ZL50裝載機(jī)總體及工作裝置設(shè)計(jì)
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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表（指導(dǎo)教師）
指導(dǎo)教師姓名：蔣占四 填表日期： 2014 年 4 月 17 日
學(xué)生學(xué)號(hào)
1000110134
學(xué)生姓名
周 迪
題目名稱
消聲器后蓋復(fù)合模設(shè)計(jì)及制造工藝分析
已完成內(nèi)容
一、2013年12月25日至2014年1月6日 選擇畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，收集資料，理解課題，完成開題報(bào)告。
二、1月7日至3月10日 熟悉UG和二維軟件CAD的相關(guān)運(yùn)用知識(shí)，查閱相關(guān)使用手冊(cè)。
三、3月11日至3月17日 確定工藝方案。
四、3月18日至4月17日 完成相關(guān)的計(jì)算，包括工藝參數(shù)，壓力機(jī)的選擇等。
檢查日期：2014年4月16日
完成情況
□全部完成
R按進(jìn)度完成
□滯后進(jìn)度安排
存在困難
在軟件的使用上，由于是新版本，所以在使用上會(huì)有很多的不習(xí)慣的地方。然后在設(shè)計(jì)的時(shí)候會(huì)顯得毫無頭緒，特別是在技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)的時(shí)候，由于資料不是很詳細(xì)，加上圖書館的書籍是很早的版本，所以上面有很多的錯(cuò)誤，在使用的時(shí)候要不斷地查找再查找。計(jì)算上要不斷查資料導(dǎo)致計(jì)算環(huán)節(jié)進(jìn)程緩慢。
解決辦法
盡可能熟悉軟件的運(yùn)用。有問題的時(shí)候去問同做模具方向的同學(xué)。因?yàn)閱柾瑢W(xué)的時(shí)候有些公式的運(yùn)用可以得到更好地理解。
預(yù)期成績(jī)
□優(yōu) 秀
□良 好
□中 等
□及 格
□不及格
建
議
教師簽名：
教務(wù)處實(shí)踐教學(xué)科制表
說明：1、本表由檢查畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)教師如實(shí)填寫；2、此表要放入畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）檔案袋中；
3、各院(系)分類匯總后報(bào)教務(wù)處實(shí)踐教學(xué)科備案。
編號(hào)：
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書
題 目： 消聲器后蓋復(fù)合模設(shè)計(jì)
及制造工藝分析
學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院
專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué)生姓名： 周 迪
學(xué) 號(hào)： 1000110134
指導(dǎo)教師單位： 機(jī)電工程學(xué)院
姓 名： 蔣占四
職 稱： 副教授
題目類型：¨理論研究 ¨實(shí)驗(yàn)研究 t工程設(shè)計(jì) ¨工程技術(shù)研究 ¨軟件開發(fā)
2013年12月13日
注：1、本任務(wù)書一式兩份，一份院辦留存，一份發(fā)給學(xué)生，任務(wù)完成后附在
說明書內(nèi)。
2、任務(wù)書均要求打印，打印字體和字號(hào)按照《本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）統(tǒng)一格式的規(guī)定》執(zhí)行。
3、以下標(biāo)題為四號(hào)仿宋體、加粗，正文中文用小四宋體，英文用小四Times New Roman，日期采用阿拉伯?dāng)?shù)字。
4、“一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容、要求”位于頁面最頂端，“任務(wù)下達(dá)時(shí)間”位于新頁面最頂端。
5、請(qǐng)不要修改最后一頁（即“任務(wù)下達(dá)時(shí)間”所在頁的內(nèi)容）
一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容
相對(duì)其他冷沖壓模具結(jié)構(gòu)而言，復(fù)合模具有其自身的優(yōu)點(diǎn)，如：工件同軸度較好，表面平直，尺寸精度較高；生產(chǎn)效率高，且不受條料外形尺寸的精度限制，有時(shí)廢角料也可用以再生產(chǎn)等。汽車排氣噪聲在整個(gè)噪聲中占有三分之一的比例,降低整車噪聲需要大量降低汽車排氣噪聲。解決汽車排氣噪聲的方法是在汽車排氣管加裝消聲裝置。消聲器的加工工藝直接決定了其工作性能。因此本課題以消聲器后蓋為對(duì)象，進(jìn)行其復(fù)合模工藝設(shè)計(jì)分析。主要內(nèi)容包括：
根據(jù)給定零件要求，結(jié)合模具制造條件、生產(chǎn)批量等因素，分析零件的沖壓工藝性。在工藝性分析的基礎(chǔ)上，計(jì)算工藝參數(shù)，確定合適的沖壓工藝方案。根據(jù)確定的工藝方案進(jìn)行模具設(shè)計(jì)與校核。最終設(shè)計(jì)模具制造與裝配工藝。
二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的要求與數(shù)據(jù)
本設(shè)計(jì)是消聲器后蓋的復(fù)合模工藝設(shè)計(jì)分析，某消聲器后蓋主要尺寸如圖1，厚度為1.5mm。生產(chǎn)方式為批量生產(chǎn)。要求所設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)可能簡(jiǎn)單，以降低成本，提供加工效率。
圖1消聲器后蓋結(jié)構(gòu)尺寸
三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)完成的工作
1、完成二萬字左右的畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）；在畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）中必須包括詳細(xì)的300-500個(gè)單詞的英文摘要；
2、獨(dú)立完成與課題相關(guān)，不少于四萬字符的指定英文資料翻譯（附英文原文）；
3、要求設(shè)計(jì)并繪制模具結(jié)構(gòu)圖，繪圖工作量折合A0圖紙3張以上，其中必須包含兩張A3以上的計(jì)算機(jī)繪圖圖紙；
4、完成指定的任務(wù)內(nèi)容、達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)
[1] 肖景容, 姜奎華. 沖壓工藝學(xué)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.
[2] 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組編著. 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)[K]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999
[3] 王孝培. 實(shí)用沖壓技術(shù)手冊(cè)[K]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001
[4] 陳錫棟，周小玉.實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)[K] .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.8：46-56
[5] 李文元, 江熒. 冷凝器側(cè)板沖壓工藝與級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)[J]. 模具工業(yè), 2007,8: 23-25.
[6] 楊玉英.實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè)[K].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.
