沖壓模具制造技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢探討

【摘要】本文筆者憑借多年來的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對沖壓磨具的現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢進(jìn)行了簡要的分析，以期可以為廣大的同仁提供一點(diǎn)點(diǎn)的借鑒。

【關(guān)鍵詞】沖壓模具；制造技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

1、現(xiàn)狀分析

模具工業(yè)的現(xiàn)狀近年來，我國的模具生產(chǎn)發(fā)展速度較快，已能夠滿足國內(nèi)對中、低檔模具100%的需求，少量模具已開始向日本、美國、新加坡、泰國等地出口。模具工業(yè)逐漸發(fā)展成為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。雖然說我國的模具工業(yè)具有一定程度的提升，近年來，取得了較為顯著的進(jìn)步，但是與其他發(fā)達(dá)國家相比，還具有一定的欠缺，存在一些問題，需要及時(shí)解決。例如，一些比較先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用程度不夠、一些復(fù)雜、精密、大型的模具需要進(jìn)口、技術(shù)型模具設(shè)備在整體模具中所占的比重比較低等。根據(jù)有關(guān)調(diào)查可知，目前我國生產(chǎn)的模具只能滿足需要的60%，其余40%需要完全通過進(jìn)口，致使模具進(jìn)口額近年來不斷增加。我國模具制造與國外相比的落后之處主要表現(xiàn)為以下幾方面。

1.1標(biāo)準(zhǔn)化程度較低國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化程度為30%左右，標(biāo)準(zhǔn)件品種較少，缺少精密、高效標(biāo)準(zhǔn)件和商品化標(biāo)準(zhǔn)件。

1.2模具品種少、效率低主要是缺少大型、復(fù)雜、長壽命模具。國外模具向精密化、自動(dòng)化方向發(fā)展，很多工序可以集中在一副模具中完成。

1.3模具制造精度低、周期長國外模具廠都采用粗加工、精加工、測量、裝配等成套的精密設(shè)備，如CNC坐標(biāo)磨床、數(shù)控電火花機(jī)床等。國內(nèi)模具廠設(shè)備陳舊不配套，數(shù)控機(jī)床、電加工機(jī)床在加工機(jī)床中占有的比例較少，模具加工新工藝采用較少，使國內(nèi)模具精度比國外低1—2級、制造周期長1—2倍。

1.4模具壽命短、材料利用率低國外由于采用了冶煉及熱處理方面的新技術(shù)，模具壽命大大提高。國內(nèi)模具鋼品種不全，新鋼種很少，一般采用常規(guī)熱處理，因而質(zhì)量較低，模具材料利用率僅為60%。

1.5技術(shù)力量落后，管理水平較差模具生產(chǎn)技術(shù)人員比例只占7%一8%（國外為30%），低于國內(nèi)其他行業(yè)。生產(chǎn)缺乏科學(xué)管理。以上幾方面問題在近幾年的模具生產(chǎn)發(fā)展中已得到很大改進(jìn)，各模具行業(yè)已開始注重對模具技術(shù)管理人員的培養(yǎng)和使用。模具工業(yè)的現(xiàn)狀與國外的差距已逐漸縮小。許多依賴于國外進(jìn)口的高精密大型模具已逐步向國產(chǎn)轉(zhuǎn)化，例如一汽、東風(fēng)等汽車公司的轎車覆蓋件模具過去全部依靠國外進(jìn)口，近年來這些汽車公司的模具廠家已經(jīng)能夠生產(chǎn)一部分轎車覆蓋件模具，這代表了我國大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進(jìn)步。但是總體水平還是處于較落后的狀態(tài)，還需要大力發(fā)展。我國模具中、長期的科技發(fā)展戰(zhàn)略是以國內(nèi)市場為導(dǎo)向，以開發(fā)精密、大型、長壽命成套模具為重點(diǎn)，減少進(jìn)口，促進(jìn)出口。發(fā)展模具基礎(chǔ)技術(shù)，如數(shù)控加工、快速制模、特種加工等；發(fā)展高技術(shù)，如CAD/CAM、加工中心等；加速模具新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料的研究，提高精度，提高壽命；發(fā)展模具成套加工精密設(shè)備。模具工業(yè)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展和質(zhì)量的提高，并能獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，因而引起了各國家的高度重視。

2、沖壓模具的發(fā)展趨勢

我國模具制造行業(yè)要想較好地發(fā)展，需要不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，要在滿足社會(huì)需求的前提下，進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化和提升，更加貼切地滿足人們的要求。

2.1要從全方位推廣CAE/CAM/CAD技術(shù)。我國模具制造業(yè)發(fā)展的基本方向是CAE/CAM/CAD技術(shù)，所以一定要加強(qiáng)這些技術(shù)的創(chuàng)新和推廣，不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，滿足社會(huì)需求。近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，推廣CAE/CAM/CAD技術(shù)的條件基本上已經(jīng)成熟，所以企業(yè)間要做好技術(shù)創(chuàng)新準(zhǔn)備，加大服務(wù)力度，把其應(yīng)用范圍進(jìn)行擴(kuò)大。網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，促使CAE/CAM/CAD技術(shù)在新技術(shù)行業(yè)中的推廣更加可靠和方便，促使其能夠跨企業(yè)和跨地區(qū)的發(fā)展、把虛擬型制造變成可能，在很大程度上方便了技術(shù)發(fā)展。

2.2高速銑削加工國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度，另外，還可加工高硬度模塊，具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。

2.3模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的研制周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)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。

2.4電火花銑削加工電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)。它利用高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工（像數(shù)控銑一樣），因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極，是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。在國外模具加工中已有這種技術(shù)的應(yīng)用。預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到發(fā)展。

2.5提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國外發(fā)達(dá)國家一般為80%左右。

2.6優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命是十分重要的。模具熱處理和表面處理是能否充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理的發(fā)展方向是采用工藝先進(jìn)的氣相沉積（TiN、.nC等）、等離子噴涂等技術(shù)。

2.7模具研磨拋光的自動(dòng)化、智能化模具表面的質(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。自動(dòng)化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，是提高模具表面質(zhì)量的重要途徑。

2.8模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展這是我國長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺(tái)機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。

結(jié)束語

雖然說我國的模具工業(yè)具有一定程度的提升，近年來，取得了較為顯著的進(jìn)步，但是與其他發(fā)達(dá)國家相比，還具有一定的欠缺，存在一些問題，需要及時(shí)解決。例如，一些比較先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用程度不夠、一些復(fù)雜、精密、大型的模具需要進(jìn)口、技術(shù)型模具設(shè)備在整體模具中所占的比重比較低等。所以還需要對模具制造技術(shù)進(jìn)行更加深入的研究。

參考文獻(xiàn)

[1]李舒燕，周蘭主編.模具制造工藝.哈爾濱工程大學(xué)出版社，2011.12.