国内模具的发展介绍文献综述

文献综述题目国内外模具的发展介绍学生姓名专业班级学号院（系）机电工程学院指导教师（职称）完成时间2013年3月14日国内外模具的发展介绍目前，我国冲压技术与工业发达国家相比还相当的落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成型工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工及设备方面与工业发达国家尚有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家的模具相比差距相当大⑴。本文从国内外模具的现状、发展，以及我国应从国外吸取的经验进行介绍。1国内模具的现状和发展趋势国内模具的现状中国模具工业发展迅速，但与需求相比，显然供不应求，其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具领域。由于在模具精度、寿命、制造周期及生产能力等方面，中国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距，因此，每年需要大量进口模具[2]。中国模具产业除了要继续提高生产能力，今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。结构调整方面，主要是企业结构向专业化调整，产品结构向着中高档模具发展，向进出口结构的改进，中高档汽车覆盖件模具成形分析及结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。近年，模具行业结构调整和体制改革步伐加大，主要表现在，大型、精密、复杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度高于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其生产能力增加；土资”及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。从地区分布来看，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方网。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，江苏、上海、安徽和山东等地近几年也有较大发展。国内模具的发展趋势我国经济处于高速发展阶段，国际上经济全球化发展趋势日趋明显，这为我国模具工业高速发展提供了良好的条件和机遇。一方面，国内模具市场将继续高速发展，1另一方面，模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购趋向也十分明显。因此，放眼未来，国际、国内的模具市场总体发展趋势前景看好，预计中国模具将在良好的市场环境下得到高速发展，我国不但会成为模具大国，而且一定逐步向模具制造强国的行列迈进。十一五”期间，中国模具工业水平不仅在量和质的方面有很大提高，而且行业结构、产品水平、开发创新能力、企业的体制与机制以及技术进步的方面也会取得较大发展［4］0模具技术集合了机械、电子、化学、光学、材料、计算机、精密监测和信息网络等诸多学科，是一个综合性多学科的系统工程。模具技术的发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济的方向发展，模具产品的技术含量不断提高，模具制造周期不断缩短，模具生产朝着信息化、无图化、精细化、自动化的方向发展，模具企业向着技术集成化、设备精良化、产批品牌化、管理信息化、经营国际化的方向发展［5］。我国模具行业今后仍需提高的共性技术有：(1)建立在CAD/CAE平台上的先进模具设计技术，提高模具设计的现代化、信息化、智能化、标准化水平。(2)建立在CAM/CAPP基础上的先进模具加工技术与先进制造技术相结合，提高模具加工的自动化水平与生产效率。(3)模具生产企业的信息化管理技术。例如PDMI(产品数据管理)、ERP(企业资源管理)、MIS(模具制造管理信息系统)及INTERMEFF台等信息网络技术的应用、推广及发展。