【正文】 ，出口創(chuàng)匯能力大大增強(qiáng)，既在國內(nèi)市場(chǎng)抵抗住境外廠商的擠壓，又在國際市場(chǎng)表現(xiàn)出較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。但同時(shí)，國內(nèi)模具企業(yè)在發(fā)展過程中也曝露出一些問題，一是規(guī)模偏小，二是技術(shù)偏低，三是涉及領(lǐng)域狹窄，四是對(duì)相關(guān)行業(yè) 影響帶動(dòng)能力不大。綜合以上因素，國內(nèi)模具制造業(yè)總體效益還沒有發(fā)揮出最好水平。為了扭轉(zhuǎn)以上情況，國內(nèi)模具制造要想在國際市場(chǎng)發(fā)揮更大影響，必須加強(qiáng)全行業(yè)技術(shù)和資源的整合。 模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具制造技術(shù)水平的提高，模具工業(yè)的技術(shù)升級(jí)，離不開同高新技術(shù)的嫁接。 CAD/CAE/CAM 技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，快速原型制造技術(shù)的應(yīng)用，使模具的設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)生了重大變革，就是一個(gè)最好的例證。模具的開發(fā)和制造水平的提高，有賴于采用數(shù)控精密高效加工設(shè)備；逆向工程、并行工程、敏捷制造、虛擬技術(shù)等先進(jìn)制造技術(shù)在 模具工業(yè)中的應(yīng)用，也要與電子信息等高新技術(shù)嫁接，實(shí)現(xiàn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。 數(shù)控技術(shù)是機(jī)械加工自動(dòng)化的基礎(chǔ)，是數(shù)控機(jī)床的核心技術(shù)，其水平高低關(guān)系到國家戰(zhàn)略地位和體現(xiàn)國家綜合實(shí)力的水平 。 它隨著信息技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展。 同時(shí)數(shù)控加工在模具方面的重要性也是日見明顯，將數(shù)控加工和模具有效地結(jié)合起來形成產(chǎn)業(yè)信息化、智能化，這將大大推動(dòng)模具的發(fā)展，滿足客戶需求，提高中國模具總體水平，由此可見，模具中應(yīng)用數(shù)控加工是未來模具發(fā)展的一種趨勢(shì)。 特別是現(xiàn)在的新型數(shù)控加工技術(shù)，數(shù)控機(jī)床已達(dá)到 5 軸甚至更多軸 聯(lián)動(dòng)，在轉(zhuǎn)速上也有了很大的成就，其次是數(shù)控車床就比較相對(duì)國外就比較落后。 在三維造模方面，其軟件更是百花齊放，運(yùn)用三維建模軟件， 可以更好突出模具或是零件的特點(diǎn)和形狀，根據(jù)模具和零件本身的特點(diǎn)，三維軟件可以自動(dòng)生成數(shù)控機(jī)床可識(shí)別代碼，完全省掉人工編程，生成的數(shù)控代碼，也可以運(yùn)用數(shù)控加工仿真軟件實(shí)現(xiàn)所需的模具 ，在不需要毛坯件的情況下就可以完全了解所需模具的形狀、尺寸要求和表面粗糙度 。 6 正文 一 模具 ㈠ ﹑ 什么是模具 模具是 工業(yè)生產(chǎn)上用以注塑、吹塑、擠出、 壓鑄 或鍛壓成型、冶煉、沖壓、拉伸等方法 得到所需產(chǎn)品的各種模子和工具。 簡(jiǎn)而言之，模具是用來成型物品的工具，這種工具由各種零件構(gòu)成，不同的模具由不同的零件構(gòu)成。它主要通過所成型材料物理狀態(tài)的改變來實(shí)現(xiàn)物品外形的加工。 模具 ，是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中， 60%80%的零部件都依靠模具成形，模具質(zhì)量的高低決定著產(chǎn)品質(zhì)量的高低，因 此，模具被稱之為 “ 百 業(yè)之母 ” 。模具又是 “ 效益放大器 ” ，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。模具生產(chǎn)的工藝水平及科技含量的高低，已成為衡量一個(gè)國家科技與產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益、新產(chǎn)品的開發(fā)能力，決 定著一個(gè)國家制造業(yè)的國際競(jìng)爭(zhēng)力。 ㈡ ﹑ 模具介紹 1﹑ 模具的分類 (1)一般類別 ① 兩板模具 ② 三板?