中国模具工业现状和模具技术发展趋势毕业论文.doc

毕业论文中国模具工业现状和模具技术发展趋势学 号 11836210 姓 名 李洞洞 班 级 模具112 专 业 模具设计与制造 系 部 机电工程系 指导老师 林 瑾 完成时间 2014 年 04 月 01 日至 2014 年 04 月 09 日目录引言1第1章中国模具工业发展现状3 1.1模具产业总额迅速增长41.2技术的一体化51.3满足模具结构的大型化和复杂化要求采用新技术61.4高速铣削在模具加工中的应用61.5热流道技术、气辅成型技术、高压注射技术在注射模中的应用71.6纳米模具技术为微细成型提供了技术支持71.7逆向工程技术81.8模具热处理与表面强化技术81.9模具制造业中的信息化与网络化技术8第2章中国模具产业中的现存问题10第3章中国模具工业的发展趋势133.1模具结构日趋大型、精密、复杂及寿命曰益提高133.2技术在模具设计制造中的广泛应用133. 3快速经济制模技术的推广应用133. 4新型技术在塑料模具中的推广应用143.5模具标准件的应用153.6开发优质模具材料和先进的表面处理技术153.7高速铣削在模具加工中的推广应用153.8研究和应用模具的髙速测量技术与逆向工程153.9开发成形新工艺和模具，培养新理念和新模式16第4章未来模具技术的发展重点17结束语22中国模具工业现状和模具技术发展趋势摘要：本文叙述了模具在生产发展中的重要性，介绍了模具的现状及发展方向，分析了我国模具工业的现状，针对模具工业有待解决的十大关键问题，探讨了模具技术的主要发展趋势， 提出发展我国模具工业的建议，强调建立我国模具工业新理念与新模式的重要性。中国模具设计，则是依据着模具市场的发展趋势，转变着模具产品的发展规模，不断提高着模具设计水平，迎合着模具企业的经济发展需求，也会进一步推动模具技术的发展。关键词：发展趋势 现状 模具设计abstract:this paper describes the importance of mold in the production development, introduces the present situation and development direction of the mold, the paper analyzes the current situation of mold industry in china, for the mold industry top ten key problems to solve, discusses the main trends of development of mold technology, puts forward suggestions for the development of mold industry in china, the emphasis on establishing the importance of new concepts and new models of mold industry in china. china mold and die design, it is based on the development trend of the mold market, change the mold product development scale, continuously improve the level of the mold design, meet the demand of the economic development of mold enterprises, will further promote the development of mold technology.key words: development tendency current situation mold design引言模具工业在装备制造业中的地位与作用是众所周知的，模具工业技术水平的高低已经成为衡量一个国家制造业水平的重要标志。随着各种高新技术的迅猛发展，给模具赋予了新的使命和全新的内涵，其分类不断增加，快速经济制模材料向着多品种系列化迈进，工艺不断有新的创新和突破，与之配套的设备相继问世，服务领域在不断地拓宽，创造的经济效益越来越显著。国际模具及塑胶五金产业供应商协会负责人罗百辉表示，我国快速经济模具技术发展迅速，已接近国际先进水平。特别是“十一五”以来，在汽车行业快速发展的引领下，极大地促进了快速经济模具技术的发展，使我国的快速经济模具技术由原来服务于低档小批量生产转向服务于高档轿车的新车型开发以及各类新产品开发。