(4)高速、高精、复合模具加工技术的研究与应用。例如超精冲压模具制造技术、精密塑料和压铸模具制造技术等。(5)提高模具生产效率、降低成本和缩短模具生产周期的各种快速经济模具制造技术。(6)先进制造技术的应用。例如热流道技术、气辅技术、虚拟技术、纳米技术、高速扫描技术、逆向工程、并行工程等技术在模具研究、开发、加工过程中的应用［6］，(7)原材料在模具中成形的仿真技术。(8)先进的模具加工和专有设备的研究与开发。(9)模具及模具标准件、重要辅件的标准化技术。(10)模具及其制品的检测技术。(11)优质、新型模具材料的研究与开发及其正确应用。2（12）模具生产企业的现代化管理技术。模具行业在十一五”期间需要解决的重点关键技术应是模具信息化、数字化技术和精密、超精、高速、高效制造技术方面的突破［7］。国内模具的发展前景可观，那么国外模具的发展呢？2国外模具发展现状及趋势国外模具的技术已趋向成熟，下面就欧美的模具发展进行讨论。在欧美模具企业，高新技术已经得到广泛应用，欧美许多模具企业的生产技术水平在国际上是一流的。将高新技术应用于模具的设计与制造，已成为快速制造优质模具的有力保证［8］0那么，都有哪些高新技术呢？下面着重介绍：（1）CAD/CAE/CAM的广泛应用，显示了用信息技术带动和提升模具工业的优越性在欧美，CAD/CAE/CAM成为模具企业普遍应用的技术。在CAD勺应用方面，已经超越了甩掉图板、二维绘图的初级阶段，目前3D设计已达到了70%-89%PRO/EUGCIMATRON软件的应用很普遍。应用这些软件不仅可完成2D设计，同时可获得3D模型，为NC®程和CAD/CAMJ集成提供了保证网。应用3D设计，还可以在设计时进行装配干涉的检查，保证设计和工艺的合理性。数控机床的普遍应用，保证了模具零件的加工精度和质量。30〜50人的模具企业，一般拥有数控机床十多台。经过数控机床加工的零件可直接进行装配，使装配钳工的人数大大减少。CAEK术在欧美已经逐渐成熟。在注射模设计中应用CAE^析软件，模拟塑料的冲模过程，分析冷却过程，预测成型过程中可能发生的缺陷。在冲模设计中应用CAEt件，模拟金属变形过程，分析应力应变的分布，预测破裂、起皱和回弹等缺陷。CAEK术在模具设计中的作用越来越大，意大利COMAU司应用CAEK术后，试模时间减少了50%Z上［10］。（2）为了缩短制模周期、提高市场竞争力，普遍采用高速切削加工技术［11］。高速切削是以高切削速度、高进给速度和高加工质量为主要特征的加工技术，具加工效率比传统的切削工艺要高几倍，甚至十几倍。目前，欧美模具企业在生产中广泛应用数控高速铳，三轴联动的比较多，也有一些是五轴联动的，转数一般在1.5万〜3万r/min。采用高速铳削技术，可大大缩短制模时间。经高速铳削精加工后的模具型面，仅需略加抛光便可使用，节省了大量修磨、抛光的时间。欧美模具企业十分重视技术进步和设备更新［12］。设备折旧期限一般为4〜5年。增加数控高速铳床，是模具企业设备投资的重点之一。（3）快速成型技术与快速制模技术获得普遍应用由于市场竞争日益激烈，产品更新换代不断加快，快速成型和快速制模技应运而生，并迅速获得普遍应用。在欧洲模具展上，快速成型技术和快速制模技术占据了十分突出的位置，有SLASLSFDMf口LOM?各种类型的快速成型设备，也有专门提供原型制造服务的机构和公司阿。在所考察的模具企业中，有不少是将快速成型技术和快速制模技术结合起来应用于模具制造，即利用快速原型技术制造产品零件的原型。冉基于原型快速地制造出模具［14］o许多塑料模厂家利用快速原型浇制硅橡胶模具，用于少量翻制塑料件，非常适合于产品的试制。3我国应从欧美模具企业管理中借鉴的经验欧美模具的发展能如此先进和成熟，很大程度上依赖于它的模具企业管理制度，下面谈一下它的管理制度：(1)人员精简，“瘦”型管理欧美模具企业大多数规模不大，员工人数超过百人的较少，所考察的模具企业人数一般都在20〜50人。企业各类人员的配置十分精简，一专多能，一人多职，企业内部看不到闲人。精益生产、“瘦”型管理的思想得到了较好的体现［15］。(2)采用专业化，产品定位准所考察的模具企业，大多数都是围绕汽车、电子等产业对各类模具的需求，确定自己的产品定位和市场定位。为了在市场竞争中求生存、求发展，每个模具厂家都有自己的优势技术和产品，并都采取专业化的生产方式。