[7] 花杏華, 黃彩萍. 消聲器后蓋復(fù)合模設(shè)計(jì)[J]. 模具制造, 2005, 8: 27-29.
[8] 蔣曉斌. 精密彈簧固定件復(fù)合模設(shè)計(jì)[J]. 鍛壓裝備與制造技術(shù), 2010,5:
[9] 肖軍民. 空調(diào)頂蓋體沖壓工藝改進(jìn)及復(fù)合模設(shè)計(jì)[J]. 模具制造, 2007,10.
[10] Jan J. Krüger,Rolf Jebasinski.Active Exhaust Silencers - Current Perspectives and Challenges[C]. SAE 2007 Noise and Vibration Conference and Exhibition, May 2007.
五、試驗(yàn)、測(cè)試、試制加工所需主要儀器設(shè)備及條件
計(jì)算機(jī)1臺(tái)
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件
任務(wù)下達(dá)時(shí)間：
2013年12月17日
畢業(yè)設(shè)計(jì)開始與完成時(shí)間：
2013年12月17日至 2014年05 月26日
組織實(shí)施單位：
教研室主任意見：
簽字： 2013年12月14日
院領(lǐng)導(dǎo)小組意見：
簽字： 2013 年12月16日
編號(hào)：
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
題 目： 消聲器后蓋復(fù)合模
設(shè)計(jì)及制造工藝分析
院 （系）： 機(jī)電工程學(xué)院
專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué)生姓名： 周 迪
學(xué) 號(hào)： 1000110134
指導(dǎo)教師單位： 機(jī)電工程學(xué)院
姓 名： 蔣占四
職 稱： 副教授
題目類型：¨理論研究 ¨實(shí)驗(yàn)研究 t工程設(shè)計(jì) ¨工程技術(shù)研究 ¨軟件開發(fā)
2013年12月27日
開題報(bào)告填寫要求
?
1．開題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見審查后生效。
?2．開題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫，或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見。
?3．學(xué)生查閱資料的參考文獻(xiàn)應(yīng)在5篇及以上（不包括辭典、手冊(cè)），開題報(bào)告的字?jǐn)?shù)要在1000字以上。
?4．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。
?5．“指導(dǎo)教師（簽字）”日期填寫成在2013年12月27日~ 31日之間的某個(gè)日期；“開題小組組長(zhǎng)（簽字）”日期填寫成在2014年1月4日~9日之間的某個(gè)日期。
1．畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)等
1、利用期末、寒假和開學(xué)后的時(shí)間到模具公司實(shí)習(xí)，認(rèn)真地學(xué)習(xí)沖壓成形的特點(diǎn)與基本規(guī)律，熟悉沖壓成型模具的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)、加工及裝配方法，并及時(shí)向老師請(qǐng)教和查詢相關(guān)文獻(xiàn)資料。
2、對(duì)所要設(shè)計(jì)的消聲器后蓋復(fù)合模設(shè)計(jì)及制造工藝分析，運(yùn)用局部成型模具常用機(jī)構(gòu)及工作原理，通過分析計(jì)算確定合理的沖壓工藝方案。
3、結(jié)合模具公司實(shí)習(xí)實(shí)際和參考資料相關(guān)知識(shí)及設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行必要的進(jìn)行相關(guān)計(jì)算和設(shè)計(jì)。
4、根據(jù)具體計(jì)算結(jié)果和設(shè)計(jì)情況，確定模具的主體結(jié)構(gòu)，選用合理的標(biāo)準(zhǔn)模架，
及工作零件、送料裝置、卸料裝置、導(dǎo)料裝置及定位裝置等，在符合計(jì)算和設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件。
5、用UG三維軟件創(chuàng)建設(shè)計(jì)模具的虛擬模型，然后用三維軟件出圖（包括總裝配圖和零件圖），再用二維軟件稍做修改使其符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，完成局部成型模具典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
6、結(jié)合公司實(shí)際的使用標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)資料標(biāo)準(zhǔn)，制定主要零件的加工路線及編制其加工工藝規(guī)程，并寫出數(shù)控加工相關(guān)程序。
7、詢問車間模具裝配師傅和查閱資料，了解模具裝配過程中需要注意的問題和正確的裝配方法及出現(xiàn)問題后的解決方法。
8、根據(jù)情況進(jìn)行實(shí)物的加工制作，裝配后進(jìn)行試模，根據(jù)所沖出來的零件對(duì)實(shí)物進(jìn)行合理的修改，直至沖出符合要求的零件。
設(shè)計(jì)的重點(diǎn)：
1、在公司實(shí)習(xí)期間查閱文獻(xiàn)資料和詢問資深高的模具設(shè)計(jì)人員相關(guān)問題。
2、制定消聲器后蓋的沖壓工藝方案。
3、確定該制件的材料和厚度、尺寸、精度要求等，選用合理的標(biāo)準(zhǔn)模架。
4、根據(jù)要求計(jì)算和選擇相關(guān)尺寸和力等。
5、確定合理的模具結(jié)構(gòu)和主要零部件。
6、出圖（包括總裝圖和零件圖）。
7、制定主要零部件的加工工藝并編制相關(guān)數(shù)控加工程序。
設(shè)計(jì)的難點(diǎn)：
1、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算。
2、總裝配圖的繪制。
2．準(zhǔn)備情況（查閱過的文獻(xiàn)資料及調(diào)研情況、現(xiàn)有設(shè)備、實(shí)驗(yàn)條件等）
在當(dāng)今社會(huì)中快速制造已經(jīng)成為大趨勢(shì)，而沖壓模具不僅在快速性上具有優(yōu)勢(shì)，而且在精度、可靠性上也有著其他制造所沒有的特點(diǎn)。相對(duì)其他冷沖壓模具結(jié)構(gòu)而言，復(fù)合模具有其自身的優(yōu)點(diǎn)，如：工件同軸度較好，表面平直，尺寸精度較高；生產(chǎn)效率高，且不受條料外形尺寸的精度限制，有時(shí)廢角料也可用以再生產(chǎn)等。自己因?yàn)榕d趣愛好而選擇了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)，學(xué)習(xí)了沖壓模具設(shè)計(jì)與制造的相關(guān)知識(shí)，而這次的消聲器后蓋復(fù)合模設(shè)計(jì)及制造工藝分析將運(yùn)用到這四年大學(xué)所學(xué)知識(shí)。并且是對(duì)所學(xué)知識(shí)的檢測(cè)。借此機(jī)會(huì)，我將鞏固大學(xué)所學(xué)知識(shí)，并準(zhǔn)備將其運(yùn)用至以后的工作中。我會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，在設(shè)計(jì)過程中鍛煉自己的獨(dú)立工作設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)造性思維能力，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)出機(jī)械性能上和經(jīng)濟(jì)性能上均滿足要求的沖壓模具。在模具設(shè)計(jì)過程中，我還會(huì)注意了解現(xiàn)代先進(jìn)模具制造技術(shù)，比如快速模具制造、快速成型等，爭(zhēng)取在設(shè)計(jì)過程中加以涉及。我也會(huì)在實(shí)習(xí)過程中和查閱資料的過程中對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題做深刻了解及總結(jié)，保證按時(shí)高質(zhì)量地完成消聲器后蓋復(fù)合模設(shè)計(jì)及制造工藝分析的畢業(yè)設(shè)計(jì)。
查閱的文獻(xiàn)：
[1] 肖景容, 姜奎華. 沖壓工藝學(xué)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.
