模具产业发展

模具产业发展（精选12篇）

模具产业发展 篇1

褚克辛理事长

在国际金融危机面前, 模具企业应该勇于应对挑战, 抓住时机, 苦练内功, 培养企业的“三个能力、两个系统”:

三个能力:一是技术研发能力, 这是企业持续发展的关键, 也是缩小与先进国家差距的关键。二是资源掌控能力, 包括客户资源、团队资源和模具业相关的产业链及协作能力。三是项目管理能力, 要使模具生产做到短周期、高质量、低成本。

二个系统:一是信息化系统, 模具企业实现全面信息化越来越重要。二是成本控制系统, 要加强降低成本的能力。

曹延安常务副理事长

这次金融危机的影响持续时间可能长一点, 是U形, 而不是V形, 我们要尽量减少谷底时间。要坚定信心, 把握机遇, 通过我们的工作为将来的发展做一些储备工作。面对金融危机, 也使我们看到提高技术水平的重要性。迎接挑战, 首要一点是加强技术进步, 加强研发, 多做一些技术储备工作, 提高企业的软实力, 这是很好的机会。这几年模具工业发展很快, 但管理工作欠账多, 面对金融危机的挑战, 要加强管理工作, 如企业信息化、职工培训、质量控制、资金流控制等方面。要把一些资金投到加强管理工作上来, 扎扎实实做一些工作, 为下一个发展期做好准备。

武兵书秘书长

模具行业受金融危机影响, 遇到一些困难。但我们在困难面前, 还要看到光明, 要坚定信心, 只要我们措施得当, 模具行业还要可持续发展。这次常务理事会上, 大家提出了不少很好的意见和措施, 关键在于要把这些措施落实。目前特别需要调整产业结构和产品结构, 满足工业产品和新产品的需求。模具行业发展取决于客户行业, 现在客户行业没有大波动, 模具行业要选好和占好自己的位置, 发挥好自己的作用。

王锦田副理事长

成飞模具2008年生产是好的, 全年销售额比去年增长30%, 但接到的2009年订单变少, 经费也出现一些困难。现在我们采取一些措施, 降低成本。企业采用E R P对降低成本大有好处, 我们以项目为中心, 压缩成本, 从每道工序做起, 比2007年节约成本50%。同时公司取消了工作餐, 压缩通讯费。公司牢记现金为王, 注意及时回收现金。考虑到目前的形势, 公司把2009年做为公司的“技术储备年”, 要为以后进入正常发展进行技术储备, 还要搞好培训和标准工作。下一步目标是要努力做高端产品, 需要技术储备。在残酷的价格战面前, 我们宁愿做技术储备, 也不走低端产品的路。要有忧患意识, 提高企业的软实力, 这是永恒的主题。

陈迎志副理事长

受金融危机影响, 自2008年10月份起, 订单大幅下滑。2008年销售收入比2007年下降约20%。特别是出口订单下滑幅度更大, 目前每月订单不足正常情况的50%。人民币升值也造成出口利润下降。铜陵三佳公司面对金融危机采取的对策主要三点:一是调整市场结构和产品结构。公司原有的出口市场主要集中在欧美地区, 现在要加快开发印度、南美、独联体等国家和地区的市场。调整产品结构, 将单一模具产品向利用模具技术开发系列化产品发展, 由不景气行业向景气行业发展, 开发其他行业模具的短平快项目。二是提高核心竞争力。利用订单不足的空间, 加大技术开发, 提高产品技术水平。改变主要靠成本优势批量出口的现状。要开发模具系列化产品, 在模具产品向专业化发展的同时, 围绕模具进行纵向延伸和横向整合, 开发系列产品。突出主业, 剥离非主业, 把有限的资金用在发展主业上。三是加强企业管理, 降低运营成本。变革管理流程, 提高管理效率, 降低管理成本。对产品实现全过程分析, 努力减少不增值的过程。加强各项费用管理, 制订各项费用的标准和定额, 利用预算管理平台, 对各项费用实时控制。加强人力资源管理, 抓紧对员工进行技能培训, 提高员工的积极性。

洪惠平副理事长

在金融危机面前, 要做好五方面的工作。一是重新审视企业的经营战略。根据企业具体情况, 从产品结构、市场份额、发展前景、技术含量高低等方面进行分析, 制订正确的经营战略, 加大创新力度, 开发具独特技术的产品。二是正确评估企业规模, 由做大转为强, 不能只求发展速度, 不注重企业核心竞争力。三是推进并购重组, 优化产业结构。对没竞争力的板块应该分开或舍弃。要扬长避短, 加强研发、创新的比例和速度。四是提高创新能力, 转变增长模式。提出目标, 集中资金, 集中人力, 强化研发队伍, 生产大型、精密、高附加值的模具。促进企业的信息化建设, 标准化建设, 为技术创新打下基础。五是苦练内功, 打造竞争优势。加强职工培训, 培育核心团队。培养全员的现代企业制度意识和素养。做好业务流程的重新梳理或再造, 设备、场地的调整等基础工作。

李建华副理事长

在目前的形势下, 应对措施有五条:首先要加强企业间的合作, 不一定要强强合作, 主要是共渡难关, 小企业也有能做的工作。第二点, 要苦练内功, 加强企业建设, 提高技术水平, 提高竞争力。第三点, 要加强投资的控制, 积聚后劲, 做好预测, 循序渐进。第四点要控制风险, 管好现金, 加强预付款的控制。第五点是要正确分析形势, 坚定信心, 把握机会。

周利民副理事长

目前面临的市场形势严峻, 订单下降, 竞争更加激烈。面对挑战要有坚定的信心, 海尔模具公司把2009年做为提高竞争力的一年。通过加强管理, 降低成本, 为迎接复苏创造条件。我们公司生产成本较高, 最近采取一些措施, 抓成本下降。每个环节订立目标, 模具每个工序设定目标成本, 锁定成本节点, 进行优化。例如保险杠模具的铣加工, 过去要3600工时, 现在只要1800工时就行了。对欧洲出口的保险杠模具, 有些改为铸铁模架, 也降低了成本。在改革分配机制方面, 也和降低成本挂钩。达到目标成本, 职工收入不降反升, 企业和职工双赢, 提高了职工的积极性。在企业内部人人关心成本, 从设计到加工, 形成承包制机制。在模具的设计制造中, 多方搜集资料, 反复对比, 千方百计降低成本。同时也强调降低成本的前提是保证模具质量, 不能因为降低成本而影响模具质量。

陶永华副理事长

这次金融危机, 对黄岩模具行业影响很大, 根据当前的市场经济形势, 首先要做好产业转型和升级工作。一是加大力度, 提高研发能力, 开发高端模具和高新产品, 朝着做专做精的方向发展;二是拓宽市场领域, 走差异化道路;三是调整价格, 控制成本, 扩大市场占有率;四是以顾客为关注焦点, 搞好客户关系;五是模式的转型升级。在管理模式上, 有的企业成功实现模具的项目化管理。其次是建立和完善模具标准化体系, 抓好企业的内部质量管理, 参考国际标准化体系, 抓好企业的内部质量管理体系和产品标准体系。要根据企业的运营流程和每一个工序工步, 建立和完善干部、员工作业标准规范及沟通协调程序文件。抓好培训, 提高职工的技术水平和综合素质。要长期不懈地抓好企业节能降耗工作, 以提高企业的核心竞争力。

周芝福常务理事

2008年下半年, 受金融危机的影响, 企业带来了很大困难。订单普遍减少, 有40%～50%的企业订单减少了30%～40%, 有15%～20%的企业订单不足原来的50%, 企业运作艰难。面对金融危机, 我们主要采取如下一些措施:

(1) 认清公司核心竞争力所在, 做自己有竞争力的产品, 尽可能做专做精。

(2) 调整公司提供的模具产品和服务, 往产业链上更有附加值的部分发展。

(3) 提高企业的专业化程度。

(4) 减少投资, 削减开支, 做强公司现金流, 加强财务的风险管理。

(5) 优化客户群体, 订单分布合理化。

(6) 面对危机, 冷静地分析现状, 抓培训, 稳定士气, 思考企业的重新定位, 建设企业文化。

(7) 面对危机要摸准市场的定位, 开发一些新产品, 吸纳优秀的人才, 为经济复苏做好技术、人才的准备。

(8) 在危机面前, 多出去看看, 多倾听各方面的声音、不同意见, 提高风险意识, 制定企业新的、未来的发展思路。

(9) 建议一些实力较强的企业, 在未来一两年中低成本兼并一些企业, 挽救一些处境困难的企业。

鲍明飞常务理事

宁海地区模具企业订单下滑严重, 2008年11月份减少40%。面对金融危机, 企业要尽快转型, 从中低档模具向高档模具转型。要加强技术进步, 主要目标是企业要实现管理信息化, 把管理工作按着信息化的要求改变。通过信息化, 提高产品质量, 缩短制造周期。实现信息化人才很重要, 宁海模协在推进人才培训上正发挥作用, 成立培训基地, 组织有关人员走出去学习, 现在宁海模具行业更加重视信息化的重要性, 把推进企业信息化作为行业工作的重要目标。在金融危机面前, 还是要鼓励企业走出去, 开拓国外市场。宁海模协2008年12月份组织模具企业参加德国法兰克福模具展, 得到宁海县政府的支持, 取得了很好的效果, 从这次参展结果看出来, 中国模具在国外还是有市场的。

蔡考群常务理事

面对金融危机, 模具企业要抓好如下几项工作:一、抓好技术改造和产品转型工作, 全面提升产品档次。通过技术改造, 淘汰低端模具的生产, 生产高端模具, 形成强大的产品竞争优势。二、化危为机, 积极主动开拓国内外高端模具市场。三、在当前的经济形势下, 要控制投资规模, 专业专注搞模具主业经营, 防止资金链断裂。在金融危机中, 开源节流是企业要把握的重要工作。这次广东倒闭的许多企业中, 大部分是把资金抽去搞房地产、股票、矿产, 引起资金链断裂, 值得吸取教训。面对危机时应以现金为王, 有一定资金保证才能谋求生存和发展。四、搞好企业文化和员工教育工作, 妥善处理劳资矛盾。要动员全体员工树立共渡难关、同舟共济的敬业精神。

模具产业发展 篇2

模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域，在欧美等工业发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工业” ；美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”;德国则认为是所有工业中的“关键工业”;日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力”，同时也是“整个工业发展的秘密”，是“进入富裕社会的原动力”。日本模具产业年产值达到13000亿日元，远远超过日本机床总产值9000亿日元。如今，世界模具工业的发展甚至己超过了新兴的电子工业。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%。

模具是用来成型物品的工具，这种工具有各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。模具是机械、汽车、电子、通讯、家电等工业产品的基础工艺装备之一。作为工业基础，模具的质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用，在国际上被称为“工业之母”，对国民经济发展起着不容质疑的作用。塑料模具工业是随塑料工业的发展而发展的。塑料工业是一门新兴工业。自塑料问世后的几十年以来，由于其原料丰富、制作方便和成本低廉，塑料工业发展很快，它在某些方面己取代了多种有色金属、黑色金属、水泥、橡胶、皮革、陶瓷、木材和玻璃等，成为各个工业部门不可缺少的材料。

