模具发展趋势
科技论文
国内模具技术的现状及发展趋势
摘 要:模具生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。本文详细介绍了国内模具技术的现状,探讨了我国模具技术今后的发展趋势。还比较了我国和国外模具技术的差距及产生差距的原因。
关键词:模具技术;现状;发展趋势;差距
Abstract:The mold production technical level’s height,has become weighs a national product manufacture horizontal height the important symbol.This article describes the status of the mold technology in domestic,discussed the mold’s future of technology trends. Also compare our country and mold technology gap between foreign and the reasons for the gap.
Keywords: Tooling Technology; Status quo; Trends; Disparity
0 引言
模具工业是国民经济的重要基础工业之一。模具是工业生产中的基础工艺装备,是一种高附加值的高精密集型产品,也是高新技术产业化的重要领域,其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。
1
我国模具工业从起步到飞跃发展,历经了半个多世纪,近几年来,我国模具技术有了很大发展,模具水平有了较大提高。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具又上了新台阶。大型复杂冲模以汽车覆盖件具为代表,我国主要汽车模具企业,已能生产部分轿车覆盖件模具。 体现高水平制造技术的多工位级进模、覆盖面大增,已从电机、电铁芯片模具,扩大到接插件、电子零件、汽车零件、空调器散热片等家电零件模具上。塑料模已能生产34"、48"大展幕彩电塑壳模具,大容量洗衣机全套塑料模具及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具。塑料模热流道技术更臻成熟,气体铺助注射技术已开始采用。压铸模方面已能生产自动扶梯整体梯级压铸 模及汽车后轿齿轮箱压铸模等。模具质量、模具寿命明显提高;模具交货期较前缩短。模具CAD/CAM/CAE技术相当广泛地得到应用,并开发出了自主版权的模具CAD/CAE软件。电加工、数控加工在模具制造技术发展上发挥了重要作用。模具加工机床品种增多,水平明显提高。快速经济制模技术得到了进一步发展,尤其这一领域的高新技术快速原型制造技术(RPM)进展很快,国内有多家已自行开发出达到国际水平的相关设备。模具标准件应用更加广泛,品种有所扩展。模具材料方面,由于对模具寿命的重视,优质模具钢的应用有较大进展。正由于模具行业的技术进步,模具水平得以提高 ,模具国产化取得了可喜的成
就。历年来进口模具不断增长的势头有所控制,模具出口稳步增长。
2
我国工业生产面临产品种类多、更新快和市场竞争激烈的挑战,模具制造必须满足交货期短、精度高、质量好、价格低等要求。深圳市模具技术学会副秘书长罗百辉认为,当前我国模具技术发展趋势主要体现在以下方面。
2.1 模具CAD/CAM/CAE技术全面普及
由于模具CAD/CAM技术已发展成为一项较成熟的共性技术,近年来此项技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度。有条件的企业应积极做好此项技术的深化应用工作,即开展企业信息化工程,可从CAPP→PDM→CIMS→VR,逐步深化和提高。
2.2 快速原型制造及相关技术获得更好发展
快速原型制造(RPM)技术是集精密机械制造、计算机、NC技术、激光成形技术和材料科学最新发展的高科技技术。该技术可直接或间接用於模具制造,从模具的概念设计到制造完成,仅为传统加工方法所需时间的1/3和成本的1/4左右。因此,快速制模技术与快速原型制造技术的结合,将是传统快速制模技术进一步发展的方向。
2.3 高速铣削加工得到更广泛应用
高速铣削加工与传统切削加工相比,还具有温升低、热变形小等优点。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。使用高速铣削,可缩短模具制造周期,降低成本。
3
3.1
工业发展水平的不断提高,工业产品更新速度加快,对模具的要求越来越高,尽管改革开放以来,模具工业有了较大发展,但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要,目前满足率只能达到70%左右。造成产需矛盾突出的原因,一是专业化、标准化程度低,除少量标准件外购外,大部分工作量均需模具厂去完成。加工企业管理的体制上的约束,造成模具制造周期长,不能适应市场要求。二是设计和工艺技术落后,如模具CAD/CAM技术采用不普遍,加工设备数控化率低等,亦造成模具生产效率不高、周期长。总之,是拖了机电、轻工等行业发展的后腿。
3.2
模具按国家标准分为十大类,其中冲压模、塑料模占模具用量的主要部分。按产值统计,我国目前冲压占50%-60%,塑料模占25-30。国外先进国家对发展塑料模很重视,塑料模比例一般占30%-40%。国内模具中,大型、精密、复杂、长寿命模具比较低,约占20%左右,
国外为50%以上。我国模具生产企业结构不合理,主要生产模具能力集中在各主机厂的模具分厂(或车间)内,模具商品化率低,模具自产自用比例高达70%以上。国外,70%以上是商品化的。
3.3
衡量模具产品水平,主要有模具加工的制造精度和表面粗糙度,加工模具的复杂程度、模具的使用寿命和制造周期等。
4 中国模具行业与国外存在的差距及其原因
近几年,我国模具业发展迅速,但远远不能适应国民经济发展的需要。最主要的问题是低档模具过剩,高档模具却供不应求,甚至必须依赖进口。因此,模具企业必须找准自己的弱点,我们与国外同行的差距主要在以下五方面。
4.1 原材料问题
受售价限制,国产模具多采用2Cr13和3Cr13作精密热处理,而国外则采用专用模具材料DINI、2316,其综合机械性能,耐磨、耐腐蚀性能及抛光亮度均明显优于国产材料。这从根本上影响了国产模具的外观质量和使用寿命。
4.2 制造工艺水平
国内模具生产厂家,工艺条件参差不齐,差距很大。不少厂家由于设备不配套很多工作依赖手工完成,严重影响了精度和质量。
4.3 模具设计体系
国内一些生产厂家虽然也采用了计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造技术(CAM),但依旧停留在引进、消化和吸收阶段,难以形成具有成熟的理论指导和设计体系。因此,规范模具设计软件系统的开发是当务之急。
4.4 调试水平
模具就其本质而言属于工装,生产出合格制品才是最终目的。因此,模具的质量、性能依赖试模结果检验。国内模具厂因交货期短,试模设备局限,往往把质量检验工作放在用户处试模,易给用户造成大量的损失和浪费。而且由于修模受时间,场地限制,往往难以调试出最佳状态。而国外一些发展较好的企业都拥有自己的试模场所和设备,可以模拟用户的工作条件试模,所以能在最短的时限达到很好的效果。
5 结论
我国的模具行业在今后的发展中,要更加注意产品结构的战略性调整,使结构复杂、精
密度高的高档模具得到更快的发展,紧紧地跟着市场的需求来发展。没有产品的需求,产品的更新换代,就没有模具行业的技术进步,也就没有模具产品的上规模、上档次。模具技术水平的高低,在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。模具技术的发展能提高产品的设计和制造效率,缩短生产周期,提高产品合格率,对于增强国家的科技、经济实力都能其到巨大作用。
参考文献
[1] 邓明等.现代模具制造技术北京:化学工业出版社,2005,1-294
[2] 肖祥芷,李德群等. CAD在模具设计中的应用.北京:科学出版社,1993,51-152
[3] 李德群等. 对开展模具CAD/CAE/CAM的认识. 模具工业,1992,9(7):58 -65