[2] 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組編著. 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)[K]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999
[3] 王孝培. 實(shí)用沖壓技術(shù)手冊(cè)[K]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001
[4] 陳錫棟, 周小玉.實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)[K] .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.8：46-56
[5] 李文元, 江熒. 冷凝器側(cè)板沖壓工藝與級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)[J]. 模具工業(yè), 2007,8: 23-25.
[6] 楊玉英.實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè)[K].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.
[7] 花杏華, 黃彩萍. 消聲器后蓋復(fù)合模設(shè)計(jì)[J]. 模具制造, 2005, 8: 27-29.
[8] 蔣曉斌. 精密彈簧固定件復(fù)合模設(shè)計(jì)[J]. 鍛壓裝備與制造技術(shù), 2010,5:
[9] 肖軍民. 空調(diào)頂蓋體沖壓工藝改進(jìn)及復(fù)合模設(shè)計(jì)[J]. 模具制造, 2007,10.
[10] Jan J. Krüger,Rolf Jebasinski.Active Exhaust Silencers - Current Perspectives and Challenges[C]. SAE 2007 Noise and Vibration Conference and Exhibition, May 2007.
3、實(shí)施方案、進(jìn)度實(shí)施計(jì)劃及預(yù)期提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)資料
2013年 12 月 15 日至 2014 年 1 月 6 日 選擇畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，理解課題，完成開題報(bào)告。
1 月 7 日至 2 月 16 日 自學(xué) UG、CAD 相關(guān)知識(shí)，查閱相關(guān)資料。
2 月 17日至3 月31 日 公司實(shí)習(xí)，學(xué)習(xí)模具設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)及查閱資料，確定模具基本結(jié)構(gòu)。
4 月1 日至 4 月21 日 完成模具設(shè)計(jì)計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
4 月22日至 5 月5日 完成三維建模和出二維圖。
5 月 6日至 5 月19日 完成模具主要零件的加工工藝規(guī)程編制、相關(guān)數(shù)控加工程序的編制及論文的撰寫。
5 月 20 日至 6 月 5 日 整理打印畢業(yè)論文及相關(guān)資料，交指導(dǎo)老師評(píng)閱。
指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師（簽字）：
2013年12月 日
開題小組意見
開題小組組長(zhǎng)（簽字）：
2014年1 月 日
院（系、部）意見
主管院長(zhǎng)（系、部主任）簽字：
2014年1月 日
- 7 -
2014年機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度計(jì)劃表
學(xué)生姓名：周 迪 學(xué)號(hào)：1000110134
序號(hào)
起止日期
計(jì)劃完成內(nèi)容
實(shí)際完成內(nèi)容
檢查日期
檢查人簽名
1
2013.12.17-12.23
收集資料，了解復(fù)合模的相關(guān)知識(shí)，大概了解加工方式
2
12.24-12.30
查找相關(guān)資料，書籍
3
2013.12.31-2014.1.6
完成開題報(bào)告
4
2014.1.7-1.13
完成與課題相關(guān)，不少于四萬字符的指定英文資料翻譯（附英文原文）
5
3.4-3.10
學(xué)習(xí)CAD、UG等軟件的運(yùn)用
6
3.11-3.17
確定工藝方案
7
3.18-3.24
確定零件展開形狀及尺寸
8
3.25-3.31
計(jì)算拉深工序主要工藝參數(shù)
(本表同時(shí)作為指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生的16次考勤記錄)
2014年機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃表（續(xù)）
學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)：
序號(hào)
起止日期
計(jì)劃完成內(nèi)容
實(shí)際完成內(nèi)容
檢查日期
檢查人簽名
9
4.01-4.07
計(jì)算總壓力，確定壓力機(jī)噸位
10
4.08-4.14
確定模具壓力中心，計(jì)算模具工作部分尺寸
11
4.15-4.21
完成模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
12
4.22-4.28
完成復(fù)合模的制造和裝配說明
13
4.29-5.05
檢查論文中有關(guān)公式以及定義引用是否正確
14
5.06-5.12
完成設(shè)計(jì)說明書
15
5.13-5.19
設(shè)計(jì)資料的檢查和修改
16
5.20-5.26
完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，提交論文
任務(wù)下達(dá)時(shí)間：2013年12月17日 (本表同時(shí)作為指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生的16次考勤記錄)
第 1 頁 共 2 頁
編號(hào)：
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文翻譯
（譯文）
院 （系）： 機(jī)電工程學(xué)院
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué)生姓名： 周迪
學(xué) 號(hào)： 1000110134
指導(dǎo)教師單位： 桂林電子科技大學(xué)
姓 名： 蔣占四
職 稱： 副教授
2014 年 05 月 26 日
模具的發(fā)展
1 模具在工業(yè)生產(chǎn)中的地位
模具是大批量生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具，是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備。