模具工业在现代化工业生产中，60％～90％的工业产品需要使用模具加工，模具工业已成为工业发展的基础，许多新产品的开发和生产在很大程度上都依赖于模具生产，特别是汽车、轻工、电子、航空等行业尤为突出。而作为制造业基础的机械行业，据国际生产技术协会预测，2l世纪机械制造工业的零件，其粗加工的75％和精加工的50％都将依靠模具完成。因此，模具工业已成为国民经济的重要基础工业。

模具工业发展的关键是模具技术的进步，模具技术又涉及到多学科的交叉。模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技术水平的高低已成为衡量一各国家制造水平的重要标志之一。世界上许多国家，特别是一些工业发达国家都十分重视模具技术的开发，大力发展模具工业，积极采用先进技术和设备，提高模具制造水平，已取得了显著的经济效益。美国是世界超级经济大国，也是世界模具工业的领先国家，美国模具行业有一万二千多个企业、从业人员有十七万多人，模具总产值达64.47亿美元。美国、日本、法国和瑞士等国每年出口的模具约占其模具总产值的l/3左右。日本模具产业年产值达到50000亿日元水平，远远超过日本机床总产值9000亿日元。

目前，世界模具市场供不应求。近几年，世界模具市场总量一直保持在620－680亿美元的水平。世界模具工业的发展甚至已超过了新兴的电子工业。

纵观世界经济的发展，模具工业在经济繁荣和经济萧条时代都不可或缺。经济发展较快时，产品畅销，自然要求模具能跟上；而经济发展滞缓时期，产品不畅销，企业必然想方设法开发新产品，这同样会给模具带来强劲需求。因此，内外行家都称现代模具工业是不衰的工业。

可见研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济发展有着特别重要的意义。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”；日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力”，在德国则冠之为“金属加工业中的帝王” 是所有工业中的“关键工业”，在罗马尼亚视为“模具就是黄金”，在欧美其他—些发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工业”、“效益放大器”。可以断言，随着工业生产的迅速发展，模具工业在国民经济发展过程中将发挥越来越重要的作用。

我国模具工业起步晚，底子薄，与工业发达国家相比有很大的差距，但在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速。据统计，我国(未包括香港、台湾、澳门)现有模具生产厂家近2万家，从业人员超过50万人，2005世界上模具工业的年产值约为680亿美元。我国2005年模具产值为560亿元，位居世界第三位，仅次于美国和日本。现在，模具进口逐年下降，模具技术和水平也有长足的进步。不仅仅得益于模具新材料、新技术、新工艺、新设备的开发和应用，还主要得益于职业技术院校、高等院校和研究所培养了一批高级模具技术人才。

现代模具先进制造技术的应用

1)、信息技术在现代模具制造中的应用

信息技术在现代模具制造中的应用是广泛的，主要包括：

(1)、CAD技术，用于产品和过程建模，为模具设计、工艺分析和制造提供有效的模型。

（2）、CAE技术，主要是针对不同类型的模具，以相应的理论为基础，利用数值模拟方法达到预测产品成形过程的目的，以便于改善模具的设计方案。

（3)、CAPP技术，为模具计算机辅助设计制造过程提供合理的工艺选择和优化方案，这部分工作是目前世界范围的研究热点。

（4)、CAM技术，为数控加工提供符合一定工艺规程和指令格式的有效的NC程序。

（5)、仿真技术，一方面是数值模拟结果的可视化，直观显示在一定工艺参数条件下的成形结果；另一方面是NC程序的动态仿真，以减少实际加工过程的失误。

（6)、虚拟现实(V工rtualReal工ty，VR)技术，营造一个拟实环境，强调人的介入与操作，可用于培训、实现集成了人的因素的设计与制造环境。，（的必要条件，是实施网络通信技术的前提。计算机网络通信技术根据一定的网络协议和安全措施，通过局域网(LAN)实现系统内部通信，通过广域网(WAN)达到异地同步通信，实现了制造过程中的所有信息交换，从而打破了技术交流的时空限制，可望及时地组织企业内部和企业间最佳地技术力量来解决问题。

（8)、多媒体技术，采用多种介质来储存、表达、处理信息，融文字、语音、图像、动画于一体，这也是协同设计的基础。

（9)、智能化技术，应用人工智能技术，通过建立数据库、知识库及各种知识推理机制实现模具生命周期各个环节的智能化。

2）、自动化技术在现代模具制造中的应用

自动化技术在模具制造中的应用集中在数控加工技术上，它们为现代模具制造提供了新的工艺方法和加工途径，通过数控机械加工技术、数控电加工技术、数控特种加工技术，使得计算机的设计过程有可能最终转化为现实。它是现代模具制造技术体现出实际意义的强有力的物质基础。

3）．现代系统管理技术在现代模具制造中的应用

主要包括：制造资源计划(MRPII)、准时制造(JIT)和精益生产(LP)、敏捷制造(AM)、全球化制造(GM)和信息管理系统(IMS)、可持续发展战略及相关技术等。7)、网络通信技术，计算机标准化、模块化的发展趋势是技术集成根据我国模具业协会经营管理委员会编制的《全国模具专业厂基本情况》统计，我国模具以平均15%以上的速度增长，高于国内GDP的平均增值一倍多。其中，铸造模具约占各类模具总产值5%，每年增长速度高达25%，发展十分活跃。我国模具产业的发展给予制造业以有力支撑,同时,制造业的发展也推动了模具产业的发展。我国也成为模具生产大国,国内的模具生产厂家已增至2万余家,从业人员大约100万人,模具年产总值已达到550亿元人民币。但是，我国的模具机床业产业仍“大而不强”。据国际铸业咨询网资料显示，虽然目前我国模具行业以每年巨大的进出口总额被誉为全球“制造大国”，但由于技术人才等因素的制约，都相对集中在中低端领域，因而高端市场对国内模具企业而言，经济诱惑力无疑是巨大的。

行业协会是相关的企业为了自身发展而建立起来的一种经济性的社团组织。在市场经济条件下，作为一个重要的中间组织，行业协会具有协调市场主体利益、提高市场配置效率的功能。因此，推动行业协会的建设，成为一个不可忽视的课题。模具行业要获得长足的发展，推动模具行业协会的建设必不可少。

一些高水平的模具所占比重已达40%左右,这些模具的特点是复杂、精密、大型、长寿命。例如,有的模具单套重量可以达到125t?有的精密多工位级进模寿命达3亿冲次、0.001mm的精度随着模具零件行业精度化要求的不断增加和科学技术的进步,有些零件的加工精度会达到lμm以内。企业的创新、研发能力得到提高,新技术、新工艺得到了广泛推广。例如模具的自加工技术以及模具的柔性、集成技术?模具的结构设计系统、大型级进模、先进模具制造技术和三维设计技术的研发?冲压工艺设计系统、逆向工程和车身模具数字化制造系统等,这些都离不开数字化、信息化技术的大力发展和推广。北部地区和内陆逐渐开发出新的产业基地,东部地区的模具产业分工变的越来越细。使我国模具产业分布更加合理。社会投资和外资模具产业增长迅速。有些模具园区为了吸引外资在国内模具行业的投资,制订了许多优惠政策,有的还会主动到外国招商。随着汽车行业的快速发

展,汽车模具产业的社会投资也在逐年增加。

很显然,我国已进入模具生产消费大国的行列,我国的模具工业已从依赖进口转向独立的新兴产业,但是,我国模具产业中仍有一些需要改善的地方,具体为没有广泛应用CAD/CAE/CAM等许多先进模具技术,模具加工设备中精密加工备所占的比例比较小,在复杂、精密、大型、长寿命等高水平的模具上还有差距,这些高水平模具的产量满足不了国内的需求,因而需要依赖进口。

综上所述，虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展．但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。特别在大型、精密、复杂和长寿命

模具技术上存在明显差距，这些类型模具的生产能力也不能满足国内需求。对国外市场，我国的模具产业表现同样出色。模具行业在传统市场稳步前进的同时积极开拓新兴市场，甚至是过去被忽略的边缘市场也得到了开发。在LED照明与显示、轨道交通、医疗器械、新能源、航空航天、汽车轻量化，轨道交通等各个领域发展的带动下，我国模具业水平明显得到提高，这些因素使得模具市场开拓成效显著。据统计，我国的模具已出口到170多个国家和地区，可谓战果辉煌

面对欧美市场持续疲软，中国出口商如何应对，在维持出口稳定及控制成本的同时积极发掘可持续发展之道，成为当务之急，除了出口转内销外，不少外贸企业已经把眼光投向了新兴市场国家。国家发改委7月24日发布《“十二五”利用外资和境外投资规划》称，“十二五”期间国内企业应积极参与境外资源开发项目，大力实施境外市场开拓战略。

规划》尤其鼓励我国化工、冶金、建材、模具等重工业或其部分加工制造环节向境外转移。鼓励企业在能源矿产资源丰富、市场空间较大的国家和地区，发展钢铁、模具、有色、炼化等深加工产业，并进而带动产品、设备和劳务输出，拓展企业国际发展空间。

投资境外能源和矿产资源开发项目，应着眼于为国民经济发展提供长期、稳定、经济、安全的能源资源供给；应坚持政府引导、地勘先行、企业跟进、金融推动，构建国外矿产资源风险勘查机制，为风险勘探项目降低风险。

汽车覆盖件模具发展现状及趋势 篇3

一款普通的轿车出厂，至少需要1500套覆盖件模具和200套内饰件模具。由此可以看出汽车的款式是由汽车覆盖件模具决定的，显现了其在汽车制造工业中的决定性地位。

关键词：

汽车覆盖件；模具；CAD/CAM/CAE

中图分类号：F27

文献标识码：A

文章编号：16723198（2016）04006301

1 汽車覆盖件模具的发展概况

1.1 国外汽车覆盖件模具发展概况

国外许多大的汽车主机厂，通过自己企业所属的模具企业制造模具生产汽车零件，来组装成车外，也为其他汽车主机厂服务。也有适应产业链条发展，而出现的一批汽车模具试制公司，专业做汽车模具的试模。

1.2 国内汽车模具行业的发展状况

我国的汽车模具企业从模具种类来看，突破了以往的单一模具产品，技术集成度提高，多工位模具、级进模、气压液动等辅助的多功能模具。

随着汽车模具行业、企业间的联合，从多渠道、多形式、全方面合作，按照行业或集团的章程缔约联盟。我国的模具检测技术随着企业规模的扩大，为更好的适应行业的发展，提升竞争能力。