快速经济模具技术属于先进制造技术，目前我国快速经济模具技术的开发研究基本分布在大专院校、科研院所以及科技型高新技术企业，专业研究、生产快速经济模具的企业不是很多，且多为中小型企业。因此，目前极待膨胀快速经济模具企业的规模，支持其对新型快速经济模具技术的研发。模具技术集合了机械、电子、化学、材料、计算机、精密监测和信息网络等诸多学科知识，模具技术的发展体现了高技术的特点，模具制造业已经成为与高新技术产业互为依托的产业。用模具制造的零件表现出来的高效率、高精度、高复杂性、低消耗和低成本是任何其他加工方法无法比拟的。我国汽车、家电产业的发展和电子信息等高新技术产业的快速发展，促进了模具工业的发展，给模具行业的发展提供了可靠的宏观支持，带动了模具技术的发展与提高。集成一体化技术、大型精密汽车覆盖件模具的高速铣削加工技术、注射模中的高压注射技术、模具企业的信息化与网络化制造技术等逐步得到推广 与应用。可以预见，“十二五”期间我国模具行业将 在良好的宏观环境下得到快速发展。随着模具工业的发展，模具技术的高科技含量越来越高,从模具产品中越来越体现制造水平的技术进步与创新。模具是工业生产的重耍基础装备，是高新技术产业的一个组成部分，用模具生产的产品价值往往是模具自臭价值的几十倍到上百倍。模具技术涉及新技术、新工艺、新材料、新设备的开发与推广应用，是一门技术综合性强的精密基础工艺装备技术，是冶金、材料、理化、计量、摩擦与润滑、机电一体化、计算机等多门学科以及铸、锻、热处理、机加工、检测等渚多工种共同打造的系统工程。用模具生产制品所表现出来的高效率、低消耗、高一致性、高精度和高复杂程度是其他任何加工制造方法所不及的。由此可见，模具制造业已成为与高新技术产业互为依托的产业，模具工业技术水平的高低已成为衡量国家制造业水平的重耍标志之一。当前，我国的模具工业正处于从传统作业模式向现代化生产进行跨越的关键阶段，认清我国模具工业的发展现状与现代模具技术发展趋势必将有利于寻求适合我国国情的模具工业发展思路。第1章中国模具工业发展现状快速经济模具领域存在的主要问题是：我国专业的快速模具制造企业相对较少，影响了我国自主品牌新产品的开发试制。如汽车新车型开发，主机厂大多选择国外的新车型快速试制企业，或者国内的外资企业，其主要原因是国内的快速经济模具企业较少，或者发展的还不够强大，影响了汽车主机厂的选择。其次，我国快速模具企业多为中小企业，自我发展能力较弱，虽然在技术上接近国外先进水平，但在技术改造投入方面能力有限。近年来，我国的快速经济模具技术发展很快，特别是cnc加工设备的普及，模具的设计水平和质量有了很大的提高，完全可替代进口。但是与国外先进的快速模具技术水平相比，仍存在一定的差距。汽车覆盖件快速模具经多年的技术积淀，以及与新技术、新材料的嫁接，其制造水平和速度都有了明显的提升。与国际先进水平相比其差距主要体现在：国际先进的汽车覆盖件快速模具制造企业是集快速模具技术、汽车车身技术于一身，对汽车主机厂的新产品开发，实施从快速模具制造、冲压、焊接一条龙服务。国内的汽车覆盖件快速模具制造企业。只能承担快速模具的制造及冲压，导致国内的快速模具企业活源匮乏，整体水平提升较慢。再加上汽车覆盖件快速模具制造企业多为中小企业，投资能力较弱，对于先进的高速加工设备以及在线检测设备的引进较少，还保证不了高档次产品的快速开发。 1.1模具产业总额迅速增长鉴于模具工业的特点和重耍性，我国对模具产业的发展极为重视，自1997年以来，相继把模 具及其加工技术和设备列入了当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录和鼓励外商投资产业目录，并对全国部分重点专业模具厂实行增值税返还70%的优惠政策；1999年，国家又把有关模具技术和产品列入国家计委和科学技术 部发布的当前国家优先发展的高新技术产业化重点领域指南(目录)。以上措施均有力推动我国模具产业的飞速发展，充分发挥模具工业在整个国家工业发展中的“效益放大器”作用。2005 年我国模具工业总产值已跃居世界第三位，达到610亿元（广东约185亿元，浙江100亿元，江苏 60亿元，上海40亿元)，其中模具生产最为集中的地区在珠三角和长三角地区,约占全国模具总产值的三分之二以上，模具发展有力支持着这两个地区工业的快速发展。表1和表2分别为1999-2005年中国模具的总产值和进出口情况。