采用模具生產(chǎn)零部件，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、成本低、節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點(diǎn)，用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向?，F(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)?，F(xiàn)代工業(yè)品的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展水平，因此模具工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展將起越來越大的作用。1989年3月國(guó)務(wù)院頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，把模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位、生產(chǎn)和基本建設(shè)序列的第二位(僅次于大型發(fā)電設(shè)備及相應(yīng)的輸變電設(shè)備)，確立模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位。1997年以來，又相繼把模具及其加工技術(shù)和設(shè)備列入了《當(dāng)前國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄》和《鼓勵(lì)外商投資產(chǎn)業(yè)目錄》。經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，從1997年到2000年，對(duì)80多家國(guó)有專業(yè)模具廠實(shí)行增值稅返還70%的優(yōu)惠政策，以扶植模具工業(yè)的發(fā)展。所有這些，都充分體現(xiàn)了國(guó)務(wù)院和國(guó)家有關(guān)部門對(duì)發(fā)展模具工業(yè)的重視和支持。目前全世界模具年產(chǎn)值約為600億美元，日、美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)，從1997年開始，我國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值也超過了機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，在家電、玩具等輕工行業(yè)，近90％的零件是綜筷具生產(chǎn)的；在飛機(jī)、汽車、農(nóng)機(jī)和無線電行業(yè)，這個(gè)比例也超過60％。例如飛機(jī)制造業(yè)，某型戰(zhàn)斗機(jī)模具使用量超過三萬套，其中主機(jī)八千套、發(fā)動(dòng)機(jī)二千套、輔機(jī)二萬套。從產(chǎn)值看，80年代以來，美、日等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家模具行業(yè)的產(chǎn)值已超過機(jī)床行業(yè)，并又有繼續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。據(jù)國(guó)際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，到2000年，產(chǎn)品盡件粗加工的75%、精加工的50％將由模具完成；金屬、塑料、陶瓷、橡膠、建材等工業(yè)制品大部分將由模具完成，50％以上的金屬板材、80％以上的塑料都特通過模具轉(zhuǎn)化成制品。
2 模具的歷史發(fā)展
模具的出現(xiàn)可以追溯到幾千年前的陶器和青銅器鑄造，但其大規(guī)模使用卻是隨著現(xiàn)代工業(yè)的掘起而發(fā)展起來的。
19世紀(jì)，隨著軍火工業(yè)(槍炮的彈殼)、鐘表工業(yè)、無線電工業(yè)的發(fā)展，沖模得到廣泛使用。二次大戰(zhàn)后，隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，它又成了大量生產(chǎn)家用電器、汽車、電子儀器、照相機(jī)、鐘表等零件的最佳方式。從世界范圍看，當(dāng)時(shí)美國(guó)的沖壓技術(shù)走在前列——許多模具先進(jìn)技術(shù)，如簡(jiǎn)易模具、高效率模具、高壽命模具和沖壓自動(dòng)化技術(shù)，大多起源于美國(guó)；而瑞士的精沖、德國(guó)的冷擠壓技術(shù)，蘇聯(lián)對(duì)塑性加工的研究也處于世界先進(jìn)行列。50年代，模具行業(yè)工作重點(diǎn)是根據(jù)訂戶的要求，制作能滿足產(chǎn)品要求的模具。模具設(shè)計(jì)多憑經(jīng)驗(yàn)，參考已有圖紙和感性認(rèn)識(shí)，對(duì)所設(shè)計(jì)模具零件的機(jī)能缺乏真切了解。從1955年到1965年，是壓力加工的探索和開發(fā)時(shí)代——對(duì)模具主要零部件的機(jī)能和受力狀態(tài)進(jìn)行了數(shù)學(xué)分橋，并把這些知識(shí)不斷應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，使得沖壓技術(shù)在各方面有飛躍的發(fā)展。其結(jié)果是歸納出模具設(shè)計(jì)原則，并使得壓力機(jī)械、沖壓材料、加工方法、梅具結(jié)構(gòu)、模具材料、模具制造方法、自動(dòng)化裝置等領(lǐng)域面貌一新，并向?qū)嵱没姆较蛲七M(jìn)，從而使沖壓加工從儀能生產(chǎn)優(yōu)良產(chǎn)品的第一階段。
進(jìn)入70年代向高速化、啟動(dòng)化、精密化、安全化發(fā)展的第二階段。在這個(gè)過程中不斷涌現(xiàn)各種高效率、商壽命、高精度助多功能自動(dòng)校具。其代表是多達(dá)別多個(gè)工位的級(jí)進(jìn)模和十幾個(gè)工位的多工位傳遞模。在此基礎(chǔ)上又發(fā)展出既有連續(xù)沖壓工位又有多滑塊成形工位的壓力機(jī)—彎曲機(jī)。在此期間，日本站到了世界最前列——其模具加工精度進(jìn)入了微米級(jí)，模具壽命，合金工具鋼制造的模具達(dá)到了幾千萬次，硬質(zhì)合金鋼制造的模具達(dá)到了幾億次p每分鐘沖壓次數(shù)，小型壓力機(jī)通常為200至300次，最高為1200次至1500次。在此期間，為了適應(yīng)產(chǎn)品更新快、用期短(如汽車改型、玩具翻新等)的需要，各種經(jīng)濟(jì)型模具，如鋅落合金模具、聚氨酯橡膠模具、鋼皮沖模等也得到了很大發(fā)展。