2 汽车覆盖件模具的发展趋势

2.1 数字化模具技术

要想实现模具设计、冲压模拟、制造、检验一体化，数字化模具技术有其显著的优点。整合模具设计专家的经验，基于知识工程与经验的并行工程思想，进行模具设计。

2.2 管理科学化、信息化

随着科学技术的不断进步，高学历、高素质的一线蓝领工人，将以其创新改革，改变原有的粗放型作坊式为集约型现代化的生产管理模式，改变原有的钳工为核心向设计为中心转变。

2.3 新型模具研发和产业化生产

我国模具未来需求量较多的模具类型会向多工位自动化模具、级进模发展外，还会向多功能模具和热成型模具发展。

2.4 冲压工艺设计技术

符合覆盖件自适应设计的成形模拟技术（CAE），是一个综合智能体系，包括KBE技术、工艺决策推理机制、人工神经网络（ANN）、遗传算法（GA）、Petri网等智能化技术，也包括并行工程、CIMS思想。

2.5 高速切削与自动化加工

高速切削加工具有高效、优质、低耗的特点，可以有效的解决汽车模具切削加工中遇到的一系列问题。模具加工自动化方式是模具自动化加工技术的一个重要发展方向。

3 汽车覆盖件模具CAD/CAE/CAM研究现状

在国外，CAD/CAE/CAM技术的发展经历了四个时代。上世纪六十年代，CAD技术开始研究，主要用于汽车车身设计，复杂曲面的设计方法，开始用于模具设计上。七十年代，具有代表性的是美国Ford公司开发的CAD/CAM系统。八十年代，日本TOYOTA汽车公司研制的汽车覆盖件模具CAD/CAM系统，能够进行覆盖件模面设计和凸模、凹模的加工。冲压成形分析软件是在1986年欧共体五国共同研发的CAE软件，1992年软件PAM-STAMP商品化。

在国内，CAD/CAE/CAM技术的较国外发展落后了30年。在发展过程中，冷冲模CAD系统由上海交大国家模具CAD工程研究中心开发出来，CAD/CAM系统CAXA由北京航空航天大学华正模具研究所开发出来，塑料注射模CAD/CAE/CAM系统HSC2.0由武汉华中理工大学模具技术国家重点实验室开发出来。CAE软件系统KAMS由吉林工大开发出，汽车覆盖件成型工艺与模具CAD/CAE/CAM一体化技术由湖南大学研究开发。取得较大进展的CAPP软件，是汽车覆盖件冲压工艺专家，它进入了人工神经网络的模式识别模型。

4 汽车覆盖件模具CAD/CAE/CAM发展趋势

（1）CAD/CAM系统技术。以数据库建立为的特征CAD/CAM系统建立。数据库包括标准零件数据库，非标准零件数据库和模具参数数据库。

（2）集成化技术。以整合信息、技术、人、管理的集成化技术。

（3）智能化技术。由产品生命周期、生产过程、模具设备、人与系统的智能化就是人工智能技术，就是智能化技术。

（4）网络技术。通过硬件、软件的集成实现的通讯协议、制造自动化协议的网络技术的应用，为各种制造系统自动化的实现做准备。

（5）多学科多功能综合的产品设计技术。通过机械科学的理论知识、电磁学的理论知识、光学的理论知识、控制论的理论知识综合起来的多学科多功能综合的产品设计技术。

（6）逆向工程技术。通过三坐标测量仪对实物进行测量后得到一系列的点云，利用CAD软件进行重构或改造创新，设计出非自设计概念的产品。

（7）快速成形技术。快速成形制造技术RPM（RaP1dPrototyPing&Manufacturing）是利用层制造原理，更好的制造出具有复杂曲面形状的产品，无论多么复杂的零件都能迅速制造出产品来。

参考文献

[1]“十二五”汽车模具发展趋势[J].模具工业，2012，38（2）：7677.

[2]孟宇.国内汽车模具行业发展状况与趋势[J].CAD/CAM与制造业信息化，2012，4：1719.

模具产业发展 篇4

在经济全球化的今天,产业集群研究成为各国重点研究对象,普遍受到经济学家重视,研究也越来越深入和细化发展。模具产业作为我国近几十年发展较快的经济产业来说,研究模具产业集群也变得越来越重要。浙江模具产业是我国沿海模具产业发展具有代表性的,研究其产业集群也成为实现模具产业转型升级的一个重要课题。本文就宁波的模具产业集群园区为代表,通过对其分析,提出如何通过工业园区集群化来提升产业创新能力,提高产业园区的竞争力,提高宁波区域经济发展能力。

1 产业集群和全球价值链基本概念解读

1.1 产业集群

产业集群(Industrial Cluster)是一种世界性的块状经济,在一特定的领域中( 通常以一个主导产业为核心 ),大量相互关联的企业及支撑机构在空间上聚集,并形成强劲、持续的竞争优势。以民营企业和中小规模企业为主的宁波模具产业表现出的一些优势比如灵活企业机制、雄厚的民间资本、廉价的劳动力等逐渐消失,因此加快宁波模具产业集聚园区建设,推进沿海经济开发,具有深远意义。

1.2 全球价值链

全球价值链是指为实现商品价值而连接生产和销售等过程的全球性跨企业网络组织 ,主要是从采购运输原料、生产分销半成品和成品、最终消费的的整个过程涉及所有生产者和生产活动的组织及利润在不同环节的分配。分析某一产业集群在全球价值链中的分工地位,可以为地方产业集群升级指明方向。

2 宁波模具产业集群价值链分析

宁波市模具行业发展区域特色明显,宁海的大型塑料模、北仑的压铸模、余姚的精密塑料模、慈溪的家电模、象山的铸造模、鄞州的汽车零部件模等特色模具在国内已有较大影响。以余姚为例,各类模具制造加工及相关企业1200余家,拥有模具技工3万余人,素有“模具王国”美誉。以所建模具园占有比例而言,江苏和广东各占四分之一,仅浙江就占到35%,由此可将,浙江模具是我国的主要出产地。以模具产业带动相关产业为1:100优势,带动地方经济高速发展,宁波模具产业园区将建设成为国内外一流模具产业基地和国家中小模具企业转型升级示范园区。模具产业价值链主要分为产业内部价值链和外部价值链。其内部价值链是模具核心企业与其众多的辅助企业构成模具制作的精细化分工协作关系,产业集群就是一个供应链企业相关集群,相较于非产业集群要有更高的生产效率 ;其外部价值链就是在全球视角下的产业供应链,经济全球一体化促进跨国公司进行全球的原料采购、运输、生产和销售,形成全球的产业价值链。随着我国模具产业的不断发展以及激烈的国际竞争,宁波模具产业集群在面临的极大挑战的同时,也为其提供了一种转型升级的新视角。

3 全球价值链视角下的宁波模具产业集群创新不足的路径依赖分析

首先,自主创新能力是促进模具产业集群前进的动力和有效手段。宁波模具企业主要是以大企业为核心的,大小企业之间技术和知识单向传播,使得小企业缺少灵活性和创新性,自身的创新发展受限 ;其次,宁波模具产业大多数是以传统的家族关系网为主的,对于引进优秀人才有一定的制约,即使引进了优秀的人才,由于家族观念,也会限制这些优秀人才发挥作用,严重制约整个模具产业的进一步可持续发展,国外企业中技术人员所占比重在25%~ 50%左右,而国内这一比重较小 ;再者,具有根植性的地方产业文化强化了集群企业,导致产业集群内企业创新动力不足,管理模式僵化,技术水平停滞不前,造成企业的生产设备落后、产品质量意识淡薄,容易陷入边个路线的困境,比如热流道技术在浙江塑料模具企业采用比例仅有30%,还有近两倍的提升空间。

4 构建全球价值链视角下宁波模具产业集群创新体系

4.1 提升模具产业集群创新能力必须要构建产业集群园区创新体系

创新是模具产业集群转型升级的根本动力。加快推进宁波模具产业集群转型升级的主要发展点是重视培养和提高产业集群园区的整体创新能力、集中建设产业集群园区创新体系。将企业、学校、科研机构结合成模具产业集群园区的一个大整体,同时要以人才引进、培养、激励、评价为主的人才培养机制,将产业和研究结合,互相学习、共同创新。积极建设适合宁波模具产业集群发展的产业集群园区,努力打造“中国模具城”。

4.2 加强技术创新,打造有深厚技术创新能力支撑的区域品牌

提高宁波模具企业自主创新能力,树立模具企业的自主品牌,形成深厚技术创新能力支撑区域经济。宁波模具企业要通过技术、管理、营销、服务一体化的多方面创新,提升其产业集群的竞争优势,为企业的进一步发展以及提升企业的实力打下良好的基础。将模具产业纳入先进制造业规划,定位高端模具生产,积极引进外资,并计划以增长率超过20%的速度发展模具产业。

4.3 大力拓展电子商务,完善信息共享平台

中小企业是模具企业的主体,通过加强信息共享平台建设,促进其集群发展,提升竞争力。目前,宁波已经拥有中国国际模具网、中国塑料模具网 (国家行业网站十强)、中话传媒等一批具有较强实力和较强影响力的网络机构和服务平台。

通过公共信息商务平台建设,对电子商务大力发展,信息共享平台完善,模具产业营销体系推进、宣传推广体系建立等不断地改革创新,将模具产业集群发展和信息网络结合在一起,共同发展。

4.4 将“五位一体”的创新体系运用到宁波模具产业集群园区

所谓的“五位一体”主要是模具企业、当地政府、模具协会、大学科研机构和中介机构为主的几大部门,产业集群内部企业和相关企业通力合作,构建区域创新发展模式,嵌入到全球价值链。之所以构建“五位一体”的创新体系,是因为其有助于构建一个基于全球价值链的信息互动平台,有利于信息发布和实现信息共享,这样的体系能够促进产业集群园区创新效率,也实现了五方共赢。

4.5 拓宽宁波模具产业外围,全面深入全球价值链

提高宁波模具产业集群园区竞争力关键是逐步完善模具产业链。在模具产业相关的上下游企业加强合作,对外引进资本,加强高技术研究,进一步将其整体竞争力提升到更高的水平,将一些有助于拉长模具产业的企业和项目引入到宁波模具产业集群园区。这样才能使得模具产业集群在原料采购、运输、生产到销售,

五金模具制品的发展 篇5

五金制品行业是我国轻工业中的一个重要组成部分，是一个市澈争充分且与人民生活息息相关的朝阳行业。而模具产业就是其中之一。据调研指出，行业内99%以上的企业为民营中小型企业，主要分布在广东、浙江、江苏、上海、福建、山东、河北等省市区。

我们宜泽公司销售的各自精密模具零件以其实惠的价格、优良的品质在国内外市场都赢得了较大的市场份额。在模具产业积攒了足够实力后，自己开始办厂生产五金工具的经营户逐渐增多，模具配件产品之实用性，深受广大客户的认可。部分经营户利用自己多年的销售经验，自主研发新产品，并成功申请专利，这些新型产品一经面世，就引来消费者的热捧。

