模具制造新趨勢(shì)探究

摘要：

隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力日益加劇，模具的制造水平已成為衡量制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。筆者通過(guò)多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累，對(duì)沖壓磨具的現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，以期可以為大家提供些許借鑒。

近年來(lái)，隨著工業(yè)化的發(fā)展，沖壓模具制造發(fā)展以平均每年20%的速度遞增。深入了解沖壓模具制造技術(shù)及其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，努力推廣新技術(shù)的應(yīng)用，確保沖壓模具設(shè)計(jì)和制造的高精密度、高效率和高壽命使用，是目前我國(guó)沖壓生產(chǎn)中急需解決的問(wèn)題之一。

1.模具工業(yè)的現(xiàn)狀和問(wèn)題

近年來(lái)，我國(guó)的模具生產(chǎn)發(fā)展速度較快，已能夠滿足國(guó)內(nèi)對(duì)中、低檔模具的需求，少量模具已開(kāi)始向日、美、泰和新加坡等地出口。近年來(lái)我國(guó)的模具工業(yè)雖說(shuō)有一定程度提升，但與其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有一定的欠缺、還存在一些需要及時(shí)解決問(wèn)題，與國(guó)外相比還存在落后之處，主要表現(xiàn)為：一是標(biāo)準(zhǔn)化程度較低。國(guó)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。二是模具品種少、效率低。主要是缺少大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具。國(guó)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。三是模具制造精度低、周期長(zhǎng)。國(guó)外模具廠都采用粗加工、精加工、測(cè)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(guó)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(guó)內(nèi)模具精度比國(guó)外低1至2級(jí)、制造周期長(zhǎng)1至2倍。四是模具壽命短、材料利用率低。國(guó)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(guó)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%。五是技術(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%-8%（國(guó)外為30%），低于國(guó)內(nèi)其他行業(yè)。生產(chǎn)缺乏科學(xué)管理。以上幾方面問(wèn)題在近幾年的模具生產(chǎn)發(fā)展中己得到很大改進(jìn)，各模具行業(yè)已開(kāi)始注重對(duì)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(guó)外的差距已逐漸縮小。許多依賴(lài)于國(guó)外進(jìn)口的高精密大型模具已逐步向國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)化，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)。

2.模具制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)模具制造行業(yè)要想較好地發(fā)展，就必需進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，在滿足社會(huì)需求的前提下進(jìn)行技術(shù)提升和優(yōu)化。

2.1向全方位推廣CAE/CAM/CAD技術(shù)發(fā)展。模具制造業(yè)發(fā)展方向基本是CAE/CAM/CAD技術(shù)，所以一定要加強(qiáng)技術(shù)的推廣和創(chuàng)新，才能不斷滿足社會(huì)需求。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，模具設(shè)計(jì)制造過(guò)程中推廣CAE/CAM/CAD技術(shù)的條件基本上已經(jīng)成熟，所以企業(yè)問(wèn)要做好技術(shù)創(chuàng)新準(zhǔn)備，加大服務(wù)力度，逐漸擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍，并逐步加強(qiáng)對(duì)CAD/CAM技術(shù)的培訓(xùn)和服務(wù)，使CAD/CAE/CAM技術(shù)跨企業(yè)和地區(qū)推廣用，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源全面整合。

2.2模具檢測(cè)設(shè)備向高精密方向度發(fā)展。隨著一些較為復(fù)雜的大型精密模具的發(fā)展，模具檢測(cè)設(shè)備也逐漸向精密度方向發(fā)展。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?，到加工出期望的模型所需的諸多功能，大大縮短了模具的研制周期。部分快速掃描系統(tǒng)，甚至能通過(guò)在數(shù)控機(jī)床上的快速安裝，收集并自動(dòng)生成格式不同的CAD數(shù)據(jù)和不同的數(shù)控系統(tǒng)，從而快速運(yùn)用于模具制造也的“逆向工程”。

2.3模具加工技術(shù)向高效率方向發(fā)展。高速銑削加工法的出現(xiàn)，不僅提高了模具加工的效率，并可獲得極高的表面光潔度。且能夠加工硬度較高的模塊，溫度低、熱變形小，對(duì)型腔模具的制造注入了新的力量，已逐步向智能化和集成化方向發(fā)展。另一種電火花銑削加工技術(shù)，也稱(chēng)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(jiǎn)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(guó)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。

2.4模具材料及表面處理向高壽命方向發(fā)展。選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來(lái)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)。目前模具材料處理技術(shù)的發(fā)展方向是真空熱處理的運(yùn)用。模具表面的質(zhì)量直接影響到其使用壽命和制件的外觀質(zhì)量，因此，研究?jī)?yōu)秀模具表面處理技術(shù)，如自動(dòng)化、智能化研磨和拋光技術(shù)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)手工操作，確保提高模具的表面質(zhì)量，是未來(lái)模具材料及表面處理技術(shù)的重要發(fā)展趨勢(shì)。

2.5模具自動(dòng)加工系統(tǒng)成為可能

模具自動(dòng)加工系統(tǒng)，指的是模具加工時(shí)應(yīng)有多臺(tái)機(jī)床合理搭配；模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展這是我國(guó)長(zhǎng)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(pán)；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫(kù)；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。

3.結(jié)束語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求也在不斷增長(zhǎng)，模具制造技術(shù)已成為了一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。目前我國(guó)模具制造技術(shù)還有許多不足之處，與發(fā)達(dá)國(guó)家有一定的差距，不斷提高模具行業(yè)整體有效技術(shù)，能極大提高模具生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量，提升企業(yè)的綜合效益以及我國(guó)制造業(yè)水平。