【正文】 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 ”之類不正常現(xiàn)象存在。 8 4 模具的發(fā)展趨勢(shì) 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 （ 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 9 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。 （ 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 Psmold 及日立造船的 SpaceE/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 及鄭州工業(yè)大學(xué)的 Zmold 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。 （ 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 2021 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。 模具檢測(cè)、加工設(shè)備向精密、高效和多功能方向發(fā)展 （ 1）模具檢測(cè)設(shè)備的日益精密、高效 10 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)3250mm3250mm 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 ，接觸式測(cè)頭掃描精度達(dá) 。另 外德國(guó) GOM 公司的 ATOS 便攜式掃描儀，日本羅蘭公司的PIX PIX4 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)。 （ 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、 AQ550LLSWEDM 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PE3 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)。 （ 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 42021r/min。意大利 RAMBAUDI 公司的高速銑床，其加工范圍達(dá)2500mm5000mm1800mm，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) 。 11 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) (3DP)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?、卸料、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。 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、 Cr1Cr12MoV和 W6Mo5Cr4V2，火焰淬火鋼 (如日本的 AUX SX105V(7CrSiMnMoV)等；常用新型熱作模具鋼有美國(guó) H1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) P2日本 NAK55 等 )、熱處理硬化型鋼 (如美國(guó) D2，日本 PD61 PD55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 MoCr、MoV鑄鐵等，大型模架用 HT多工位精密沖模常采用鋼結(jié)硬質(zhì)合金及硬質(zhì)合 12 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、 Cr7C 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。 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。 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。 13 Die history 1 Die position in industrial production Mold is a highvolume products with the shape tool, is the main process of industrial production equipment. With mold ponents, with high efficiency, good quality, low cost, saving energy and raw materials and a series of advantages, with the mold workpieces possess high accuracy, high plexity, high consistency, high productivity and low consumption , other manufacturing methods can not match. Have already bee an important means of industrial production and technological development. The basis of the modern industrial economy. The development of modern industrial and technological level depends largely on the level of industrial development die, so die industry to national economic and social development will play an increasing role. March 1989 the State Council promulgated on the current industrial policy decision points in the mold as the machinery industry transformation sequence of the first, production and capital construction of the second sequence (after the largescale power generation equipment and the corresponding power transmission equipment), establish tooling industry in an important position in the national economy. Since 1997, they have to mold and its processing technology and equipment included in the current national focus on encouraging the development of industries, products and technologies catalog and to encourage foreign investment industry directory. Approved by the State Council, from 1997 to 2021, more than 80 professional mold factory owned 70% VAT refund of preferential policies to support mold industry. All these have fully demonstrated the development of the State Council and state departments tooling industry attention and support. Mold around the world about the current annual