表1 近几年中国模具工业的总产值情况年份产值（亿元）年增长率（%）199925020002800.1220013160.1320023600.1420034500.2520045300.1820056100.15表2 近几年中国模具进出口情况年份进口（万美元）出口（万美元）出口/进口199988274132800.15200097700173740.182001111174187760.172002127220252340.202003136930336800.252004181300491000.272005206800738000.36 由表12可以看出，自1999年以来，我国模具工业总产值虽逐年递增趋势，年增长率均在 12%以上；其次，我国模具产品进口金额的增幅有逐年下降的趋势，出口比例逐年加大（尤其是 2002以来），进出口比例正逐步趋向合理，2005 年达到0.36。然而，与需求相比，中国模具工业 明显供不应求，自2002年以来，贸易逆差均在10 亿美元以上，致使我国仍为世界上模具年净进口量较大的国家。最新统计数据表明：2006年我国共进口模具 20.47亿美元,与2005年相比约减少2100万美元，降幅为1%；出口模具突破10亿美元大关，提前 4年完成了模具行业“十一五”规划中的出口目标，达10.41亿美元，同比增幅高达41%；外贸逆差为10.06亿美元，同比减少3.24亿美元，降幅为24.4%。从模具价格分析，2006年我国进出口的 冲压模具分别为50645吨和39890吨，按每吨单价算，进口的冲压模具合14913美元/吨，出口的 冲压模具只有5867美元/吨。2006年，我国进出 口塑料橡胶模具分别为413715套和1217772套， 平均价格为进口 2532美元/套，出口 602美元/套。从上述数字可以看出，出口模具的平均单价大约只有进口模具的1/31/4。除了国外模具的成本和价格确实要比我们高之外，上述数字也充分说明我们出口的模具仍以中低档为主，而进口模具却以中高档为主，其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命等技术含量高的模具领域。模具是工业生产中极其重要而又不可或缺的特殊基础工艺装备。由于模具生产过程集精密制造、计算机技术、智能控制和绿色制造为一体，因此既是高新技术载体，又是高新技术产品。由于使用模具批量生产制件具有的高生产效率、高一致性、低耗能耗材，以及有较高的精度和复杂程度，因此已越来越被国民经济各工业生产部门所重视。在经历国际金融危机之后，全球经济开始走出低谷并开始缓慢复苏，其中新兴国家经济发展较快，情况要好于发达国家。2010年中国经济仍高速增长，在中国经济高速增长和全球经济回暖的影响下，中国模具行业在后危机时期获得了较好的恢复性增长。2010年增长又迈上了2位数，全国模具总销售额达到1120亿元左右，比上年增长14%以上。其中模具出口的发展速度高于整个行业的总体发展速度，并首次实现外贸顺差。根据海关统计，2010年模具出口21.96亿美元，比2009年增长19.15%，实现顺差1.34亿美元。从2007年以来，我国模具制造行业规模在不断扩大，截止到2011年一季度，整个行业的总资产为1178.9亿元，具体增长趋势如下数据所示：根据国家统计局统计的数据，2008年我国模具的产量为12722212套，同比增长了43.00%；2009年我国模具的产量变为8877575套，同比减少了30.22%；到了2010年，全国模具产量达到了9833530套，同比增长了10.77%。图表：图1.3 2007-2010年我国模具产量变化图 单位：套 1.2技术的一体化模具的计算机辅助设计与制造已经在很大程度上在很多模具制造企业得到应用与普及。模具设计与制造一体化可以达到优化设计的目的，是最合理的模具设计与生产方式，这已经成为大家的共识。三维设计既可用于建模，又可为数控加工提供程序，提高了加工效率和质量,为了提高模具设计的。科学性和合理性，用数值模拟手段对零件的成形性进行模拟仿真，在模具设计时进行工艺分析，提出合理的工艺方案和模具结构。目前,无论是大型金属覆盖件成形、复杂零件的锻造成形，还是各类塑件成型或组合成形，不管零件多大、多复杂，或是多小、多精密，其成形过程一般都可以进行模拟，这是设计与加工紧密联系的不可或缺的。华塑等商用软件得到越来越广泛的应用。技术的集成化、三维化、智能化和网络化,让用户在统一的环境下协同作业，充分发挥各单元的优势和功能，达到效益最大化。目前国内众多模具企业中，技术已经广泛使用，但一体化技术的应用还需要大力促进和推广。 1.3满足模具结构的大型化和复杂化要求采用新技术在工艺设计中大量应用模拟仿真技术成为不可缺少的工具。通过模拟分析，提前发现覆盖件成形中的问题，如起皱、开裂、回弹等，通过工艺补偿和参数调整，找到解决问题的方法和措施。技术的发展方向是零件回弹分析和工艺参数自动优化以及材料参数库的补充与完整，如高强钢、超高强度钢的特性参数，在一些模拟软件的材料特性参数库中还很缺乏。三维模具设计在国外已经是十分普遍的技术，特别是应用在汽车覆盖件等大型、复杂模具设计中。