從70年代中期至今可以說是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助制造技術(shù)不斷發(fā)展的時(shí)代。隨著模具加工精度與復(fù)雜性不斷提高，生產(chǎn)周期不斷加快，模具業(yè)對(duì)設(shè)備和人員素質(zhì)的要求也不斷提高。依靠普通加工設(shè)備，憑經(jīng)驗(yàn)和手藝越來越不能滿足模具生產(chǎn)的需要。90年代以來，機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)緊密結(jié)合，發(fā)展了NC機(jī)床，如數(shù)控線切割機(jī)床、數(shù)控電火花機(jī)床、數(shù)控銑床、數(shù)控坐標(biāo)磨床等。而采用電子計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程、控制的CNC機(jī)床提高了數(shù)控機(jī)床的使用效率和范圍。近年來又發(fā)展出由一臺(tái)計(jì)算機(jī)以分時(shí)的方式直接管理和控制一群數(shù)控機(jī)床的NNC系統(tǒng)。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)也逐步進(jìn)入模具生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，包括設(shè)計(jì)、制造、管理等。國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，到2000年，作為設(shè)計(jì)和制造之間聯(lián)系手段的圖紙將失去其主要作用。模具自動(dòng)設(shè)計(jì)的最根本點(diǎn)是必須確立模具零件標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。要擺脫過去以人的思考判斷和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)為中心所組成的設(shè)計(jì)方法，就必須把過去的經(jīng)驗(yàn)和思考方法，進(jìn)行系列化、數(shù)值化、數(shù)式化，作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則儲(chǔ)存到計(jì)算機(jī)中。因?yàn)槟＞邩?gòu)成元件也干差萬別，要搞出一個(gè)能適應(yīng)各種零件的設(shè)計(jì)軟件幾乎不可能。但是有些產(chǎn)品的零件形狀變化不大，模具結(jié)構(gòu)有一定的規(guī)律，放可總結(jié)歸納，為自動(dòng)設(shè)計(jì)提供軟件。如日本某公司的CDM系統(tǒng)用于級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)與制造，其中包括零件圖形輸入、毛坯展開、條料排樣、確定模板尺寸和標(biāo)準(zhǔn)、繪制裝配圖和零件圖、輸出NC程序(為數(shù)控加工中心和線切割編程)等，所用時(shí)間由手工的20%、工時(shí)減少到35小時(shí)；從80年代初日本就將三維的CAD／CAM系統(tǒng)用于汽車覆蓋件模具。目前，在實(shí)體件的掃描輸入，圖線和數(shù)據(jù)輸入，幾何造形、顯示、繪圖、標(biāo)注以及對(duì)數(shù)據(jù)的自動(dòng)編程，產(chǎn)生效控機(jī)床控制系統(tǒng)的后置處理文件等方面已達(dá)到較高水平；計(jì)算機(jī)仿真(CAE)技術(shù)也取得了一定成果。在高層次上，CAD／CAM／CAE集成的，即數(shù)據(jù)是統(tǒng)一的，可以互相直接傳輸信息．實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。目前．國(guó)外僅有少數(shù)廠家能夠做到。
3 我國(guó)模具工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
由于歷史原因形成的封閉式、“大而全”的企業(yè)特征，我國(guó)大部分企業(yè)均設(shè)有模具車間，處于本廠的配套地位，自70年代末才有了模具工業(yè)化和生產(chǎn)專業(yè)化這個(gè)概念。生產(chǎn)效率不高，經(jīng)濟(jì)效益較差。模具行業(yè)的生產(chǎn)小而散亂，跨行業(yè)、投資密集，專業(yè)化、商品化和技術(shù)管理水平都比較低。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)現(xiàn)有模具專業(yè)生產(chǎn)廠、產(chǎn)品廠配套的模具車間（分廠）近17000家，約60萬從業(yè)人員，年模具總產(chǎn)值達(dá)200億元人民幣。但是，我國(guó)模具工業(yè)現(xiàn)有能力只能滿足需求量的60％左右，還不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。目前，國(guó)內(nèi)需要的大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命的模具還主要依靠進(jìn)口。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，1997年進(jìn)口模具價(jià)值6.3億美元，這還不包括隨設(shè)備一起進(jìn)口的模具；1997年出口模具僅為7800萬美元。目前我國(guó)模具工業(yè)的技術(shù)水平和制造能力，是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的薄弱環(huán)節(jié)和制約經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的瓶頸。
3.1 模具工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀
按照中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)的劃分，我國(guó)模具基本分為10大類，其中，沖壓模和塑料成型模兩大類占主要部分。按產(chǎn)值計(jì)算，目前我國(guó)沖壓模占50％左右，塑料成形模約占20％，拉絲模（工具）約占10％，而世界上發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家和地區(qū)的塑料成形模比例一般占全部模具產(chǎn)值的40％以上。
我國(guó)沖壓模大多為簡(jiǎn)單模、單工序模和符合模等，精沖模，精密多工位級(jí)進(jìn)模還為數(shù)不多，模具平均壽命不足100萬次，模具最高壽命達(dá)到1億次以上，精度達(dá)到3～5um，有50個(gè)以上的級(jí)進(jìn)工位，與國(guó)際上最高模具壽命6億次，平均模具壽命5000萬次相比，處于80年代中期國(guó)際先進(jìn)水平。
我國(guó)的塑料成形模具設(shè)計(jì)，制作技術(shù)起步較晚，整體水平還較低。目前單型腔，簡(jiǎn)單型腔的模具達(dá)70％以上，仍占主導(dǎo)地位。一模多腔精密復(fù)雜的塑料注射模，多色塑料注射模已經(jīng)能初步設(shè)計(jì)和制造。模具平均壽命約為80萬次左右，主要差距是模具零件變形大、溢邊毛刺大、表面質(zhì)量差、模具型腔沖蝕和腐蝕嚴(yán)重、模具排氣不暢和型腔易損等，注射模精度已達(dá)到5um以下，最高壽命已突破2000萬次，型腔數(shù)量已超過100腔，達(dá)到了80年代中期至90年代初期的國(guó)際先進(jìn)水平。
3.2 模具工業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀
我國(guó)模具工業(yè)目前技術(shù)水平參差不齊，懸殊較大。從總體上來講，與發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家及港臺(tái)地區(qū)先進(jìn)水平相比，還有較大的差距。