欧美大多数模具企业既有一批长期合作的模具用户，在大型模具公司周围又有一批模具生产协作厂家。这种互惠、互利、共赢、共存的合作伙伴关系，有的已持续了30〜40年。(3)采用先进的管理信息系统，实现集成化管理欧美的模具企业，特别是规模较大的模具企业，基本上实现了计算机管理。从生产计划、工艺制定，到质检、库存、统计等，普遍使用了计算机，公司内各部门可通过计算机网络共享信息［16］。(4)工艺管理先进，标准化程度高与国内模具厂大多采取以钳工为主或钳工包干的生产组织模式不同，欧美的模具生产厂家是靠先进的工艺设备和工艺路线确保零件精度和生产进度。每副模具均有详细的设计图，包括每个零件的详细设计，并且都制定了详细的加工工艺。我国模具要走向世界，必须深化改革、扩大出口。欧美模具企业的先进技术和先进管理，使其生产的大型、精密、复杂模具，对促进汽车、电子、通讯、家电等产业的发展起了极其重要的作用，也给模具企业带来了良好的经济效益[17]0美国的模具企业，人均年销售额在20万美元左右；意大利人均年销售额也在10万美元以上。与国内的模具企业相比，即使扣除价格因素的影响，欧美模具企业的生产效率也比我们高许多倍。要缩小与先进工业国家的差距，必须加快技术进步，提高CAD/CAE/CA的应用程度，增加数控加工设备的比重，用信息技术进一步提高模具的设计制造水平。同时，要学习和借鉴国外的先进管理经验，进一步深化企业改革。目前，国内有些模具厂冲模、塑料模都做，大型、中型、小型模具都做，这样很难干好，必须走小而专、小而精、小而特的道路。同时要增强参与国际竞争的意识，加强国际经济技术合作与交流，在提高模具国产化程度的同时，进一步扩大出口，走向世界[18]04总结模具加工的发展趋势是向高速度、高精度、高性能方向发展。从本文中可以看出，我国的模具远没有国外模具工业先进，但是我国模具发展有自己的特色，我国的模具正朝着高速度、高精度、高性能方向发展，迎合着国际模具发展趋势。国外的模具技术确实趋向成熟，我国应借鉴国外模具技术，取其精华，去其糟粕。中国是一个发展迅速的国家，犹如一条腾飞的巨龙。我对我国的模具发展有信心，我国的模具加工将迎来更大的发展机遇。我的毕业课题是“垫片落料、拉深复合模设计”，虽然之前接触模具较少，但我通过查找资料，对模具有了初步的了解，我相信，完成这次设计，我将对模具有更深刻的、全面的认知。参考文献[1]李大鑫，张秀棉.模具技术现状与发展趋势综述[J].模具制造，2005,6:22-24.[2]黄杰东.快速模具制造技术[J].四川职业技术学院学报，2006,4:32-33.5[3]宫敏利.国内外模具钢生产现状及发展趋势综述[J].化学工程与装备，2008,2:5-10.[4]刘建超，张宝忠.冲压模具设计与制造[M].北京：高等教育出版社，2004,1-10.[3]夏巨甚，李志刚.中国模具设计大典3[M].北京：机械工业出版社，2003,3-5.[4]王孝培.冲压手册[M].北京：机械工业出版社，2001,1-5.[5]王芳.冷冲模设计指导[M].北京：机械工业出版社，2001,2-7.[6]冯炳尧，韩泰荣，蒋文森.模具设计与制造简明手册第二版[M].上海：上海科学技术出版社,1998,112-116.[7]郝滨海.冲压模具简明设计手册[M].化学工业出版社，2005,3-5.[8]杨玉英.实用冲压工艺及模具设计手册[M].北京：机械工业出版社，2005,26-29.[9]陈志明，张海鸥，王桂兰.我国模具工业的现状与发展[J].锻压技术,2004,5:33-40.[10]彭建声、秦小刚.模具技术问答[M].北京：机械工业出版社，1996,11-20.[11]郑家贤.冲压工艺与模具设计实用技术[M].机械工业出版社，2005,91-121.[12]张毅.现代冲压技术[M].北京：国防工业出版社，1994,20-64.[13]彭建声，王新华，张敬国.冷冲模制造与修理[M].机械工业出版，1985,1-45.T.X.Yu,W.JohnsonandW.J.Stronge.Stampingandspringbackofcircularplatesdeformedinhemisphericaldie[J].InternationalJournalofMechanicalSciences,1984,5:13