三维模具实体设计能对模具结构进行真实的描述，进行静态和动态干涉检查，确保模具结构设计的合理性。复杂、大型模具的零件往往数量繁多，为了对零件品种、数量和加工环节进行有效管理，引入了 产品周期管理技术，对模具设计、工艺设计、生产流程和服务进行定制管理，并与系统进行挂接，在整个设计制造周期实行全程信息化管理，实现对产品相关数据、过程、资源一体化的集成管理，保证数据的准确性，支持产品全生命周期管理。国内一些大型汽车模具企业已经或正在逐步做到这一点，与国外的技术水平差距在缩小。 1.4高速铣削在模具加工中的应用高速铣削在模具加工中得到推广应用，国外已经出现主轴转速达1000001/s的高速铣，国内也有主轴转速达到60 000/s的高速铣。刀具快速进 给的速度可以达到30/s，加工零件的表面粗縫度值达到10，形状精度达10 以下， 可以加工材料硬度60以上。高速加工时的温升低、切削力小、热变形小，表面残留应力小，是高精密、高品质模具的重要加工手段。当前，多工位级进模、精密冲模、高光注射模加工的尺寸精度已达到3邮，甚至有0.3-0.5邮的超精模具,高速铣削已经成为模具不可或缺的加工工具。1.5热流道技术、气辅成型技术、高压注射技术在注射模中的应用热流道技术是使用元器件对模具加热，使通过流道和浇口的塑料保持熔融状态，提高注射成型塑件的品质，节省原材料和节约能源。目前该技术已在国内注塑企业中得到广泛应用。气体辅助注射成型是一项新的工艺。气体辅助注射一般采用氮气辅助注射，与常规的注射成型相比，其注射压力较小，熔体流动性好，制品翘曲变形较小，易于成型壁厚差较大的制品,成型的塑件表面 质量好。该技术已在汽车和家电模具中得到应用。最近，气体辅助注射成型中的一项新的技术是高压注射成型，其原理是利用高压气体在塑件内部产生中空截面，利用气体保压代替塑料注射保压，消除制品缩痕，完成注射成型过程。 1.6纳米模具技术为微细成型提供了技术支持纳米技术是在纳米尺度内，通过对物质反应、传输和转变的控制来实现创造新的材料、器件和充分利用它们的特殊性能。纳米技术最简单的应用是用纳米模具作为生产工具。纳米模具有2种定义：(1)精度及尺寸达到纳米级的模具，例如纳米碳管、纳米塑料模具。碳纳米管是中空的碳纤维，直径在几纳米到几十个纳米之间，长度为数毫米，甚至数微米。纳米级塑料模具由日本住友电工公司研制成功，该模具可生产精度达纳米级的细微零件，是使用波长极短的辐射波制作完成的。波长仅0.51111,比在半导体加工过程中经常使用的紫外线激光的波长（约为380 )短得多，适于进行精细加工。该公司使用辐射波制成塑料模具，将模具泡在电镀液里，然后从电镀液中析出金属，在模具中形成精细零件，产品的精度可在3050间调整。使用这种技术制造的金属弹簧探针长3011，直径仅.0.0311111,用来检查半导体元件。(2)在模具表面涂覆一层纳米级薄膜材料，以增加模具强度，减少模具磨损,提高模具寿命。例如，在挤压筒的内表面、工作带等易磨损部位进行陶瓷纳米复合薄膜涂覆处理，纳米薄膜的致密性和高强度既能抗磨损，又能提高工模具的强度。在模具型腔表面涂上纳米润滑剂，在加工温度范围内具有足够的黏性和表面吸附能力，具有摩擦因数低、高稳定性和抗腐蚀性能力，可以增强材料 的可加工性，该技术在国内已有应用。 1.7逆向工程技术逆向工程（亚）又叫反向工程或反求工程。高速、高精度检测仪器的应用和数据处理技术的发展，使得逆向工程在新产品开发、模具设计与制造中得到充分的发挥。它与传统的设计方法和理念不同，通过对实物或零件进行扫描测量和数据处理，获得零件的几何信息，再通过造型得到零件的几何模型，经对零件的几何模型进行数据重构来满 足其功能和结构的设计要求，最终确定零件的形状，然后经由编程，直接加工出零件的成形模。整个过程充分体现了设计者的理念和设计思想、设计经验和创新思维。 1.8模具热处理与表面强化技术模具热处理与表面强化是提高模具零件强度与硬度、改善其表面组织、确保使用寿命的关键，是影响模具材料性能发挥的关键环节。模具热处理技 术主要从渗入单一元素向多元共渗、复合渗方向发展；由一般扩散向离子渗入、离子注射方向发展，热处理手段向真空热处理发展，采用的覆膜有贾20等。其他新的表面强化技术也得到重视和应用，如激光强化、辉光离子氮化技术等。高能束激光相变硬化技术对汽车覆盖件模具特别有效，除提高模具型腔的表面硬度外，还能减小模具的变形，因而提高产品质量。如某微型车前隔板拉深模，材料为铸铁，原工艺为表面火焰淬火,硬度为40461，型腔硬度不够，容易被拉伤，模具返修率高。经激光表面处理后，型腔表面硬度提高到55651，硬化层的有效深度达 0.550.7,达到使用要求，模具使用寿命明显提高，工件质量也明显提高。 