时代竞争激励，科技不段发达，宜泽也在不断奋进。

模具产业发展 篇6

关键词：制造业 模具制造 绿色制造技术 可持续发展

制造业一向是社会经济快速发展的重要支柱，同时也是造成资源浪费最多和对生态环境污染程度最大的行业。面对全球资源日渐匮乏和环境问题的逐渐严峻，如何最大程度的减少制造业的资源浪费和降低制造业对环境带来的危害，成了迫在眉睫的问题。而模具是制造业中最重要的生产工具，是工业生产中最基本的装备。模具制造水平的高低，制约着一个国家整体制造业的水平。在这种情况下，“绿色模具”制造应运而生。

一、模具绿色制造的基本概念和特点

绿色制造技术是指将节能、低碳、环保、可回收、可循环等有机的结合在一起，依托高科技实现制造业的高质量、低成本、少污染、高利润。绿色制造技术既能推动企业的发展，又能保护自然资源和环境。模具绿色制造是指在模具制造的每一個环节上，都要把对环境的影响和对资源的利用考虑进去，实现环境污染最小化和资源利用最大化。

传统的模具制造只考虑模具的质量、成本、功能、寿命等，基本不考虑模具对环境造成的影响。一些模具的材料中甚至含有有毒物质，严重污染环境。而且传统的模具在使用结束后就变成了一堆废铁，回收率低，严重浪费了资源。与传统的模具制造相比，模具绿色制造具有以下特点：

模具绿色制造由“模具制造的全部过程”、“对环境的影响”、“资源优化”三个问题组成，这三个问题贯穿模具绿色制造的始终。模具绿色制造具有良好的社会效益和经济效益。绿色技术的采用有助于减少资源浪费，降低制造成本、减少环境污染，改善工作环境，有利于企业的可持续发展。

二、模具绿色制造的内容与流程

（1）选择绿色的模具材料

模具材料的选择非常重要，材料是否属于绿色产品，对最后成型的模具影响深刻。考虑到对环境的污染问题，模具的材料要选择有害物质含量低的材料，以保证在加工过程中不会产生大量的有害物质。考虑到对资源的节约问题，模具材料要选择成本低、可回收的材料，或者选择可以重复使用、可以降解的材料。

（2）进行绿色模具设计

在设计模具的绿色制造时，首先要考虑模具的使用年限，寿命越长，相对成本越低，越节约制造资源。可以采用一模多形、一形多用、拼装等技术改进模具的结构，延长模具的使用寿命。其次，在绿色模具设计中要注重模具的标准化、系列化和规范化，可以提高模具的专业性，提高模具的质量，缩短制造周期，降低成本，也能促进模具的多次重复使用。

（3）采用绿色制造技术加工模具

在绿色制造技术方面，可以采用模具CAM/APP/CAD一体化。CAD技术能够节约设计图纸，并且可以对产品的刚度、强度、抗冲击度进行分析。模具的包装材料也应当采用绿色包装材料，选择无毒无公害的材料或者可以降解的材料。或者对模具进行从简包装，节省包装材料。

（4）绿色模具的维护和回收

由于模具的使用比较频繁，要对模具进行定期的维护。在维护中，要尽量减少使用具有腐蚀性的溶液，减少对模具的热处理，延长模具的使用寿命。当模具要彻底废弃时，要对模具展开合理有效的回收再利用，将可以使用的零件拆下来清洗以备重复使用，将可循环的材料进行再加工，将模具绿色制造纳入良性循环的轨道。

三、模具绿色制造技术的应用与发展

（1）高速干切削技术

将高速切削技术与干切削技术相结合，提取两者的优点，就形成了新兴的高速干切削技术。高速干切削技术弥补了高速切削技术和干切削技术的不足，提高了切削工艺的效率、精度和柔性。最主要的是高速干切削技术限制了切削液的使用，消除了切削液对环境带来的污染，符合绿色制造技术的要求。如果在模具绿色制造中使用高速干切削技术，有利于提高模具的制造效率，改善模具质量，降低传统的电火花技术对环境的污染。

（2）净成形技术

焊接、塑性、锻造等加工技术都可以进行成形制造。目前我国的成形制造正在向净成形方向发展。净成形是指在加工过程中，直接将材料制成工件形状。净成形技术加工的工件可以直接应用于产品，减少了原材料的浪费，降低了能源的消耗。在模具绿色制造中采用净成形技术也是未来发展的一个趋势。

（3）工艺模拟技术

在模具的热加工过程中，可以使用工艺模拟技术。工艺模拟技术主要用模拟的方式来确定最佳参数，包括物理模拟、数学模拟和专家系统合成。工艺模拟可以优化制造方案，预测加工缺陷，防止加工意外，控制工件的质量。一般的模拟软件可以在用户输入模具的基本几何参数之后，自动计算制造模具所需要的各个物理量，并将这些物理量反馈给用户。用户不再需要进行大量的试验来确定这些参数，只需要在模拟结果的基础上进行微调即可。毫无疑问，工艺模拟技术节约了材料、节省了设计者的时间、降低了模具制造成本。

四、总结

面对全球资源日渐匮乏和环境问题的逐渐严峻，绿色制造技术成为了制造业的主要发展方向。绿色制造技术能够提升经济效益、降低生产成本、缩短制造周期、减少环境污染、提高资源利用率。本文首先概括了模具绿色制造的基本概念，通过与传统模具制造技术相比较总结了模具绿色制造技术的特点。其次，详细介绍了模具绿色制造的内容与流程，包括对材料的选择、对模具的设计、加工以及维护、回收等。最后，分析了高速干切削技术、净成形技术、工艺模拟技术等模具绿色制造技术的应用与发展。

总之，在我国经济高速发展的时期，发展绿色制造技术，是社会发展必然的选择。笔者相信，模具绿色制造技术的应用与发展也必将为我国经济发展做出贡献。

参考文献：

[1]刘靖.浅谈绿色制造技术在模具制造中的应用[A].天津市电视技术研究会.天津市电视技术研究会2013年年会论文集[C].天津市电视技术研究会，2013：4.

[2]吕莹.绿色制造技术在模具中的应用分析[J].科技致富向导，2013，08：176.

[3]汪艺.绿色制造技术推动社会可持续发展——绿色制造技术论坛报道[J].制造技术与机床，2013，01：20-21.

冲压模具的应用及发展 篇7

模具行业在制造业中的应用非常之广泛, 其涵盖了众多的行业及领域, 上至航天、航空工程, 下至居家生活, 无一不与模具行业存在着千丝万缕的关系, 所以说模具行业的专业技术人才, 可以称为是制造行业中的基础人才。同时世界的制造业中心正不断向中国转移, 我国的模具行业也即将迎来它的春天, 模具产业也必将得到前所未有的发展机遇。直至今日, 我国模具产业产值已稳居世界之首。但从模具业能力, 科技含量等诸多方面予以衡量, 我国仍不及日本、美国及德国等发达国家。

模具是工业生产中使用较为广泛的基础工艺装备, 模具工业丝国民经济的基础工业。在现代工业生产中, 产品零部件广泛采用冲压、锻压成型、压铸成型、挤压成型、注塑、吸塑等成型工业方法, 与成型模具相配套, 使坯料成型加工成符合产品要求的零部件。许多产业部门 (如机电、汽车、家电轻工、电器仪表、通讯、军械等) 的发展, 离不开模具工业的技术提高和发展。

模具行业在现代工业生产中所起到的重要作用:

(1) 合理利用模具成型工艺, 生产出所需产品的工艺方式的应用及其的广泛。如:通过各种不同的成型形式使金属板料在模具型腔内发生塑性变形, 从而生产出所需的产品。压铸件、粉末冶金件也是在模具中充填加压成型的。塑料、陶瓷等非金属材质的产品, 绝大多数也都是通过模具加工而成的。

(2) 通过模具达到成型目的的工艺加工方法可以实现少切削、甚至可以达到无切削的加工目的。此种加工方法将成为机械制造的一个发展方向。以模具成型工艺为主要加工方法是实现少、无切削加工工艺的有效途径, 而模具制造的工艺水平的提高是其中的关键所在。随着模具工业制造水平的不断提高, 通过模具成型工艺所生产出的产品零件的制造精度也将得到提升, 产品零件的表面粗糙度将得到改善, 继而直接通过模具加工得到最终成品来, 不再需要进行二次加工。

(3) 模具成型制品具有高精度、高复杂性、高一致性、高生产率、低成本和低消耗的特点, 应用领域较广。据不完全统计, 利用模具加工工艺生产出的零部件, 在军工、民生表等领域均占有相当大的比例。冲压模具在生产过程中容易出现的问题及其解决办法。

1 凸、凹模磨损

(1) 凸凹模间隙加工设计不合理, 凸凹模间隙通常设计为材料料厚的20%—25%; (2) 模具温度过高, 通常是由于生产节拍设定较快, 批量生产数量较大, 造成模具温度极具升高; (3) 上下模的对中性不好, 包括冲压设备上下工作台面精度及模具自身导向结构精度不能满足生产需求, 均易造成上下模的对中性不好的问题; (4) 模具刃磨方法不当, 造成模具退火磨损加剧。

2 冲压模具带料问题产生的相关原因

(1) 凸凹模间隙设计加工是否合理, 如果模具间隙不合理, 则极易产生带料现象; (2) 模具刃口的锋利程度, 刃口的圆角越大, 越容易造成废料的反弹; (3) 被加工板材表面是否存在较多的油污; (4) 弹簧是否疲劳损坏; (5) 模具的吃刀量, 模具的凸、凹模的吃刀量是一定的, 模具的吃刀量较小, 则易造成废料的反弹。

防止模具带料的方法:

(1) 采用斜刃口结构替代平刃口结构; (2) 在模具上应用专用带弹顶结构的凸模及防带料凹模; (3) 安装退料装置; (4) 适当调节凸凹模间隙; (5) 模具经常研磨刃口, 保持刃口锋利, 并周期进行退磁处理。

3 冷冲压模具的对中性对模具使用寿命的影响

冷冲压模具在工作过程中极易出现凸模单侧磨损程度相对严重, 有的位置有较大的划痕, 所有冲的孔均出现单侧毛刺严重现象。该问题主要原因如下:

(1) 压机精度不高, 主要是上下工作台面压板槽的对称性不好; (2) 冲压模具在设计生产过程中没能满足生产需求; (3) 模具凸、凹模之间的导正结构精度不达标;

为防止模具磨损程度不一致应做到以下几点:

(1) 对冲压设备定期检测和维护; (2) 采用全导正结构设计模具; (3) 规范操作者的责任心, 发现问题后能后及时反馈, 并找出其中的原因, 避免造成更大的损失; (4) 及时更换模具导套并选用合适间隙的凸凹模。

在冲压模具中碰到的问题, 我们应该及时予以解决, 这样对我们的技术水平的提升也是相当大的帮助, 而对于生产来说, 这是不可避免的问题。

从长远目标分析, 我国经济发展态势将持续保持增长, 模具产业在整体工业生产的大环境中也即将得到持续的发展。

依目前的发展趋势来判断, 我国的模具产业仍存在很大的发展空间, 模具企业必须要及时转换经营与发展理念, 增强专业化生产, 提高市场意识, 促进我国模具产业的结构调整。

