模具制造業(yè)發(fā)展方向探析

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摘要：根據(jù)現(xiàn)狀和存在問題的原因，指出了我國模具制造業(yè)的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：模具制造；技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展方向

我國加入世貿(mào)組織以來，機(jī)械制造業(yè)迎來了空前的發(fā)展機(jī)遇，模具工業(yè)駛?cè)肓税l(fā)展的快車道，模具制造業(yè)有了很大的發(fā)展。但是，由于我國的模具行業(yè)起步較晚，與國外相比仍存在很大的差距。

1我國模具制造業(yè)的現(xiàn)狀

改革開放以來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場對(duì)模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展，雖然我國模具總量目前已達(dá)到相當(dāng)?shù)囊?guī)模，模具水平也有很大提高，但設(shè)計(jì)制造水平總體落后于發(fā)達(dá)國家許多。

1.1存在的問題和差距

1.1.1總量供不應(yīng)求。國內(nèi)模具自配率只有70%左右，其中低檔模具供過于求，中高檔模具自配率只有50%左右。企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口結(jié)構(gòu)均不合理。我國模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間（分廠），自產(chǎn)自配比例高達(dá)60%左右，而國外模具超過70%屬商品模具。專業(yè)模具廠大多是“大而全”“小而全”的組織形式，而國外大多是“小而?！薄靶《?。1.1.2模具產(chǎn)品水平大大低于國際水平。模具產(chǎn)品水平低主要表現(xiàn)在模具的精度、型腔表面粗糙度、壽命、結(jié)構(gòu)等方面。1.1.3開發(fā)能力較差。模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)。每個(gè)模具職工平均創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬美元，而國外模具制造業(yè)發(fā)達(dá)國家大多是15～20萬美元，有的高達(dá)25～30萬美元。

1.2模具制造業(yè)落后的原因

1.2.1人才嚴(yán)重不足目前，我國高級(jí)模具鉗工及企業(yè)管理人才非常短缺。由于模具企業(yè)效益欠佳，對(duì)科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)重視不多，科研單位和大專院校只注重創(chuàng)收，忽視了模具行業(yè)在科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)方面的投入，致使模具制造業(yè)發(fā)展步伐不大。1.2.2工藝裝備水平低且配套性不好。近年來我國機(jī)床行業(yè)進(jìn)步較快，已能提供比較成套的高精度加工設(shè)備，但由于體制、資金等方面的原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附件不配套現(xiàn)象十分普遍，總體的裝備水平比國外企業(yè)低很多，而且設(shè)備利用率較低。1.2.3模具專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化程度低。究其原因是長期以來受“大而全”“小而全”影響，以及模具企業(yè)之間協(xié)作不暢。1.2.4模具材料及模具有關(guān)的技術(shù)落后。模具材料性能、質(zhì)量、品種問題往往會(huì)影響模具質(zhì)量、壽命、成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進(jìn)口鋼材相比有較大的差距。

2我國模具制造業(yè)的發(fā)展方向

2.1加快模具向標(biāo)準(zhǔn)化、商品化發(fā)展

模具標(biāo)準(zhǔn)件是模具的基礎(chǔ)。廣泛應(yīng)用模具標(biāo)準(zhǔn)件可縮短模具設(shè)計(jì)制造的周期，提高模具的制作精度和使用性能。

2.2提高大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)逐步減少模具的進(jìn)口量，增加模具的出口量。

2.3在模具設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用

CAD/CAE/CAM技術(shù)CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)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(jià)格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，為進(jìn)一步普及創(chuàng)造了良好的條件；基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAE/CAM一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪，其將解決傳統(tǒng)混合型CAD/CAM系統(tǒng)無法滿足實(shí)際生產(chǎn)過程分工協(xié)作要求的問題；CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高。

2.4推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)、高壓注射成型技術(shù)

在塑料注射成型模具中，推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣體輔助注射成型技術(shù)、高壓注射成型技術(shù)。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)省塑料制作的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應(yīng)用這一技術(shù)是塑料模具的一大變革。制訂熱流道器件的國家標(biāo)準(zhǔn)，積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且其常用于較復(fù)雜的大型制品，模具設(shè)計(jì)和控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動(dòng)分析軟件顯得十分重要。

