)硬化模具材料，可以簡(jiǎn)化模具制造工藝，縮采用預(yù)硬化模具材料，可以簡(jiǎn)化模具制造工藝，縮短模具的制造周期，提高模具的制造精度?？梢灶A(yù)見(jiàn)，短模具的制造周期，提高模具的制造精度?？梢灶A(yù)見(jiàn)，隨隨著加工技術(shù)的進(jìn)步，預(yù)硬化模具材料會(huì)用于更多的模具類(lèi)型 。2.4

28、2.4塑料模具現(xiàn)狀塑料模具現(xiàn)狀 整體來(lái)看，塑料模具無(wú)論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、整體來(lái)看，塑料模具無(wú)論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大進(jìn)步，但與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的技術(shù)和能力等方面都有了很大進(jìn)步，但與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求、世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大。需求、世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大。 從市場(chǎng)情況來(lái)看，塑料模具生產(chǎn)企業(yè)重點(diǎn)發(fā)展技術(shù)含從市場(chǎng)情況來(lái)看，塑料模具生產(chǎn)企業(yè)重點(diǎn)發(fā)展技術(shù)含量高的大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具，并大力開(kāi)發(fā)國(guó)際量高的大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具，并大力開(kāi)發(fā)國(guó)際市場(chǎng)，發(fā)展出口模具。隨著我國(guó)塑料工業(yè)，特別是工程塑市場(chǎng)，發(fā)展出口模具。隨著我國(guó)塑料工業(yè)，特別是工程塑料的高速發(fā)

29、展，可以預(yù)見(jiàn)，我國(guó)塑料模具的發(fā)展速度仍將料的高速發(fā)展，可以預(yù)見(jiàn)，我國(guó)塑料模具的發(fā)展速度仍將繼續(xù)高于模具工業(yè)的整體發(fā)展速度，未來(lái)幾年年增長(zhǎng)率仍繼續(xù)高于模具工業(yè)的整體發(fā)展速度，未來(lái)幾年年增長(zhǎng)率仍將保持將保持20%左右的水平。左右的水平。 2.52.5沖壓模具業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀沖壓模具業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)趨勢(shì)現(xiàn)狀及技術(shù)趨勢(shì)現(xiàn)狀 改革開(kāi)放以來(lái)，隨著國(guó)民改革開(kāi)放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。近年來(lái)，的需求量不斷增長(zhǎng)。近年來(lái)，模具工業(yè)一直以模具工業(yè)一直以15%左右的增左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企長(zhǎng)速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，