我国模具产业的标准化也须进一步推行, 目前我国各种标准盛行, 如台湾标准、日本标准、韩国标准、天汽模标准, 各企业所使用与遵循的标准不统一, 也是桎梏我国模具产业发展的最大一块绊脚石, 只有统一标准, 增强规范意识了, 我国的模具产业才将进入到快速的发展期。

模具行业是技术密集型与劳动密集型相互紧密结合的一门产业, 我国有着优秀的模具方面的专业人才, 老钳工的技艺水平也很高, 同时我国又是发展中国家, 国内的劳动力成本相对较低, 这些都将成为我国模具企业发展的助推剂。

经过改革开放的不断前行, 我国的投资环境得到了明显的改善, 我国已经成为了以日本、中国台湾为首的诸多国家和地区的模具制造企业的首选之地。同时, 由于我国生产制造业的成本远低于其他, 随着先进的模具制造技术的不断引进与自身能力的提升, 我国模具产业成为行业标杆的的时间也将指日可待。

在我国模具产业逐渐的国际化的今天, 我国的模具企业应进一步规范自身, 同意标准, 提神产品质量, 应使我国的模具产业得到良性的发展, 杜绝内部不良竞争现象的发生, 只有这样, 才会迎来属于我国模具产业的春天。

模具成本计算:挑战、发展与未来 篇8

模具制造业,在国民经济中占据重要地位,许多模具企业主要客户为汽车制造商,如:宝马、戴姆勒-克莱斯勒和大众等。面对当前激烈的竞争,许多中小企业不得不为每一份订单全力以赴。由于面临的竞争压力不断增加,德国汽车制造商正试图将这些压力转嫁给供应商,因此,模具业面临的压力也在增加。

在没有计算机辅助成本计算系统,且缺少作为计算基础的模具工程图的情况下,计算误差将在±30%左右。尽管对真实成本的精确估计并不能保证企业能获得订单,但是对中小企业的生存却非常重要。当预计的成本低于实际成本时,模具制造商将遭受经济上的损失,不断积累的损失最后会导致企业破产;另一方面,当预计的成本太高时,企业就会失去订单。因此,实现成本精度以及减少准备报价的时间和花费对于企业的生存至关重要。

由于经济和技术发展的影响因素不断变化,模具制造企业必须不断对其报价形成机制进行调整,必须将近期和未来技术和经济变化考虑进去。客户特殊订单的报价形成机制与其在企业中的完成流程之间的关系如图1所示。

报价所需的信息存在于模具设计和制造准备过程中。因为报价形成是企业中一系列不可详细预测的活动的第一环节,所以成本估算的准确性特别重要。

1 计算机辅助成本计算系统要求

计算机集成数据处理技术的发展对计算机辅助成本计算系统的开发和实施提供了关键支持。客户提供的新模具的数据往往只有原始产品的二维图纸或三维模型,这使得精确计算模具成本变得困难。因此,必须提供企业内部报价、模具设计、处理规划和控制调度之间的计算机辅助系统的交互功能[1]。尽管一开始并没有产品模具的几何和工艺描述,但其制造成本计算仍要尽可能的精确。

计算机辅助成本计算的目的是对模具最终的外形、所需技术和成本进行准确评估。找到各个计算活动和决定所需的算法是开发该计算系统的前提。同时,基于以往相似模具制造的经验,确定所需模具的制造时间是计算机辅助成本计算系统的重要任务之一。

人们通常对计算机是否能用于计划过程中的创造性决定活动,存在着争议。但是,通过对成本计算程序的顺序进行分析可知,许多计算行为都是可再现的,因此可以通过编程由计算机来实现。计算机在日常活动中的应用不但为成本计算的创造性思维提供了更多的空间,也增加了成本的准确性。用户和计算机之间的有效交互尤为重要,因为模具制造任务非常复杂,所以在目前来讲,报价专家的经验和联想能力仍不可忽视。由于报价专家和计算机之间可以进行交互,所以可将非算法决定交给计算专家,而让计算机完成重复性的决定。但是如果完全取代报价专家的技术知识,那么模具制造的报价准确性就会降低。成本系统需要考虑的包括几何学、生产过程控制、制造时间、制造以及材料成本等。

注模、压力铸模、压力和锻造工具可归为“空腔成型刀具”,因为其几何形状和技术相似[1]。本文对该类型模具的成本计算方法进行了探讨。

2 系统模型设计

为了搜集企业产品的生产过程数据,必须对典型模具及其部件的实际生产时间进行分析。由于数据量很大,所以数据处理应用就很有必要。这种产品结构分析必须在连续时间段内完成。大多数情况下,可以为每类模具(如注塑模具、铸模等)单独开发成本计算系统。或者制造费用很高的模具部件可通过基于计算机辅助成本计算系统的精确分析单独列出。

计算机辅助成本计算系统需要基于成组技术的计算机内部零件分类键。设置分类键的目的是为了列出计算机内部有关模具类型及其组织流和生产流的刀具数据。该分类键为报价的形成、成本计算、模具设计、生产计划和制造提供了透明的知识基础[2]。

对现有的分类系统分析表明,由于其应用目的广泛,这些系统要么不能满足模具制造的特殊要求,要么只是为某些应用而开发,在此并不适用。因此,必须为模具制造开发特殊的分类键并集成到计算机辅助成本计算系统中去。

模具包含外部结构件和内部工件轮廓成型件。外部结构件与所生产的工件没有直接接触,如紧固盘、挺杆等。外部结构件通常可以标准化或已标准化,因此计算外部结构件的报价,只需要定义几个影响变量(如钻孔的数量、材料切除率)和目标量(如加工时间)的函数关系。多元回归分析特别适合于确定相关成本函数[3]。

模具内部工件轮廓成形件是给定由几个自由型面组成的零件的固有形状。统计学方法只能确定大体同类件的加工时间,但是在模具制造中,只有外部件具有相似性。而对于内部工件轮廓成型件,需要开发能描述每个轮廓的几何尺寸和相应加工技术的分析方法。因为模具轮廓直接取决于工件轮廓,所以基本上是各式各样的。

通常工件轮廓可以通过基本几何体描述。必须考虑模具的工件轮廓件包含固定和移动的组件。固定组件一般包含工件轮廓的凹形腔,而移动组件包含工件轮廓凸面。因此,包含凹形和凸形的标准组件的工件轮廓描述系统的开发非常关键[4]。根据计算专家的输入数据,以及成本计算和制造工艺,我们开发了包含44个轮廓组件和标准形状组件。基于这44个组件,成本计算专家可以提高模具成本的计算效率及精度。另外,模具成型件的周围零件的成本计算也可以通过回归分析从标准件成本模型中推演出来。

为了计算模具内部轮廓成形件的制造时间,除了分析描述轮廓几何尺寸外,还必须列出于与各个基本外形组件相应的制造工艺顺序。因此,必须对针对体积(铣)和针对表面(磨)的加工工艺进行区分。对于不同的企业,基本几何组件的加工方法的配置也不同,因为加工方法及其组合方式多种多样,配置的透明度会出现问题。因此,建议对常用加工方法和工艺顺序进行组合,并将其分配给模具轮廓基本组件。加工时间的计算基于对切削材料及其适当刀具、切削时间和制造工艺的大量试验。

图2展示了了计算特定体积组件(凹模或凸模)或表面组件(如球截体)加工时间的分析步骤。在计算出单个基本几何组件的加工时间后,还要乘以适当机床组的平均加工率。这样就可以确定每个基本几何组件的加工成本和制造方法。因而模具轮廓成形件的加工费用就可以逐渐推导出来。用不同工艺(如铣、钻、磨等)加工每个基本组件所需的时间和成本可以通过统计学方法确定的方程式计算得出。

尽管模具零件的制造成本可以通过统计和分析的方法确定,但是还必须加上其他刀具成本作为辅助成本(百分比)。

3 成本计算系统结构

在计算机辅助模具制造成本计算系统的帮助下,成本计算专家不仅能以相关模具图纸确定加工费用,而且能根据工件图或工件本身确定加工费用。

图3是模具成本计算系统的示意图。该系统除了能计算模具零件的报价外,还能分析模具零件的加工时间,确定加工辅助费用,通过与软件模块的进一步交互开发计算加工时间的数学公式。

模具外部结构件的计算机辅助计算系统包括两个软件模块。“公式”模块能够从以前模具零件的加工时间推导出数学公式。“外部结构成本计算”模块可以根据加工时间公式计算出加工费用。

由回归分析软件将获得的数据和影响变量转化为回归函数,用于确定制造时间。因此,报价专家有可能逐渐减少影响变量并优化制造时间函数。通过确定性分析和偏差分析、初始和剩余方差分析对回归函数进行评估。影响变量的估值通过标准差、方差和相关系数的分析获得。

4 成本计算与专家系统

在计算机辅助模具成本计算系统开发过程中,生成了基于专家经验和知识的客观化数据。因为模具专家看到了计算机辅助成本计算系统作为工具可以使工作变得更有效率。对不同模具制造企业的研究表明,用传统成本计算方法(没有计算机辅助)确定的加工时间的准确度波动范围很大,在有模具图纸的情况下平均为±15%,而在没有模具图纸的情况下则增加到±30%。与之相比,根据工艺规划计算出的加工成本与实际加工时间之间的误差只有±10%。

从一开始,计算机辅助成本计算系统运行得就非常出色,甚至比报价专家的经验模型还要好。其误差范围也相应的从±30%下降到±10%。另外,客观模型使得知识的增加成为可能。计算机辅助客观模型能简化成本计算专家的工作,而它不会影响专家们的地位,因为很多情况下仍然需要专家们自己做出猜测,而无法依靠计算机辅助成本计算系统。另外,计算机辅助成本计算系统能帮助专家们改进自己的工作,拓展自己的知识,反过来专家又可以用新的经验对系统进行更新。

5 模具成本计算的集成理念及发展趋势

不同工作领域的信息对于系统报价的产生是十分必要的,然而计算机内部信息都是离散状态,在不同领域的不同时间出现,计算机集成必须满足对信息的需求。

模具制造中集成数据处理的重要一步就是成本计算与模具设计的CAD系统、CAPP系统之间的交互。通过集成,输入数据的数量和质量得以提高,报价阶段的决策精度也随之增加。但是,CAD系统应用于不同领域,存在计算机辅助系统之间交互的问题,企业中性能和设计任务不同也会导致CAD系统的多样性。