2.5發(fā)展快速成型制造技術(shù)

迅速制造出產(chǎn)品的原型與模具，降低成本，推向市場?？焖俪尚椭圃旒夹g(shù)是伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、激光成型技術(shù)、新材料技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的，是一種全新的技術(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(dòng)完成復(fù)雜的三維實(shí)體（模型）制造?？焖俪尚椭圃旒夹g(shù)是集精密機(jī)械制造、計(jì)算機(jī)、NC技術(shù)、激光成型技術(shù)和材料科學(xué)最新發(fā)展于一體的高新技術(shù)。

2.6高速銑削的應(yīng)用

高速銑削具有工件溫升低、切削力小、加工平穩(wěn)、加工質(zhì)量好、加工效率高（為普通銑削加工的5～10倍）、可加工硬材料等優(yōu)點(diǎn)。

2.7發(fā)展先進(jìn)的表面處理技術(shù)以及模具熱處理和表面處理

先進(jìn)的表面處理技術(shù)以及模具熱處理和表面處理是充分發(fā)揮模具材料性能的關(guān)鍵。真空熱處理、深冷處理、包括PVD和CAD技術(shù)的氣相沉積、離子滲入、等離子噴涂、TRD表面處理、類鉆石薄膜覆蓋、高耐磨精度處理、不沾粘表面處理等技術(shù)已在模具制造中應(yīng)用，并呈現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。模具表面激光熱處理焊接、強(qiáng)化、修復(fù)等技術(shù)及其他模具表面強(qiáng)化和修復(fù)技術(shù)，也將受到進(jìn)一步重視。

2.8研究和應(yīng)用模具的逆向工程

模具的逆向工程先對(duì)制件（所加工的產(chǎn)品）進(jìn)行掃描生產(chǎn)多種格式的CAD數(shù)據(jù)，再在另外的CAD/CAE/CAM軟件中進(jìn)行改型設(shè)計(jì)。模具的逆向工程技術(shù)是現(xiàn)代模具制造中最流行的模具制造技術(shù)。

2.9現(xiàn)場化的模具檢測技術(shù)、精密模具的發(fā)展對(duì)測量的需求越來越高

過去，精密的三坐標(biāo)測量機(jī)受環(huán)境的限制，很少在生產(chǎn)現(xiàn)場使用。而新一代三坐標(biāo)測量機(jī)基本上都具有溫度補(bǔ)償及采用抗振材料，改善了防塵措施，提高了環(huán)境適應(yīng)性和使用可靠性，使其能方便地安裝在車間使用，以實(shí)現(xiàn)測量現(xiàn)場化的特點(diǎn)。

2.10培養(yǎng)更多的模具設(shè)計(jì)師

模具設(shè)計(jì)師所從事的工作主要包括：①數(shù)學(xué)化制圖。將三維產(chǎn)品及模具模型轉(zhuǎn)換為常規(guī)加工中使用的二維工程圖。模具的數(shù)字化設(shè)計(jì)。②根據(jù)產(chǎn)品模型與設(shè)計(jì)意圖，建立相關(guān)的模具三維實(shí)體模型。③模具的數(shù)字化分析仿真。根據(jù)產(chǎn)品成型工藝條件，進(jìn)行模具零件的結(jié)構(gòu)分析、熱分析、疲勞分析和模具運(yùn)動(dòng)分析。④產(chǎn)品成型過程模擬。制定適合本公司模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)過程。協(xié)助公司進(jìn)行模具生產(chǎn)管理。

3結(jié)束語

現(xiàn)代模具技術(shù)的發(fā)展在很大程度上依賴于模具標(biāo)準(zhǔn)化、優(yōu)質(zhì)模具材料的研究、先進(jìn)的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、專用的機(jī)床設(shè)備，更重要的是生產(chǎn)技術(shù)的管理等。21世紀(jì)模具行業(yè)的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化。追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品的質(zhì)量及生產(chǎn)效率，縮短設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本，最大限度地提高模具行業(yè)的應(yīng)變能力，滿足用戶需要。

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作者:雷云進(jìn) 單位:郴州職業(yè)技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代裝備制造學(xué)院