1.9模具制造业中的信息化与网络化技术信息化和网络化是现代信息社会发展的必然产物。模具制造企业要想提高管理水平就必须实现内部管理的信息化。信息化系统是保证模具企业具有市场快速反应能力的必要条件。越来越多的企业通过信息化管理提高内部的管理水平，通过项目计划与进程监控，对模具的制造过程实现全程实时管理， 掌握模具生产进度、控制模具生产成本、提高工作效率以及实现工程数据库在企业内部共享。合肥工业大学现代模具研究所提出了基于模具项目工作流的模具企业内部信息管理系统，将模具数据管理、模具工艺管理、生产制造管理、资源管理、供应链管 理和客户管理等,按照现代管理思想,将其集成为综合的信息管理系统，实现对分散多变的模具项目进行并行化管理。中小模具企业应重视信息化管理，结合自身企业特点，在曰趋成熟的系统基础上，开发适用于本企业的信息化管理系统。当今社会已经进入网络化社会。在国家以信息化带动网络化的背景下，中小模具企业之间的网络化制造平台也发展起来。网络化制造能使中小企业在投资不大的情况下,更好地参与市场竞争，为企业创造更大的效益。企业之间实现协同设计、协同制造、信息共享，提升企业的形象和企业的制造能力。 华中科技大学的李德群、张宜生教授等在模具企业网络化模式方面作了相关的研究，提出战略联盟模式的协同制造等。战略联盟是在动态联盟基础上提出来的一种新的网络环境下的企业组织形式，不同的企业根据自己的实力在联盟中找到自己的定位和发挥自身的优势。模式的协同制造是一种公共服务平台，许多模具工业协会和地方模具协会都相继建立了这种服务平台，使得中小企业在资金投入较少、技术和人力较弱的情况下最大限度地享受网络平台带来的好处与实惠。第2章中国模具产业中的现存问题近年来，我国模具行业结构调整取得不小成绩，无论是企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构，都在向着合理化的方向发展。目前全世界模具总产值约为680亿美元，中国只占8%左右，为更新和提高装备水平，模具企业每年都需进口几十亿元的设备。在创新开发方面的投入仍显不足，模具行业内综合开发能力的提升已 严重滞后于生产能力的提高，主要问题体现在十个方面。（1）各层次的模具技术人才资源不足，尤其是高级模具钳工、数控机床操作工、高级模具设计人员等，需求缺口较大。（2）模具标准化程度不高，模具及其零部件的商品率偏低。（3）模具制造的专业化程度和集中度有待进一步提高。（4）模具修理机制不健全，因修模拖期影响生产的事时有发生。（5）模具寿命偏低，使模具费占产品成本比率过高且长期居高不下。（6）模具及其零部件市场价偏低，模具修理费用更低，而且没有市场指导价，完全靠购销双方“议价”，地区与厂际之间价差悬殊。（7）模具新技术、新工艺、新设备、新材料推广应用缓慢，特别是国内自行开发的模具新材料大多至今未能推广应用。（8）设备老化严重，超期服役的情况普遍。（9）各类模具的标准及技术指导性文件不齐全，特别是与国际市场接轨的各类模具国家标准缺口大。（10）模具钢的精炼和模具锻坯的锻造技术推广应用问题，至今未能解决。 模具是工业生产中极其重要而又不可或缺的特殊基础工艺装备。由于模具生产过程集精密制造、计算机技术、智能控制和绿色制造为一体，因此既是高新技术载体，又是高新技术产品。由于使用模具批量生产制件具有的高生产效率、高一致性、低耗能耗材，以及有较高的精度和复杂程度，因此已越来越被国民经济各工业生产部门所重视。 在经历国际金融危机之后，全球经济开始走出低谷并开始缓慢复苏，其中新兴国家经济发展较快，情况要好于发达国家。2010年中国经济仍高速增长，在中国经济高速增长和全球经济回暖的影响下，中国模具行业在后危机时期获得了较好的恢复性增长。 2010年增长又迈上了2位数，全国模具总销售额达到1120亿元左右，比上年增长14%以上。其中模具出口的发展速度高于整个行业的总体发展速度，并首次实现外贸顺差。根据海关统计，2010年模具出口21.96亿美元，比2009年增长19.15%，实现顺差1.34亿美元。从2007年以来，我国模具制造行业规模在不断扩大，截止到2011年一季度，整个行业的总资产为1178.9亿元，具体增长趋势如下图所示： 我们可以看一下2013年全国模具产量对比： 2013年1-11月，全国共生产模具13202779 套，同比下降1.64%。 据中商情报网数据中心监测，2013年11月份，全国生产模具1116715 套，同比下降4.57%；2013年1-11月，全国共生产模具13202779 套，同比下降1.64%。2013年11月份，山西省生产模具60046套，同比下降52.47%；2013年1-11月，山西省共生产模具1860508 套，同比下降4.02%。