在报价形成阶段,产品描述或模具设计基本上都是通过不同的CAD系统提供给用户。如果在报价产生阶段,需要与模具成本计算系统进行交互,那么模具制造企业的CAD系统就必须能够通过标准接口收集和处理客户CAD数据[5]。客户需要将产品或模具数据输入到模具制造商的CAD系统中作为计算机内部模型,其中包括几何尺寸、技术和工艺数据。决定生产流程的规划数据、制造费用等成本数据、收缩等工艺数据可以在模具报价阶段通过辅助产品模型确定。可以说,标准化接口是处理这些数据的前提条件。

图4描述了用于模具业的计算机辅助计算系统的实施进度表。使用成本计算系统后,计算时间可减少30%,从而实现更短的报价形成周期。

通过计算机辅助成本计算系统与计算机辅助工作规划的交互可以获得更短的循环时间,因为在工作计划准备时输入的计算信息可以得到重用。通过成本计算系统与CAD系统的交互,CAD技术设计师可以在绘制产品草图时同时进行成本计算。CAX系统的集成需要将获得数据集中存储在数据库中。由于数据量很大以及各种CAX系统的模型概念差异,中央数据库就变得异常复杂。因而,将支持CAX系统的分布式数据管理集成到成本计算系统中就成为关键任务。

成本计算、报价专业知识的系统化和算法化等模具成本计算系统是模具专家系统的第一步[6]。要素、系数和方程必须通过知识管理系统加以控制。目的是形成一个只需要很少计算步骤的计算结构。所需步骤的多少当然取决于模具的复杂程度和可能的差异物。设计过程和计算过程分别与CAD和成本计算软件的集成成为未来发展的趋势[7]。使用移动设备,如笔记本或掌上电脑的计算时,可以通过企业网络或其他步骤在网上进行成本计算。因为每个公司对模具成本计算都有自己的方法和原理,所以计算软件的开发也不同。当然,有些方案无法简单的实现外部化。但是随着模具成本计算系统的不断发展,情况将会得到改善。

参考文献

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[2]Tnshoff,H.K.,Eger,M.,Oelschlger,H.,Lebenszyklus-kostenin der Angebots-kalkulation,wt Werkstattstechnik online 93,2003,11.

[3]Bisping,M.,Integrierte Produkt-strukturen fr den Werk-zeugbau,PhD-Thesis,IFW,University of Hanover,2003.

[4]Tumis,S.,Rechneruntersttzte Ange-botserstellung fr den Werkzeug-und For-menbau,Zeitschrift fr wirtschaftliche Fertigung-ZwF 84,1989,7.

[5]Westekemper,M.,Methodik zur Ange-botspreisbildungam Beispiel des Werkzeug-und Formenbaus,PhD-Thesis,WZLRWTH Aachen,2002.

[6]Tnshoff,H.K.,Petzold,J.,Mit Er-folg kalkulieren im Wer-kzeug-und Formen-bau,wt Werkstattstechnik online 92,2002,11.

注塑模具技术分析与发展展望 篇9

我国是一个发展中国家, 科技实力以及工业发展与国际上的先进国家还存在着一定的差距。模具行业是现代制造业的重要基础装备, 其在工业发展中起着非常重要的作用。高水平的模具行业是一个国家工业实力的重要体现, 塑料模具是在工业生产、生活中应用极为广泛的一种工业产品, 文章将就注塑模具在现今世界的发展方向进行一定的介绍。

1 注塑模具简介

注塑模具是一种生产塑胶制品的工具;也是赋予塑胶制品完整结构和精确尺寸的工具。注塑成型是批量生产某些形状复杂部件时用到的一种加工方法。具体指将受热融化的材料由高压射入模腔, 经冷却固化后, 得到成形品。注塑模具依成型特性区分为热固性塑胶模具、热塑性塑胶模具两种;依成型工艺区分为传塑模、吹塑模、铸塑模、热成型模、热压模 (压塑模) 、注射模等, 其中热压模以溢料方式又可分为溢式、半溢式、不溢式三种, 注射模以浇注系统又可分为冷流道模、热流道模两种;以按装卸方式可分为移动式、固定式两种。

模具的结构虽然由于塑料品种和性能、塑料制品的形状和结构以及注射机的类型等不同而可能千变万化, 但是基本结构是一致的。模具主要由浇注系统、调温系统、成型零件和结构零件组成。其中浇注系统和成型零件是与塑料直接接触部分, 并随塑料和制品而变化, 是塑模中最复杂, 变化最大, 要求加工光洁度和精度最高的部分。

注塑模具由动模和定模两部分组成, 动模安装在注射成型机的移动模板上, 定模安装在注射成型机的固定模板上。在注射成型时动模与定模闭合构成浇注系统和型腔, 开模时动模和定模分离以便取出塑料制品。为了减少繁重的模具设计和制造工作量, 注塑模大多采用了标准模架。

2 高品质的外观注塑模具

随着人民经济实力和生活水平的不断提高, 消费者对于工业产品的外观提出了更好的要求, 现今, 注塑模具正向着外观品质更高、外形更为炫酷以及色彩更为绚丽的方向发展, 这需要高品质的外观注塑模具的支持, 例如:双色注塑模具、高档饰纹模具等, 以此来满足消费者对于高品质注塑外观模具的需求。

2.1 双色注塑模具简介

双色注塑模具工作的主要原理是将塑化好的塑料分别装入到两个注塑机料筒中, 通过在注塑的过程中根据需要按照一定的顺序与模具型腔的转换来进行注塑作业, 从而形成在塑料外观中形成两种不同的颜色。对于双色注塑机的分类主要是根据其旋转机构的不同来进行分类的, 其主要分为:转盘式、转轴式、转塔式三种类型。

2.2 高档饰纹类注塑模具简介

此种注塑模具机主要应用于在注塑模具的表面产生一定的纹理, 使其产生一定的装饰作用, 由于其是在模具注塑的过程中生成的, 因此可以有效的避免了使用过程中由于剐蹭、磨损等对产品造成的影响, 同时可以使得产品的外观更为鲜亮、美观, 同时在注塑的过程中可以在产品的表面增添麻面、亚光面以及拉丝等效果, 从而增加手感并防止光线的反射, 从而起到保护眼睛的作用。应用此项注塑技术可以有效的展现平面装饰效果的腐蚀饰纹工艺和表现立体装饰效果的纹理雕刻工艺等。

2.3 高效生产注塑模具

模具注塑的主要是为了提高生产效率, 满足大规模集成化的生产而开发出来的, 如果其模具注塑的生产效率无法得到有效地提高将会严重制约企业的发展, 致使企业的生产成本极大的提高, 相关数据表明, 模具注塑在汽车内饰以及家电产品的外壳中占据着极大的比重, 为了提高模具注塑的生产效率, 可以使用高效的注塑模具生产技术, 在这一技术中主要具有:叠层注塑模具、自动化送料注塑模具等, 能够极大的提高模具注塑的生产效率。

2.3.1 叠层注塑模具

此种模具是一种与普通注塑模具大为不同的一种新型模具, 其通过在一副模具中将多个型腔在合模方向重叠布置, 简单来说, 此种技术就是将原来单一工序的注塑改变为多层模具叠放在一起进行注塑作业, 从而达到提高生产效率的目的。相较于单层的模具注塑通过采用此种技术能够使得注塑效率提升一倍甚至是多倍, 从而使得生产成本大为降低。

2.3.2 自动化送料注塑模具

随着科技与自动化技术的快速发展, 自动化在注塑模具中也得到的了大范围的应用, 其主要作用与注塑过程中的自动送网、送布、送膜片等环节, 主要采用的是对伺服电机进行控制来实现物料的自动输送, 其反馈是通过传感器来对物料的输送量进行测量, 从而实现物料的自动装夹, 通过采用机械手进行物件的去用可以确保注塑模具机能够快速化、连续化生产。

3 绿色制造在注塑模具中的应用

现今, 国家大力提倡节能增效, 倡导产业升级, 注塑行业在响应国家号召的基础上向着低碳、节能减排的方向快速发展, 其中, 高光免喷涂模具、一体注塑模具在其中占据着重要的地位。

3.1 高光免喷涂模具

此种模具制造技术主要的工作原理是通过在模具注塑的过程中使用高温来消除产品表面由熔接线、波纹等所带来的产品外观缺陷, 从而使得产品在表面产生与喷漆相同的镜面效果, 既减少了喷漆工序提高了效率, 又节省了资源。其具体方式是在注塑前与模具注入凝结的过程中提高温度至90~120°, 从而使得注塑的物料在凝固的过程中保持温度稳定, 使得物料能够在模具中具有较强的流动性, 较少甚至是消除熔接痕、气痕等缺陷, 从而使得模具产品表面具有较高的光亮度, 在完成了模具物料的注入后, 可以将加热系统与冷却系统进行快速的切换, 从而加快了模具物料的冷却速度。其中提供模具型腔加热的方式主要有:高温油加热、蒸汽加热、电热管加热、高频电磁感应加热等加热方式。

3.1.1 高温油加热方式。

此种加热方式所使用的加热介质为高温油, 同在模具上布设均衡的油路, 使之高温油能在管路中流动, 在模具空腔填充时注入热油来提高物料的流动性, 当注入完成后通入冷油来加速冷却。此种方式可以完成0~350℃范围的温度转换, 载热量大、热稳定性好, 但不足之处则是冷却速度稍显不足, 设备改造投入过大。

3.1.2 高温蒸汽的加热方式。

此种方式与高温油加热方式原理基本相同, 不同的是此种方式采用高温蒸汽作为加热的介质, 而冷却则采用的是冷水, 相较于高温油加热方式, 高温蒸汽的温度范围为0~160℃, 缺点是需要添加蒸汽锅炉来为加工提供蒸汽, 投入成本较为巨大。

此外加热方式还有电加热方式与高频电磁感应加热方式, 这两种方式都是通过电磁来对物料表面进行加热, 加热速度快, 冷却效果快, 可实现规模化集成化的发展。

3.2 一体注塑模具

将膜片、皮革、网、布料等表面装饰层与塑料结构本体一体注塑成形的模具统称为一体注塑模具。通过采用此种加工方式能够减少一些高污染的加工工序, 从而实现模具的快速、高效、绿色化的发展, 其主要具有的注塑技术有:模内转印、模内注塑、皮革/布料一体注塑等多种方式。

4 结束语

模具加工技术在工业中占据着重要的地位, 我国应当紧跟世界发展的步伐采用为环保、先进的方式来做好注塑模具技术的发展。

参考文献

[1]华昌.塑料成型工艺与模具设计[M].机械工业出版社, 2003.

[2]申开智.塑料成型模具[M].中国轻工业出版社, 2004.