在采用CAD/CAM/CAE/CAPP等技術(shù)設(shè)計(jì)與制造模具方面，無論是應(yīng)用的廣泛性，還是技術(shù)水平上都存在很大的差距。在應(yīng)用CAD技術(shù)設(shè)計(jì)模具方面，僅有約10%的模具在設(shè)計(jì)中采用了CAD，距拋開繪圖板還有漫長(zhǎng)的一段路要走；在應(yīng)用CAE進(jìn)行模具方案設(shè)計(jì)和分析計(jì)算方面，也才剛剛起步，大多還處于試用和動(dòng)畫游戲階段；在應(yīng)用CAM技術(shù)制造模具方面，一是缺乏先進(jìn)適用的制造裝備，二是現(xiàn)有的工藝設(shè)備（包括近10多年來引進(jìn)的先進(jìn)設(shè)備）或因計(jì)算機(jī)制式（IBM微機(jī)及其兼容機(jī)、HP工作站等）不同，或因字節(jié)差異、運(yùn)算速度差異、抗電磁干擾能力差異等，聯(lián)網(wǎng)率較低，只有5%左右的模具制造設(shè)備近年來才開展這項(xiàng)工作；在應(yīng)用CAPP技術(shù)進(jìn)行工藝規(guī)劃方面，基本上處于空白狀態(tài)，需要進(jìn)行大量的標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)工作；在模具共性工藝技術(shù)，如模具快速成型技術(shù)、拋光技術(shù)、電鑄成型技術(shù)、表面處理技術(shù)等方面的CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用在我國(guó)才剛起步。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的軟件開發(fā)，尚處于較低水平，需要知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的積累。我國(guó)大部分模具廠、車間的模具加工設(shè)備陳舊，在役期長(zhǎng)、精度差、效率低，至今仍在使用普通的鍛、車、銑、刨、鉆、磨設(shè)備加工模具，熱處理加工仍在使用鹽浴、箱式爐，操作憑工人的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)備簡(jiǎn)陋，能耗高。設(shè)備更新速度緩慢，技術(shù)改造，技術(shù)進(jìn)步力度不大。雖然近年來也引進(jìn)了不少先進(jìn)的模具加工設(shè)備，但過于分散，或不配套，利用率一般僅有25%左右，設(shè)備的一些先進(jìn)功能也未能得到充分發(fā)揮。
缺乏技術(shù)素質(zhì)較高的模具設(shè)計(jì)、制造工藝技術(shù)人員和技術(shù)工人，尤其缺乏知識(shí)面寬、知識(shí)結(jié)構(gòu)層次高的復(fù)合型人才。中國(guó)模具行業(yè)中的技術(shù)人員，只占從業(yè)人員的8%~12%左右，且技術(shù)人員和技術(shù)工人的總體技術(shù)水平也較低。1980年以前從業(yè)的技術(shù)人員和技術(shù)工人知識(shí)老化，知識(shí)結(jié)構(gòu)不能適應(yīng)現(xiàn)在的需要；而80年代以后從業(yè)的人員，專業(yè)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)匱乏，動(dòng)手能力差，不安心，不愿學(xué)技術(shù)。近年來人才外流不僅造成人才數(shù)量與素質(zhì)水平下降，而且人才結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)了新的斷層，青黃不接，使得模具設(shè)計(jì)、制造的技術(shù)水平難以提高。
3.3 模具工業(yè)配套材料，標(biāo)準(zhǔn)件結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀
近10多年來，特別是“八五”以來，國(guó)家有關(guān)部委已多次組織有關(guān)材料研究所、大專院校和鋼鐵企業(yè)，研究和開發(fā)模具專用系列鋼種、模具專用硬質(zhì)合金及其他模具加工的專用工具、輔助材料等，并有所推廣。但因材料的質(zhì)量不夠穩(wěn)定，缺乏必要的試驗(yàn)條件和試驗(yàn)數(shù)據(jù)，規(guī)格品種較少，大型模具和特種模具所需的鋼材及規(guī)格還有缺口。在鋼材供應(yīng)上，解決用戶的零星用量與鋼廠的批量生產(chǎn)的供需矛盾，尚未得到有效的解決。另外，國(guó)外模具鋼材近年來相繼在國(guó)內(nèi)建立了銷售網(wǎng)點(diǎn)，但因渠道不暢、技術(shù)服務(wù)支撐薄弱及價(jià)格偏高、外匯結(jié)算制度等因素的影響，目前推廣應(yīng)用不多。
模具加工的輔助材料和專用技術(shù)近年來雖有所推廣應(yīng)用，但未形成成熟的生產(chǎn)技術(shù)，大多仍還處于試驗(yàn)摸索階段，如模具表面涂層技術(shù)、模具表面熱處理技術(shù)、模具導(dǎo)向副潤(rùn)滑技術(shù)、模具型腔傳感技術(shù)及潤(rùn)滑技術(shù)、模具去應(yīng)力技術(shù)、模具抗疲勞及防腐技術(shù)等尚未完全形成生產(chǎn)力，走向商品化。一些關(guān)鍵、重要的技術(shù)也還缺少知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。
我國(guó)的模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)，80年代初才形成小規(guī)模生產(chǎn)，模具標(biāo)準(zhǔn)化程度及標(biāo)準(zhǔn)件的使用覆蓋面約占20%，從市場(chǎng)上能配到的也只有約30個(gè)品種，且僅限于中小規(guī)格。標(biāo)準(zhǔn)凸凹模、熱流道元件等剛剛開始供應(yīng)，模架及零件生產(chǎn)供應(yīng)渠道不暢，精度和質(zhì)量也較差。
3.4 模具工業(yè)產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀
我國(guó)的模具工業(yè)相對(duì)較落后，至今仍不能稱其為一個(gè)獨(dú)立的行業(yè)。我國(guó)目前的模具生產(chǎn)企業(yè)可劃分為四大類：專業(yè)模具廠，專業(yè)生產(chǎn)外供模具；產(chǎn)品廠的模具分廠或車間，以供給本產(chǎn)品廠所需的模具為主要任務(wù)；三資企業(yè)的模具分廠，其組織模式與專業(yè)模具廠相類似，以小而專為主；鄉(xiāng)鎮(zhèn)模具企業(yè)，與專業(yè)模具廠相類似。其中以第一類數(shù)量最多，模具產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的70%以上。我國(guó)的模具行業(yè)管理體制分散。目前有19個(gè)大行業(yè)部門制造和使用模具，沒有統(tǒng)一管理的部門。僅靠中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)籌規(guī)劃，集中攻關(guān)，跨行業(yè)，跨部門管理困難很多。
模具適宜于中小型企業(yè)組織生產(chǎn)，而我國(guó)技術(shù)改造投資向大中型企業(yè)傾斜時(shí)，中小型模具企業(yè)的投資得不到保證。包括產(chǎn)品廠的模具車間、分廠在內(nèi)，技術(shù)改造后不能很快收回其投資，甚至負(fù)債累累，影響發(fā)展。