2013年11月份，浙江省生产模具47015套，同比增长3.39%；2013年1-11月，浙江省共生产模具475659 套，同比下降5.51%。2013年11月份，吉林省生产模具27870套，同比下降12.69%；2013年1-11月，吉林省共生产模具411265 套，同比增长23.39%。2013年11月份，河北省生产模具253783套，同比下降11.45%；2013年1-11月，河北省共生产模具2556049 套，同比增长3.52%。2013年11月份，上海市生产模具18690套，同比下降27.56%；2013年1-11月，上海市共生产模具170804 套，同比下降29.06%。2013年11月份，辽宁省生产模具3740套，同比增长12.99%；2013年1-11月，辽宁省共生产模具38089 套，同比增长20.01%。2013年11月份，天津市生产模具3356套，同比下降27.23%；2013年1-11月，天津市共生产模具34570 套，同比下降27.69%。2013年11月份，重庆市生产模具2027套，同比增长25.28%；2013年1-11月，重庆市模具产量为14645套，同比增长3.59%。2013年11月份，北京市生产模具1133套，同比下降18.02%；2013年1-11月，北京市共生产模具12660 套，同比下降5.51%。2013年11月份，江西省生产模具1092套，同比增长49.38%；2013年1-11月，江西省模具产量为10204套，同比下降15.14%。2013年11月份，宁夏回族自治区生产模具18套，同比下降25%；2013年1-11月，宁夏模具产量为157套，同比下降%。 上述一系列问题表明，中国目前的模具产业结构还需要进一步调整，增长方式也需要进一步转变，必须从量的扩张逐渐转变到以质为先的轨道上来。只有这样，我国模具产品的质量与水平才能真正提升，才能拥有国际市场的竞争力，才能使模具产品的出口量的增长与质的提升相结合。第3章中国模具工业的发展趋势丰富且廉价的人力资源、庞大的市场及其它许多有利条件，使中国已成为承接工业发达国家 模具业转移的良好目的地。随着国际交往的日益增多和外资在中国模具行业的投入日渐增加，中国模具已经与世界模具密不可分，中国模具在世界模具中的地位和影响越来越重要。据相关专业人士分析，未来十年，中国模具工业和技术的主耍发展方向将主要集中在以下九个方面。 3.1模具结构日趋大型、精密、复杂及寿命曰益提高由于成型（形）零件日趋大型化以及高效率 生产所要求的一模多腔（如塑封模已达到一模几百腔)，使模具日趋大型化；随着零件微型化和模具结构发展的要求（如多工位级进模工位数的增加，其步距精度的提高），模具精度已由原来的51提高到23叫1，今后有些模具加工精度公差更是耍求在111以下，这必将促进超精密加工的发展。 3.2技术在模具设计制造中的广泛应用模具制造是设计的延续，推行模具设计与制造一体化可达到优化设计的耍求。实践证明，模具八日技术是当代最合理的模具生产方式，既可用于建模、为数控加工提供程序，也可针对不同的模具类型，以相应的基础理论，通过数值模拟方法达到预测产品成型（形）过程 的目的，改善模具结构。从一体 化的角度分析，其发展趋势是集成化、三维化、智能化和网络化，其中心思想是让用户在统一的 环境中实现协同作业，以便充分发挥各单元的优势和功效。因此，应大力进行高端辅助设计制造软件的培训、推广和应用。 3. 3快速经济制模技术的推广应用快速模具制造及快速成型技术是在近两年内迅速发展起来的，并正向着高精度、更快捷的方向发展。与传统的模具技术相比，该技术具有制模周期短、成本低的特点，是综合经济效益较显著的模具制造技术。近年来快速模具制造商投入了很大的人力和物力，对各种模具的快速制造工艺进行研发，对传统的快速模具制造技术进行改造，嫁接了先进的技术，有效满足一些高精度、高寿命模具的生产需求。具体新技术包括：快速原型制造技术、表面现象成形技术、浇铸成形制模技术、冷挤压及超塑成 形制模技术、无模多点成形技术、钢带冲裁落料制模技术以及模具毛坯快速制造技术。此外，氮气弹簧压边与卸料、快速换模、冲压单元组合、刃口堆焊以及实型铸造冲模刃口镶块等辅助技术也有极大提高了快速经济制模的综合技术水平。 3. 4新型技术在塑料模具中的推广应用采用新型热流道技术是塑料模设计制造中的一大变革，可显著提高模具制造的生产效率和质量，并能大幅度节省制作的原材料和节约能源，国外模具企业已有一半用上了该项技术，甚至已达80%以上；气体辅助注射成型也是塑料成型的一种新工艺，它具有注射压力低、制品翘曲变形少、表面好、易于成型、壁厚差异较大等优点，可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。