论国产模具材料的应用及发展 篇10

目前常用的冷作模具钢是低合金钢 (CrWMn) 和高碳高铬工具钢 (Cr12、Cr12MoV) 。CrWMn具有适当的淬透性和耐磨性, 但热加工性和热处理性能不好。高碳高铬工具钢虽有较高的硬度和较高的耐磨性, 但其碳化物偏析较严重, 为了提高这类钢的强韧性, 我国又开发了一些新的冷作模具钢。

(1) 低合金冷作模具钢。

在碳素工具钢 (T8A、T10A) 的基础上, 加入适当的合金元素如:Cr、Ni、Mn、Mo、Ti、W、Si等冶炼而成, 常用的有CrWMn, 9SiCr、9Mn2V、GCr15等, 合金元素的加入提高了钢的淬透性, 低温回火后有较高的强韧性和耐磨性, 使模具寿命有较大提高。

近年来, 我国又研制了一些新型低合金冷作模具钢, 如GD (6CrNiMnSiMoV) 钢, CH-1 (7CrSiMnMoV) 钢, DS (6CrNiWMoV) 钢等。

(2) 韧性较高的高碳高合金耐磨冷作模具钢。

常用的有Crl2、Cr12MoV钢等, 这类钢热处理变形小, 耐磨性高, 承载能力大, 但韧性差, 常因碳化物偏析引起热处理后断裂, 为此研究人员开发了不少的新钢种, 如LD (7Cr7Mo2V2Si) 钢, GM (9Cr6W3Mo2V2) 钢和ER5 (Cr8MoWV3Si) 钢等。

(3) 基体钢。

基体钢一般指其成分与高速钢淬大组织中基体化学成功相同的钢, 我国研究的基体钢有:65Nb (6Cr4W3Mo2VNb) 钢, 012Al (5Cr4Mo3SiMnVA1) 钢, LM1 (65W8Cr4VTi) 、LM2 (65Cr5Mo3W2VSiTi) 钢, RM2 (5Cr4W5Mo2V) 钢等。

(4) 钢结硬质合金。

主要牌号有以TiC为硬质相的GT35、R5、D1、T1钢等和以WC为硬质相的TLMW50、GW50、GJW50钢等, 与硬质合金比较, 钢结硬质合金可以切削、锻造、焊接、热处理, 韧性和综合力学性能较好, 成本较低等优点。

2热作模具钢的应用及发展

我国热作型模具钢主要采用5CrNiMo、5CrMnMo和3Cr2W8V钢3个钢号, 5CrNiMo淬透性不高, 3Cr2W8V钢导热性差, 冷热疲劳性差, 我国引进了国外通用的铬系热作模具钢H13 (4Cr5MoSiV1) 钢, H13钢具有良好的冷热疲劳性, 模具寿命有大幅度提高, 其产量超过了3Cr2W8V钢, 为了适应压力加工新工艺, 新设备的要求, 我国研制了不少新型热作模具钢。

(1) 锤锻模具钢 (又称高韧性热作模具钢) 。

传统的热作模具钢是5CrMnMo, 5CrNiMo等, 其淬透性差, 使用温度不能超过500℃, 研究人员开发了高淬透性热作模具钢, 3Cr2MoWVNi钢, 45Cr2NiMoVSi钢、5Cr2NiMoVSi钢等。

(2) 热挤压模具钢 (又称高热强性模具钢) 。

该模具钢主要用于热挤压模, 压型模、压铸模等模具, 传统的热作模具钢是3Cr2W8V钢, 该钢具有较高的淬透性, 热硬性, 热强性和回火稳定性都较高, 但其高钨含量使钢具有脱碳倾向, 模具磨损较快, 粘模严重等不足, 在引进国外钢的同时, 我国又研究了许多韧性好, 热稳定性高的热挤压模具钢, 主要可分为下列几种类型:①中合金高热强性热作模具钢;②沉淀硬化型热作模具钢;③低碳高速钢和基体钢;④奥氏体型热作模具钢。

3塑料模具钢

我国过去一般采用正火的45钢或40Cr钢经调质后制造, 由于模具硬度低, 耐磨性差, 模具寿命低, 目前已很少使用。近年来, 自主研发了一批新的模具专用钢。

(1) 预硬型塑料模具钢。

这类钢在钢厂预先处理至要求硬度, 一般调质到30-35HRC后供使用单位制造模具, 如P20 (3Cr2Mo) , 718 (3Cr2NiMo) 钢, 是国际上使用最广泛的预硬型塑料模具钢。

(2) 易切削预硬钢。

在钢中加入S、Pb、Ca等, 使模具钢切削性能改善, 如我国研制的塑料模具钢8Cr2S (8Cr2MnWMoVS) 钢, SM1 (Y55CrNiMnMoVS) 钢等。

(3) 时效硬化型塑料模具钢。

对于形状复杂, 精密, 要求长寿命的塑料模具, 为了避免在其淬火热处理过程中产生变形, 我国研制了一系列时效硬化钢, 比如25CrNi3MoAl钢, PMS (1Ni3Mn2CuA1Mo) , 06Ni (06Ni6CrMoVTiA1) 钢等。

(4) 冷挤压成形塑料模具钢。

一些复杂的塑料模具型腔采用冷挤压的方法, 在淬硬的制品上直接压制出来, 省去型腔的切削加工, 是一种十分经济的加工方法。

(5) 非调质塑料模具钢。

这种钢不经调质处理, 锻、轧后即可达到预硬硬度, 有利于节约能源, 降低生产成本缩短生产周期, 如:3Cr2MnMoVS钢, 2Mn2CrVTiSCaRE钢等。

(6) 耐腐蚀塑料模具钢。

常采用马氏体不锈钢和沉淀硬化型不锈钢制造, 主要有:3Cr13、4Cr13、9Cr18、0Cr17Ni4CuNb等, PCR (0Cr16Ni4Cu3Nb) 钢是我国自主研发的耐腐蚀塑料模具钢。

摘要：模具制造的首要问题是模具材料, 我国模具钢生产技术发展较快, 标准中包含了37个钢种, 基本上形成了具有我国特色的模具钢系列。就3类模具钢钢种的应用和发展进行了简要阐述。

关键词：国产模具,应用,发展

参考文献

模具产业发展 篇11

关键词：冲压模具；发展趋势；计算机辅助技术；技术应用

由于当代国民经济突飞猛进地发展，市场需要的模具的质量和数量要求也不断提高。人们也更加觉得产品的质量、成本以及开发能力越来越重要了。现在，生产制造方面竞争越来越激烈了，然而，以前的模具制造技术已经不能赶上市场的发展步伐，不能满足市场的发展要求了。作为整个生产链中最基本的要素之一，模具制造技术发挥着越来越重要的作用。在计算机技术飞速发展的今天，如何利用计算机技术使模具的生产效率提高，生产时间缩短，是模具制造技术水平大幅度提高，是当今社会一直在探讨的重要问题。

1.冲压模具制造技术现状和发展趋势

1.1.国外冲压模具技术的现状

冲压模具技术起源于早期的20世纪50年代，那时候的美国、日本、加拿大等一些发达国家就开展了研究冲压模具技术的项目。当时美国通用汽车公司早在最初时，在设计和制造汽车覆盖件时就运用了冲压模具技术。近年来，由于冲压模具越来越受到关注，更多的商人开始对模具制造技术进行投资，投入了大量的人力、物力、财力，将冲压模具系统正式规划为模具专业的系统。

1.2.国内冲压模具技术的现状

在我国，冲压模具要追溯到20世纪70年代末，对计算机辅助设计技术的推广使用成为了“九五”计划中的一个重点任务。近些年，模具制造技术在大型企业中已经有了基本的规模，为了使制造模具的企业能够提高设计加工模具水平和能力，中国模具工业协会建议全国的模具企业都将模具制造技术应用于生产制造模具当中。与此同时，一些企业也引入了国外的计算机辅助设计和计算机辅助制造系统，很大程度地提高了制造模具的经济效益。

模具制造技术的动力是计算机辅助设计、计算机辅助实验和计算机辅助制造技术，这项技术也越来越走向成熟，推广这项技术的条件也已基本成熟，即将实现计算机辅助设计、实验和制造技术的全面推广使用。同时，生产模具的材料及对其表面进行处理的技术也开始迅速发展，这使得模具产业的水平提高了，模具的使用寿命也延长了。冲压模具的加工设备也即将踏上高速、一体化的道路。在进入了21世纪以后，越来越多的行业需要模具技术，尤其是在汽车工业领域。

、冲压模具的发展趋势

一些大型的、非常精密的、复杂的冲压模具比如：汽车覆盖件等，采用的那些CAD/CAM/CAE等软件而进行的三维设计和模拟的技术，极大程度上减少了试模的时间，缩短了设备的生产周期。利用精密、高速的加工设备加工生产所得到的精密的尺寸的精度和表面的粗糙程度，传统的手工研磨抛光中所出现的一些问题，在近些年的发展出的新型的研磨和抛光方法中得到了很大程度上的解决，同时提高了磨具的质量。这些都代表了冲压模具的发展的趋势，可能未来还会有更加先进的技术来解决冲压模具在发展中会遇到的种种问题。

2.冲压模具的技术应用

因为冲压在技术上和经济上都有自己的特别之处，所以，冲压技术在当代工业生产中占据了重要的地位。冲压技术被应用到了很多领域。这些领域包括汽车、电子、航空航天、电器、国防、仪表、拖拉机等行业当中，甚至在日常用品中都能见到冲压技术的身影。根据不完全的统计，冲压件在汽车、拖拉机领域占据了60%的比重，在电子工业中占了大约85%，然而，它在日常五金产品中约占90%。由此看来，冲压技术应用于各个领域。

一个国家现代化工业的发展程度是通过一个国家的模具发展水平来反映出来的。现在，世界上很多工业家都拥有了数量超过了50%的锻压机床，美国、日本等国家的模具产量也已经超出了机床工业的生产数量。而在我国，模具产业的增长速度也已经有了大幅度提高。根据专家推测，在以后的机器零件生产中，粗加工占了75%的比重，精加工超过了50%采用了压力加工，在这其中，冲压技术占了相当大的比重。

3.冲压模具技术与工业发达国家的差距

3.1.同那些发达的国家相比，作为发展中国家的我们，计算机辅助设计和制造技术起步比较晚，技术水平还处在初级阶段，对技术的熟练程度还很低，专业人员的技术水平不高，极度缺乏对计算机技术和模具技术都了解的全方位的人才，我国并没有一个成熟稳定的模具技术系统。正是这些原因，我国的模具开发能力比较低，设计的效率较低，模具的质量难以保证。

3.2.冲压模具的开发方法还是较为落后，技术在企业中的推广利用率较低。据统计，大约仅有10%的模具应用了计算机辅助的技术，因此，在模具制造方面，我国仍然需要走很长的一段路才能更好使地模具制造产业得到发展。

3.3.冲压模具在生产过程中的制造条件还不够完备。用来生产冲压模具的配套质量不够好，产品的规格品种比较少，甚至有些需要的钢材还不能供应。

3.4.在模具设计中发挥重要作用的模具标准化技术水平还比较低。模具设计和生产的标准化程度不高，这使得模具的质量没有保证；相比发达国家，我国制造模具的时间也延长了。

4.总结

模具在技术制造中是一项技术很先进、对以后有着深远影响的重要工艺装备，模具拥有很多优点，模具有着很高的生产效率，对材料的利用也很合理、利用率很高，模具也生产出了有着优良质量的产品，而且产品的适应性也很好，这些特点使得模具被广泛应用到各种行业中。虽然模具在我国已经有了很大的发展，但相比发达国家和地区的先进技术，我国的模具产业真的有很大的不足之处，在模具生产的精度上，我国的模具行业与国外相差很大，而且在我国，模具的寿命也大约仅仅占了国际先进水平的50%，而且，每年都需要花费大量的资金进口一些含有很高的技术含量的、精密的大型模具。

参考文献：

[1]陈晖，周细应，李名尧.CAD/CAE/CAM技术的应用及其发展[J].铸造技术，2010，（11），1454-03T.

