第壹,現狀
改革開放以來,隨著國民經濟的快速發展,市場對模具的需求不斷增加。近年來,模具行業以約15%的增長率快速發展,模具行業企業的股權構成也發生了巨大變化。除了國有專業模具廠,集體、合資、獨資、私營企業也發展很快。浙江寧波、黃巖的“模具之鄉”;廣東壹些大型集團公司和迅速崛起的鄉鎮企業,科龍、美的、康佳等集團都建立了自己的模具制造中心;中外合資、外商獨資模具企業數以千計。
隨著與國際接軌步伐的加快和市場競爭的加劇,人們越來越意識到產品質量、成本和新產品開發能力的重要性。模具制造是整個鏈條中最基礎的要素之壹,模具制造技術已經成為衡量壹個國家制造業水平的重要標誌,很大程度上決定了企業的生存空間。
近年來,許多模具企業加大了對技術進步的投入,這被視為企業發展的重要動力。國內部分模具企業普及了2D CAD,開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件。壹些廠家還引進了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris、MAGMASOFT等CAE軟件,並成功應用於沖壓模具的設計。
大型沖壓模具如汽車覆蓋件模具的制造技術取得了很大進步。東風汽車公司和壹汽模具中心的模具廠已經能夠生產壹些汽車覆蓋件模具。此外,許多研究機構和大學開展模具技術的研究和開發。經過多年的努力,模具CAD/CAE/CAM技術取得了顯著的進步。為提高模具質量、縮短模具設計制造周期做出了貢獻。
如吉林大學汽車覆蓋件成形技術自主研發的KMAS汽車覆蓋件沖壓分析軟件、華中科技大學模具技術國家重點實驗室研發的註塑模、汽車覆蓋件模具、級進模CAD/CAE/CAM軟件、上海交通大學模具CAD國家工程研究中心研發的冷沖模、精模CAD軟件等,在國內模具行業都有不少用戶。
雖然中國的模具工業在過去的十年裏取得了顯著的進步,但在許多方面與發達國家相比還有很大的差距。比如精密加工設備在模具加工設備中的比重比較低;CAD/CAE/CAM技術普及程度不高;許多先進的模具技術沒有得到廣泛應用,等等,導致相當壹部分大型、精密、復雜、長壽命的模具依賴進口。
二、沖壓模具制造技術的未來發展趨勢
模具技術的發展應服務於滿足模具產品交貨時間短、精度高、質量好、價格低的要求。為滿足這壹要求,迫切需要開發以下項目:
(1)全面普及CAD/CAM/CAE技術。
模具CAD/CAM/CAE技術是模具設計和制造的發展方向。隨著微機軟件的發展和進步,普及CAD/CAM/CAE技術的條件基本成熟,企業將加大CAD/CAM技術培訓和技術服務的力度;進壹步擴大CAE技術的應用範圍。計算機和網絡的發展使CAD/CAM/CAE技術在全行業跨地區、跨企業、跨研究所的推廣成為可能,實現了技術資源的重新整合,使虛擬制造成為可能。
(2)高速銑削
國外近幾年發展起來的高速銑削大大提高了加工效率,達到了很高的表面光潔度。此外,還可以加工高硬度的模塊,具有溫升低、熱變形小的優點。高速銑削技術的發展為汽車和家電行業的大型型腔模具制造註入了新的活力。目前已經向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發展。
(3)模具掃描和數字化系統
高速掃描儀和模具掃描系統提供了從模型或物體掃描到加工預期模型所需的許多功能,大大縮短了模具開發和制造周期。壹些快速掃描系統可以快速安裝在現有的數控銑床和加工中心上,實現快速數據采集,自動生成不同數控系統的加工程序和不同格式的CAD數據,用於模具制造業的“逆向工程”。模具掃描系統已成功應用於汽車、摩托車、家電等行業,相信在十五期間會發揮更大的作用。
(4)電火花銑削。
電火花銑削技術,也稱為電火花展成加工技術,是用異形電極代替傳統型腔加工的新技術。它是壹個簡單的高速旋轉的管狀電極,用於三維或二維輪廓加工(像數控銑削),因此不再需要制造復雜形狀的電極,這顯然是電火花加工領域的壹個重大發展。采用該技術的機床在國外已應用於模具加工。預計這項技術將得到發展。
(5)提高模具的標準化。
中國的模具標準化在不斷提高,預計中國的模具標準件覆蓋率已經達到30%左右。壹般發達國家是80%左右。
(6)優質材料和先進的表面處理技術
選擇優質鋼材並應用相應的表面處理技術來提高模具壽命是非常必要的。模具熱處理和表面處理是能否充分發揮模具鋼材料性能的關鍵環節。模具熱處理的發展方向是真空熱處理。除了改進模具表面處理,先進技術如氣相沈積(TiN,TiC等。)和等離子噴塗技術。
(7)模具研磨和拋光將實現自動化和智能化。
模具表面質量對模具的使用壽命和零件的外觀質量有很大的影響。研究自動化、智能化的研磨拋光方法代替現有的手工操作來提高模具表面質量是壹個重要的發展趨勢。
(8)自動模具加工系統的開發。
這是我們國家的長遠發展目標。自動模具加工系統應具有多臺機床的合理組合;配有配套的定位夾具或定位盤;擁有完整的數控機床庫;擁有完整的數控柔性同步系統;有質量監測和控制系統。