下表为冷流道技术与热流道技术对比表:冷流道设计热流道设计成型机使用时间8550 min4267 min成型机使用费用rmb 21546rmb 10753与冷流道设计比较节省的费用/10000件rmb 10793表3.1 冷流道技术与热流道技术对比某显示器大厂2007年每月可生产二百五十万套显示器：一个月以24天(24 x 24 x 60 x 60 =2,073,600秒) 计， 显式器后壳若以冷流道生产，周期时间照前例是54.5秒，即使不间断生产，一套模具一个月可生产(2,073,600 / 54.5) = 38,048个显示器后壳，须要模具(2,500,000 / 38,048 = 65.7) 66套。 使用热流道可以把周期时间缩短到28.3秒，一套模具一个月可生产(2,073,600 / 28.3) = 73,272个显示器后壳，须模具(2,500,000 / 73,272 = 34.1) 35套，可以少用模具/注塑机31套！节省的费用，若以前例的rmb 10,793/10,000 计，每个月单是生产显示器后壳可以节省rmb2,698,250。3.5模具标准件的应用模具标准件应进一步增加规格、品种，发展和完善销售网络，保证供货模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期，还能提高模具的质量和降低速度，为客户提供交货期短、精度高、生产工艺性好、使用寿命长、价格低的优质模具标准件。 3.6开发优质模具材料和先进的表面处理技术 模具材料是模具工业的基础，当前，国外模具材料系列日趋完善与细化，系列化程度已越来越高。中国是世界第一产钢大国，国内开发的高 级优质模具钢品种虽然不少，已纳入国标，但推广应用不足，每年所需约70万吨模具钢还要有相当一部分进口。为了扭转这种局面，应根据模具对使用性能的新要求，通过调整材料成份，或借助先进的工艺方法和工艺手段，不断开发具有特殊使用性能的新型模具材料。建议先从质量较为稳定的合金 工具钢做起，逐步拓展。模具表面处理技术对模具的制造精度、模具的强度、模具的工作寿命、模具的制造成本等有着直接的影响。稀土表面工程技术和纳米表面工程技术的出现进一步推动模具制造的表面工程技术的发展，其主要趋势是：（1)由渗入单一元素向多元素共渗、复合渗发展； （2)由一般扩散向离子渗入、离子注入等方向发展；（3)镀膜膜层多样化，主要有：710, 7104,、01-703等，同时处理手段由大气热处理向真空热处理发展。另外，激光强化、辉光离子氮化技术及电镀（刷镀）防腐强化等技术也日益受到重视。 3.7高速铣削在模具加工中的推广应用高速铣削具有工件温升低、切削力小、加工平稳、加工质量好、加工效率高（为普通铣削加 工的510倍）及可加工硬材料（609110等诸多优点，是高精度型腔模具的重要加工手段。国外近年来发展的高速铣削加工，主轴转速可达到 40000-100000转如快速进给速度达到 30-40111/111111,换刀时间可提高到135，大幅度提高了加工效率，并可获得尺1011的加工表面粗糙度，形状精度可达10111。高速铣削加工技术的发展，促进了模具加工的发展，特别给汽车、家电行业中大型腔模具制造方面注入了新的活力。 3.8研究和应用模具的髙速测量技术与逆向工程随着三坐标测量机、扫描仪、便携式扫描仪、 激光跟踪仪等先进测量仪器的应用，现代检测技术正向高速度、高精度、高适应性、数字化、自动化方向发展，并不断融入模具产品逆向工程设计中，进一步推动模具制造产品快速制造的响应能力。逆向工程（116)又称反向工程或反求工程， 是相对于传统的产品设计流程即所谓的正向工程(阳）而提出的。其基本思想是：通过对实物或零件进行扫描测量以及各种先进的数据处理手段获得产品的儿何信息，然后充分利用技术快速、准确地建立产品的数学几何模型，进行数据重构设计，最后经过适当的工程分析、结构设计和编程，就可以加工出产品模具。该设计理念是以设计方法学为指导，以现代化设计理论、方法、技术为基础，运用各种专业人员的工程设计经验、知识和创新思维，对已有产品进行解剖、深化和再创造。 3.9开发成形新工艺和模具，培养新理念和新模式在成形工艺方面，主耍有冲压模具功能复合化、超塑性成形、塑性精密成形技术、塑料模气体辅助注射技术及热流道技术、高压注射成形技术等。另一方面，随着先进制造技术的不断发展和模具行业整体水平的提高，在模具行业出现了一些新的设计、生产、管理理念与模式，具体主耍有：适应模具单件生产特点的柔性制造技术；创造最佳管理和效益的团队精神，精益生产；提高快速应变能力的并行工程、虚拟制造及全球敏捷制造、网络制造等新的生产哲理；广泛采用标 准件的分工协作生产模式；适应可持续发展和环 保耍求的绿色设计与制造等。