[2]杨占尧，冲压模具图册，高等教育出版社.

[3]张学忱，张启晖，范汝祥，等.利用关联关系的标准件参数化设计方法[J].工程图学学报.2010，（1）：181～184

模具表面强化技术应用现状及发展 篇12

关键词：模具,表面强化技术,形变强化,寿命

模具服役条件极其复杂和恶劣，除了工作温度较高外，还要承受较大的压力和摩擦力以及磨粒磨损、粘着磨损和其它夹杂物的磨损等。模具失效形式普遍存在磨损报废、开裂、热疲劳裂纹及变形报废等;失效部位主要在工作面或源于次表面发生(如各类磨损、疲劳断裂等)且与模具表面的力学性能有密切关系。表面强化技术就是通过改变模具表层成分，组织或在表面沉积镀层，显著提高模具的硬度、耐磨性、耐热性、耐腐蚀性、抗熔性、抗咬合性, 从而使每副模具表面与心部性能达到最佳匹配，实现模具极限寿命。目前改善材料表面特性的强化方法主要有不改变表面化学成分的方法、改变表面化学成分的方法及表面形成覆盖层三类，随着模具热处理新设备的出现，模具表面强化新技术新工艺也迅速发展并不断完善传统工艺和方法。

（一）不改变表面化学成分的强化方法

这类方法主要有高频加热淬火，火焰加热淬火，电子束相变硬化、激光相变硬化及表面形变强化等，这里主要介绍应用较多的两种方法。

1. 模具表面形变强化（表面冷变形）。

表面形变强化是近年来国内外广泛研究和应用的工艺方法之一，主要有表面滚压和喷丸强化工艺。喷丸是利用高速弹丸强烈冲 (撞) 击工件表面，使表层形成高残余压应力和表层组织位错密度增加，产生形变硬化层的一种工艺方法[1]。其主要特点是材料强度越高，效果越显著;钢铁材料强化效果优于其它合金;有缺口件的效果比光滑工件好[2]。

2. 激光相变硬化（激光淬火）。

激光加工热表面淬火是在20世纪70年代出现的大功率激光器发展起来的新技术。其一利用激光束照射到金属材料表面时，其红外能量被零件表层吸收而迅速形成很高的温度达到相变温度以上，内部材料则保持冷态，并能迅速传热，使表层急剧冷却形成极大冷却速度，从而起自身淬火的目的[3]。对于钢铁材料，表层被快速加热到相变点以上并转变为奥氏体，在冷态基体自冷作用下淬火，冷却速度大致为100℃，超过常规淬火冷却速度，可获得极细的马氏体组织，其硬度主要取决于基材奥氏体的含碳量和晶粒度。

（二）改变表面化学成分的强化方法

1. 等离子化学热处理。

等离子化学热处理是利用真空辉光放电产生的离子轰击金属表面，使表面的成分、组织结构和性能都发生变化。等离子化学热处理已有离子渗N、渗C、渗B、渗Ti、渗S、渗Al等技术投入应用，实践证明，经等离子化学热处理后的模具耐磨性、疲劳强度、耐腐蚀性都显著提高[4,5]。此类技术是目前模具表面强化中研究和应用最广泛的，处理后模具表层硬化、并有高的残余压应力。目前又有双元C-N共渗、多元共渗(如最近开发的无污染体的S-N-C共渗)与复合渗等复合表面化学热处理，其目的是为了保持单元渗的优点而克服其缺点，以得到综合性能更优良的多元共渗层，提高模具的使用寿命。研究表明在氮化工序工件表面渗入氮等多种元素，形成耐磨和耐疲劳的化合物层和扩散层，而氧化工艺使工件形成抗蚀性极好的氧化膜，极大地提高了模具的寿命。

2. 渗金属处理（TD处理）。

渗金属处理是日本丰田研究所开发的，是用熔盐浸镀法、电解法及粉末法进行表面硬化处理技术的总称。实际应用最多的是熔盐浸镀法 (或称熔盐浸渍法、盐浴沉积法) 。通过在模具表面形成5～15μm薄膜 (实为渗层) ，可显著提高表面硬度、耐磨性、抗粘着性和耐腐蚀性大大提高了模具的使用寿命[4]。渗金属处理过程是硼砂盐浴中活性金属原子与工件 (基材) 本身的碳原子相结合的过程，其碳化物的形成机理是V, Nb, Cr等碳化物元素与C结合在工件表面形成VC, NbC, Cr-C等，其中V, Nb, Cr来自盐浴中所添加的金属合金或氧化物粉末，而碳化物中的C则来自基材，在工艺温度下C固溶于奥氏体或铁素体中，碳化物层的形成是靠盐浴中的活性金属原子和碳原子的双向扩散完成的，而碳原子的整个扩散过程，均在基材 (固体) 内进行。熔盐浸镀法是一种利用扩散规律进行表面强化的处理方法，经TD法处理的模具可获得特别优异的力学性能，且TD法设备简单，操作简便，成本低廉，所以是一种很有发展前途的表面强化新技术。

3. 离子注入工艺。

离子注入工艺是利用小型低能离子加速器，将需要注入元素的原子，在加速器的离子源中电离成离子并在高压电场下将其加速，使它们形成具有数万至数百万电子伏 (ev) 能量的高速离子流，再经磁分析器提纯后，离子束强行打入置于靶室中的模具工作表面，以引起模具表面得到过饱和固溶体、非晶态和其他化合物层，从而改变模具表面的摩擦系数和提高表面硬度、耐磨性及耐腐蚀性，延长模具的使用寿命一种表面处理工艺。目前，我国已可提供离子注入N、C、B非金属和注入Ta、Ti、W等金属元素的生产设备。而国内外进一步研究和应用离子注人技术和气相沉积镀膜技术相结合的复合表面离子处理技术。研究表明其主要强化机制：(1)辐射强化;离子注入必然带来辐射损伤和产生晶格缺陷、打破正常有序的晶格列，使金属得到强化。(2)相结构变化;控制有效的离子注人，会使相结构向着提高性能的方向转变，还可能形成非晶态合金。(3)固溶强化和马氏体强化;传统的碳钢和合金是用淬火处理形成马氏体 (即C在α-Fe中的过饱和固溶体) 而产生固溶强化作用。离子注入是将高能量离子，如N+或C+强行轰击进入金属基体内，有部分注入的原子存在于基体晶格内部，形成间隙原子，间隙原子的存在 (溶入) 改变了基材的晶格参数，产生晶格畸变。

（三）表面覆膜强化

1. 气相沉积工艺（硬化膜沉积）及电镀技术。

气相沉积根据沉积的机理不同，气相沉积可分为化学气相沉积 (CVD) 、物理气相沉积 (PVD) 和等离子体增强化学气相沉积 (PCVD) 等[2]。硬化膜沉积技术最早在工具(刀具、刃具、量具等)上应用，效果极佳，多种刀具已将涂覆硬化膜作为标准工艺，模具自上个世纪80年代开始采用涂覆硬化膜技术，硬化膜沉积技术目前较成熟的是CVD、PVD，为了增加膜层工件表面的结合强度，现在发展了多种增强型CVD、PVD技术。它们的共同特点是将具有特殊性能的稳定化合物 (如TiC、TiN、SiN等) 直接沉积在金属工件表面，形成一层超硬覆盖膜。从而使工件具有高硬度、高耐磨性、高抗腐蚀性等一系列优良性能。而电镀技术由单一的金属镀发展到镀各种合金，尤其是局部电镀技术-刷镀，已经成为人们公认的金属表面工程新技术，在我国得到了普遍的应用。

2. 电火化表面强化工艺。

电火化表面强化是通过电火化放电的作用把一种导电材料涂敷熔渗到另一种导电材料的表面，从而改变后者表面物理和化学等性能的一种工艺方法。它是利用直流或交流电源工作，电极接正极，工件 (模具) 接负极，工作时电极振动，通过电极和工件周期性接触产生火化放电。在接触部位，由于电火化放电很快地加热到几千摄氏度，在瞬时又很快地冷却下来。这时电极材料熔化，并涂覆到工件表面，并与基体金属牢固地结合在一起，从而使工件表面形成强化层来提高了模具的耐磨性能。电火化表面强化技术，在工业生产中有着很好的应用前景。

3. 多层硬质复合膜和纳米多层膜。

近年来，物理气相沉积的硬质耐磨膜层发展趋势已从单层膜系向多层膜系发展，发展趋势大致有两种，其一用不同性能的单层膜复合在一起，获得多种功能的膜系或具有优质综合性能的膜系;其二利用两种不同成分、性能的纳米膜层重复交叠，即所谓的纳米多层膜系。同时相应的多层膜的沉积制备技术、沉积设备也得到了同步的发展。目前，最常用的多层复合膜的沉积工艺方法是磁控溅射 (有直流多靶溅射、射频溅射、单极或双极溅射、非平衡磁控溅射) 、过滤的阴极电弧沉积、多源的等离子辅助化学气相沉积，电弧与激光、离子源、阴极电弧与非平衡磁控溅射相组合的复合沉积等。在多层硬质耐磨膜系研究上，较多的模式是在硬质膜上最顶层生长一层低摩擦系数的固体润滑膜，以减少表面摩擦系数，提高耐磨寿命。其典型的膜层是TiN/MoS2, TiN/Me+以即掺金属的类金刚石) 等。在现在人们研究的纳米超硬多层膜上，多层膜分别是由氮化物、碳化物、氧化物膜等与金属膜组成如TiN/VN, (TiAl) N/从优等，这些膜与单层膜如TiN相比性能有了大幅度提高。

（四）结束语

总之，正确运用表面强化新技术是提高模具寿命的一个重要途径，也是促进表面强化新技术应用与发展的好方法。运用好的表面强化技术，既能提高模具的使用寿命，又能降低模具的制造成本，取得了事半功倍的效果。

参考文献

[1]曲力戈.提高模具寿命的几条措施[J].机械工程师, 2005, (12) :152-154.

[2]张蓉, 杨湘红, 几种模具表面强化新技术的简介[J].机床与液压, 2003, (6) :314-316.

[3]姜江, 彭其凤.表面淬火技术[M].化学工业出版社, 2006.

[4]齐宝森, 陈路宾, 王忠诚, 等.化学热处理技术[M].化学工业出版社, 2006.