雖然大多數(shù)產(chǎn)品廠的模具車間、分廠技術(shù)力量強(qiáng)，設(shè)備條件較好，生產(chǎn)的模具水平也較高，但設(shè)備利用率低。
我國(guó)模具價(jià)格長(zhǎng)期以來同其價(jià)值不協(xié)調(diào)，造成模具行業(yè)“自身經(jīng)濟(jì)效益小，社會(huì)效益大”的現(xiàn)象?！案赡＞叩牟蝗绺赡＞邩?biāo)準(zhǔn)件的，干標(biāo)準(zhǔn)件的不如干模具帶件生產(chǎn)的。干帶件生產(chǎn)的不如用模具加工產(chǎn)品的”之類不正?，F(xiàn)象存在。
4 模具的發(fā)展趨勢(shì)
4.1 模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三維化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展
4.1.1模具軟件功能集成化
模具軟件功能的集成化要求軟件的功能模塊比較齊全，同時(shí)各功能模塊采用同一數(shù)據(jù)模型，以實(shí)現(xiàn)信息的綜合管理與共享，從而支持模具設(shè)計(jì)、制造、裝配、檢驗(yàn)、測(cè)試及生產(chǎn)管理的全過程，達(dá)到實(shí)現(xiàn)最佳效益的目的。如英國(guó)Delcam公司的系列化軟件就包括了曲面/實(shí)體幾何造型、復(fù)雜形體工程制圖、工業(yè)設(shè)計(jì)高級(jí)渲染、塑料模設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)、復(fù)雜形體CAM、藝術(shù)造型及雕刻自動(dòng)編程系統(tǒng)、逆向工程系統(tǒng)及復(fù)雜形體在線測(cè)量系統(tǒng)等。集成化程度較高的軟件還包括：Pro/ENGINEER、UG和CATIA等。國(guó)內(nèi)有上海交通大學(xué)金屬塑性成型有限元分析系統(tǒng)和沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)；北京北航海爾軟件有限公司的CAXA系列軟件；吉林金網(wǎng)格模具工程研究中心的沖壓模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)等。
4.1.2模具設(shè)計(jì)、分析及制造的三維化
傳統(tǒng)的二維模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已越來越不適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)和集成化技術(shù)要求。模具設(shè)計(jì)、分析、制造的三維化、無紙化要求新一代模具軟件以立體的、直觀的感覺來設(shè)計(jì)模具，所采用的三維數(shù)字化模型能方便地用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的CAE分析、模具可制造性評(píng)價(jià)和數(shù)控加工、成形過程模擬及信息的管理與共享。如Pro/ENGINEER、UG和CATIA等軟件具備參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)等特點(diǎn)，從而使模具并行工程成為可能。另外，Cimatran公司的Moldexpert，Delcam公司的Ps-mold及日立造船的Space-E/mold均是3D專業(yè)注塑模設(shè)計(jì)軟件，可進(jìn)行交互式3D型腔、型芯設(shè)計(jì)、模架配置及典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。澳大利亞Moldflow公司的三維真實(shí)感流動(dòng)模擬軟件MoldflowAdvisers已經(jīng)受到用戶廣泛的好評(píng)和應(yīng)用。國(guó)內(nèi)有華中理工大學(xué)研制的同類軟件HSC3D4.5F及鄭州工業(yè)大學(xué)的Z-mold軟件。面向制造、基于知識(shí)的智能化功能是衡量模具軟件先進(jìn)性和實(shí)用性的重要標(biāo)志之一。如Cimatron公司的注塑模專家軟件能根據(jù)脫模方向自動(dòng)產(chǎn)生分型線和分型面，生成與制品相對(duì)應(yīng)的型芯和型腔，實(shí)現(xiàn)模架零件的全相關(guān)，自動(dòng)產(chǎn)生材料明細(xì)表和供NC加工的鉆孔表格，并能進(jìn)行智能化加工參數(shù)設(shè)定、加工結(jié)果校驗(yàn)等。
4.1.3模具軟件應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)
隨著模具在企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)、合作、生產(chǎn)和管理等方面的全球化、國(guó)際化，以及計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)使得在模具行業(yè)應(yīng)用虛擬設(shè)計(jì)、敏捷制造技術(shù)既有必要，也有可能。美國(guó)在其《21世紀(jì)制造企業(yè)戰(zhàn)略》中指出，到2006年要實(shí)現(xiàn)汽車工業(yè)敏捷生產(chǎn)/虛擬工程方案，使汽車開發(fā)周期從40個(gè)月縮短到4個(gè)月。
4.2 模具檢測(cè)、加工設(shè)備向精密、高效和多功能方向發(fā)展
4.2.1模具檢測(cè)設(shè)備的日益精密、高效
精密、復(fù)雜、大型模具的發(fā)展，對(duì)檢測(cè)設(shè)備的要求越來越高?，F(xiàn)在精密模具的精度已達(dá)2～3μm，目前國(guó)內(nèi)廠家使用較多的有意大利、美國(guó)、日本等國(guó)的高精度三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，并具有數(shù)字化掃描功能。如東風(fēng)汽車模具廠不僅擁有意大利產(chǎn)3250mm×3250mm三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，還擁有數(shù)碼攝影光學(xué)掃描儀，率先在國(guó)內(nèi)采用數(shù)碼攝影、光學(xué)掃描作為空間三維信息的獲得手段，從而實(shí)現(xiàn)了從測(cè)量實(shí)物→建立數(shù)學(xué)模型→輸出工程圖紙→模具制造全過程，成功實(shí)現(xiàn)了逆向工程技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。這方面的設(shè)備還包括：英國(guó)雷尼紹公司第二代高速掃描儀(CYCLON SERIES2)可實(shí)現(xiàn)激光測(cè)頭和接觸式測(cè)頭優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，激光掃描精度為0.05mm，接觸式測(cè)頭掃描精度達(dá)0.02mm。另外德國(guó)GOM公司的ATOS便攜式掃描儀，日本羅蘭公司的PIX-30、PIX-4臺(tái)式掃描儀和英國(guó)泰勒·霍普森公司TALYSCAN150多傳感三維掃描儀分別具有高速化、廉價(jià)化和功能復(fù)合化等特點(diǎn)。