此外，还应大力研发模具的抛光技术和模具制造设备，可进一步改善成型产品的表面质量。 第4章未来模具技术的发展重点国际国内的综合因素促进了国内模具工业的高速发展，出现了很多新兴汽车模具企业。据中国模协2012年统计，重点骨干模具企业达到近110家，其中，冲压模具约占37%，中国已成为名副其实的汽车模具制造大国。但是，由于国内高端汽车模具企业技术提升缓慢、技术创新能力和模具新技术的研发及应用能力不足等原因，致使国内高端模具的开发能力还不能完全满足国内汽车产业的配套需求，高端汽车模具仍然有很大一部分需要依赖于进口。而国内高端模具企业偶尔还会因为生产负荷不足，不得不改变最初的市场定位而去抢占中、低端市场。企业的生存问题虽然解决了，但由于中、低端市场的利润率很低，导致其投入研发和技术创新的资金也很少，一定情况下形成了恶性循环，使企业未进入良性的发展循环，由于国内的高端汽车模具企业较多，使得其面临的市场竞争日益激烈。专家表示，国内高端汽车模具企业除了要满足传统模具企业的q(质量)、c(成本)、t(周期)要求外，模具新技术的研发与应用必将成为国内模具制造业今后重点发展的方向。产业的革新，技术的提升使我国模具行业已经在整个模具大范围中逐渐占据了自己的位置。同时随着我国模具产品质量等的提升，国内模具行业已经成为世界的焦点，市场也已经转移到过来。在未来的行业发展中，技术创新自然是主要，技术提升是必要，这是行业高速发展和市场需求中最重要的条件。我国模具业虽然起步晚，前期很长时间也是以低端产品为主要，但是随着逐渐转型，行业的新机遇已经摆在了面前。目前，国内市场对中高档模具的需求量很大，其中，家电、汽车、塑料制品行业对模具需求最大。据了解，十二五期间，模具市场总的趋势平稳向上，但要求国产模具必须在质量、交货期等方面满足用户的需求。国际市场方面，近年来，工业发达国家的人工费用增加，其正向发展中国家特别是东南亚国家转移。其国内以生产高、精模具为主，人工劳动投入量大的模具依靠进口解决。因此，中低档的模具国际市场潜力十分巨大。只要国产模具的质量能够有提高，交货期能够保证，模具出口的前景是十分乐观的。此外，国模具标准件的需求量也很大。目前，我国只有少量出口。 罗百辉表示，由于近年来我国每年用近10亿美元进口模具，其中精密、大型、复杂、长寿命模具占多数，所以从减少进口角度出发，这类高档模具、五金工具在市场的份额比例也将逐步增大。未来，我国模具及数控刀具产业也将位列世界前茅。在过去的一年中，中国刀具市场之所以需求增长缓慢，主要是因为刀具寿命增加，再有就是用户针对整个制造过程提出要求，取代了许多的机床和刀具，以及多功能刀具的应用增多，替代了很多以往单功能的简单刀具。从机械制造业的技术发展趋势来看，今后我国工厂中的高效数控机床的比重将逐年增加，高效先进刀具的需求量将随之迅速增加。此外，由于我国人工成本增加，中低档的刀具的价格优势将逐渐丧失。对于数控机床先进刀具需求量增多这一现状，我国的工具工业必需改变理念，大力发展高效先进刀具的生产，注意销量的同时，更要重视售后服务，努力创新占有更多的市场份额。技术永远是行业中的主流走势，没有创新技术行业发展的发展就存在太多的阻碍。相信在未来的日子里，经过努力创新技术的不断提升和自主研发会成国内模具产业的真正主流。随着我国模具行业的不断发展，对于模具产品的需求与要求也在逐步提高。而这样的提高带来的是对行业技术提升更大动力。 近几年，随着经济的发展，产业技术的不断提升，我国工业领域中数控化趋势也逐渐明显起来。数控化是工业领域产业发展未来之重点，也是产业发展的必然走势。随着技术的不断提升，数控化技术在模具机械设备中会逐渐普及起来。数控一代装备创新工程是在各类装备上推广应用数字化控制技术，集成创新一批数控装备，实现装备性能、功能的升级换代，进而推进装备制造业转型升级。早在2011年年初，8位院士便提出了关于实施数控一代机械产品创新应用示范工程的建议，受到了国家相关部门的高度重视。2012年上半年，数控一代机械产品创新应用示范工程发布并实施。在此背景下，数控一代装备创新工程行动计划很快发布。数控一代装备制造的发展脉络已然清晰可见。而过去的2013年关于数控化走势的重视度越来越高，在以后的产业发展中数控机械必然是最重要的一方面。计划表明，为实现目标，将重点组织实施五大行动：数控技术开发与推广服务平台建设、数控技术开发与产业化、数控装备集成创新、数控装备示范推广、数控装备技术规范和标准体系建设。其中，plc、人机界面、控制软件、变频器、伺服驱动、节能电机等等自动化技术被作为重点开发对象，将再享政策之雨露。其中，首先要进一步提高量大面广的通用可编程控制器、人机界面装置、一体化控制器及软件包等产品的质量和可靠性。其次要加