4.2.2數(shù)控電火花加工機(jī)床
日本沙迪克公司采用直線電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)的AQ325L、AQ550LLS-WEDM具有驅(qū)動(dòng)反應(yīng)快、傳動(dòng)及定位精度高、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。瑞士夏米爾公司的NCEDM具有P-E3自適應(yīng)控制、PCE能量控制及自動(dòng)編程專家系統(tǒng)。另外有些EDM還采用了混粉加工工藝、微精加工脈沖電源及模糊控制(FC)等技術(shù)。
4.2.3高速銑削機(jī)床(HSM)
銑削加工是型腔模具加工的重要手段。而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)及可加工硬材料(<60HRC)等諸多優(yōu)點(diǎn)。因而在模具加工中日益受到重視。瑞士克朗公司UCP710型五軸聯(lián)動(dòng)加工中心，其機(jī)床定位精度可達(dá)8μm，自制的具有矢量閉環(huán)控制電主軸，最大轉(zhuǎn)速為42000r/min。意大利RAMBAUDI公司的高速銑床，其加工范圍達(dá)2500mm×5000mm×1800mm，轉(zhuǎn)速達(dá)20500r/min，切削進(jìn)給速度達(dá)20m/min。HSM一般主要用于大、中型模具加工，如汽車覆蓋件模具、壓鑄模、大型塑料等曲面加工，其曲面加工精度可達(dá)0.01mm。
4.3 快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)
縮短產(chǎn)品開發(fā)周期是贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的有效手段之一。與傳統(tǒng)模具加工技術(shù)相比，快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)具有制模周期短、成本較低的特點(diǎn)，精度和壽命又能滿足生產(chǎn)需求，是綜合經(jīng)濟(jì)效益比較顯著的模具制造技術(shù)，具體主要有以下一些技術(shù)。
(1)快速原型制造技術(shù)(RPM)。它包括激光立體光刻技術(shù)(SLA) ；疊層輪廓制造技術(shù)(LOM) ；激光粉末選區(qū)燒結(jié)成形技術(shù)(SLS) ；熔融沉積成形技術(shù)(FDM) 和三維印刷成形技術(shù)(3D-P)等。
(2)表面成形制模技術(shù)。它是指利用噴涂、電鑄和化學(xué)腐蝕等新的工藝方法形成型腔表面及精細(xì)花紋的一種工藝技術(shù)。
(3)澆鑄成形制模技術(shù)。主要有鉍錫合金制模技術(shù)、鋅基合金制模技術(shù)、樹脂復(fù)合成形模具技術(shù)及硅橡膠制模技術(shù)等。
(4)冷擠壓及超塑成形制模技術(shù)。
(5)無模多點(diǎn)成形技術(shù)。
(6)KEVRON鋼帶沖裁落料制模技術(shù)。
(7)模具毛坯快速制造技術(shù)。主要有干砂實(shí)型鑄造、負(fù)壓實(shí)型鑄造、樹脂砂實(shí)型鑄造及失蠟精鑄等技術(shù)。
(8)其他方面技術(shù)。如采用氮?dú)鈴椈蓧哼叀⑿读?、快速換模技術(shù)、沖壓?jiǎn)卧M合技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)及實(shí)型鑄造沖模刃口鑲塊技術(shù)等。
4.4 模具材料及表面處理技術(shù)發(fā)展迅速
模具工業(yè)要上水平，材料應(yīng)用是關(guān)鍵。因選材和用材不當(dāng)，致使模具過早失效，大約占失效模具的45%以上。在模具材料方面，常用冷作模具鋼有CrWMn、Cr12、Cr12MoV和W6Mo5Cr4V2，火焰淬火鋼(如日本的AUX2、SX105V(7CrSiMnMoV)等；常用新型熱作模具鋼有美國(guó)H13、瑞典QRO80M、QRO90SUPREME等；常用塑料模具用鋼有預(yù)硬鋼(如美國(guó)P20)、時(shí)效硬化型鋼(如美國(guó)P21、日本NAK55等)、熱處理硬化型鋼(如美國(guó)D2，日本PD613、PD555、瑞典一勝白136等)、粉末模具鋼(如日本KAD18和KAS440)等；覆蓋件拉延模常用HT300、QT60-2、Mo-Cr、Mo-V鑄鐵等，大型模架用HT250。多工位精密沖模常采用鋼結(jié)硬質(zhì)合金及硬質(zhì)合金YG20等。在模具表面處理方面，其主要趨勢(shì)是：由滲入單一元素向多元素共滲、復(fù)合滲(如TD法)發(fā)展；由一般擴(kuò)散向CVD、PVD、PCVD、離子滲入、離子注入等方向發(fā)展；可采用的鍍膜有：TiC、TiN、TiCN、TiAlN、CrN、Cr7C3、W2C等，同時(shí)熱處理手段由大氣熱處理向真空熱處理發(fā)展。另外，目前對(duì)激光強(qiáng)化、輝光離子氮化技術(shù)及電鍍(刷鍍)防腐強(qiáng)化等技術(shù)也日益受到重視。
4.5 模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式逐步得到了認(rèn)同
在成形工藝方面，主要有沖壓模具功能復(fù)合化、超塑性成形、塑性精密成形技術(shù)、塑料模氣體輔助注射技術(shù)及熱流道技術(shù)、高壓注射成形技術(shù)等。另一方面，隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷發(fā)展和模具行業(yè)整體水平的提高，在模具行業(yè)出現(xiàn)了一些新的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理理念與模式。具體主要有：適應(yīng)模具單件生產(chǎn)特點(diǎn)的柔性制造技術(shù)；創(chuàng)造最佳管理和效益的團(tuán)隊(duì)精神，精益生產(chǎn)；提高快速應(yīng)變能力的并行工程、虛擬制造及全球敏捷制造、網(wǎng)絡(luò)制造等新的生產(chǎn)哲理；廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)件通用件的分工協(xié)作生產(chǎn)模式；適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保要求的綠色設(shè)計(jì)與制造等。
5 總結(jié)
總結(jié)進(jìn)入21世紀(jì)，在經(jīng)濟(jì)全球化的新形勢(shì)下，隨著資本、技術(shù)和勞動(dòng)力市場(chǎng)的重新整合，我國(guó)裝備制造業(yè)在加入WTO以后，將成為世界裝備制造業(yè)的基地。而在現(xiàn)代制造業(yè)中，無論哪一行業(yè)的工程裝備，都越來越多地采用由模具工業(yè)提供的產(chǎn)品。為了適應(yīng)用戶對(duì)模具制造的高精度、短交貨期、低成本的迫切要求，模具工業(yè)正廣泛應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)來加速模具工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，滿足各行各業(yè)對(duì)模具這一基礎(chǔ)工藝裝備的迫切需求。
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