；蚣?xì)水口模 成型分類 (2)注射成型 是先把塑料加入到注射機(jī)的加熱料筒內(nèi)，塑料受熱熔融，在注射機(jī)螺桿或柱塞的推動(dòng)下，經(jīng)噴嘴和模具澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔，由于物理及化學(xué)作 用而硬化定型成為注塑制品。注射成型由具有注射、保壓（冷卻）和塑件脫模過程所構(gòu)成循環(huán)周期，因而注射成型具有周期性的特點(diǎn)。熱塑性塑料注射成型的成型周期短、生產(chǎn)效率高，熔料對(duì)模 具的磨損小，能大批量地成型形狀復(fù)雜、表面圖案與標(biāo)記清晰、尺寸精度高的塑件；但 7 是對(duì)于壁厚變化大的塑件，難以避免成型缺陷。塑件各向異性也是質(zhì)量問題之 一，應(yīng)采用一切可能措施，盡量減小。 ⑶ 壓縮成型 俗稱壓制成型，是最早成型塑件的方法之一。壓縮成型是將塑料直接加入到具有一定溫度的敞開的模具型腔內(nèi)，然后閉合模具，在熱與壓力作用下塑料熔融變成流 動(dòng)狀態(tài)。由于物理及化學(xué)作用，而使塑料硬化成為具有一定形狀和尺寸的常溫保持不變的塑件。壓縮成型主要是用于成型熱固性塑料，如酚醛模塑粉、脲醛與三聚氰胺甲醛模塑粉、玻璃纖維增強(qiáng)酚醛塑料、環(huán)氧樹脂、 DAP 樹脂、有機(jī)硅樹脂、聚酰亞胺等的模塑料，還可以成型加工不飽和聚酯料團(tuán)（ DMC）、片狀模塑料（ SMC）、預(yù)制整體模塑料（ BMC）等。一般情況下，常常按壓縮膜上、下模的配合結(jié)構(gòu)，將壓縮模分為溢料式、不溢料式、半溢料式三類。 ⑷ 擠塑成型 是使處于粘流狀態(tài)的塑料，在高溫和一定的壓力下，通過具有特定斷面形狀的口模，然后在較低 的溫度下，定型成為所需截面形狀的連續(xù)型材的一種成型方法。擠塑成型的生產(chǎn)過程，是準(zhǔn)備成型物 料、擠出造型、冷卻定型、牽引與切斷、擠出品后處理 。在擠塑成型過程中，注意調(diào)整好擠出機(jī)料筒各加熱段和機(jī)頭口模的溫度、螺桿轉(zhuǎn)數(shù)、牽引速度等工藝參數(shù)以便得到合格的擠塑型材。特別要注意調(diào)整好聚合物熔體由 機(jī)頭口模中擠出的速率。因?yàn)楫?dāng)熔融料擠出的速率較低時(shí)，擠出物具有光滑的表面、均勻的斷面形狀；但是當(dāng)熔融物料擠出速率達(dá)到某一限度時(shí)，擠出物表面就會(huì)變 得粗糙、失去光澤，出現(xiàn)鯊魚皮、桔皮紋、形狀扭曲等現(xiàn)象。當(dāng)擠出速率進(jìn) 一步增大時(shí)，擠出 物表面出現(xiàn)畸變，甚至支離和斷裂成熔體碎片或圓柱 。 因此擠出速率的控制至關(guān)重要。 ⑸ 壓注成型 亦稱鑄壓成型。是將塑料原料加入預(yù)熱的加料室內(nèi)，然后把壓柱放入加料室中鎖緊模具，通過壓柱向塑料施加壓力，塑料在高溫、高壓下熔化為流動(dòng)狀態(tài)，并通過澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔逐漸固化成塑件。此種成型方法，也稱傳遞模塑成型。壓注成型適用于各低于固性塑料，原則上能進(jìn)行壓縮成型的塑料，也可用壓注法成型。但要求成型物料在低于固化溫度時(shí)，熔融狀態(tài)具有良好的流動(dòng)性，在高于固化溫度時(shí)，有較大的固化速率。 (6)中空成型 是把由擠出或注射制 得的、尚處于塑化狀態(tài)的管狀或片狀坯材趨勢(shì)固定于成型模具中，立刻通入壓縮空氣，迫使坯材膨脹并貼于模具型腔壁面上，待冷卻定型后脫模，即 8 得所需中空制品的一種加工方法。適合中空成型的塑料為高壓聚乙烯、低壓聚乙烯、硬聚氯乙烯、軟聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯等。根據(jù)型坯成型方法的不同，中空成型主要分為擠出吹塑中空成型和注射吹塑中空成型兩種。擠出吹塑中空成型的優(yōu)點(diǎn)是擠出機(jī)與擠出吹塑模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是型坯的壁厚不一致，容易造成塑料制品的壁厚不勻。右圖是擠出吹塑中空成型原理示意圖。注射吹 塑中空成型的優(yōu)點(diǎn)是型坯的壁 厚均勻、無飛邊，由于注射型坯有底面，因此中空制品的底部不會(huì)產(chǎn)生拼和縫，不僅美觀而且強(qiáng)度高。缺點(diǎn)是所用的成型設(shè)備和模具價(jià)格貴，故這種成型方法多用于小型中空制品的大批量生產(chǎn)上，在使用上沒有擠出吹塑中空成型方法廣泛。 2 模具的發(fā)展和應(yīng)用 (1)、 隨著世界經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，模具的重要性日顯突出，模具的主要應(yīng)用范圍是 汽車行業(yè) 、 摩托車行業(yè) 、 電機(jī)、電器行業(yè)其他行業(yè) 。 (2)、模具行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析 ① 、模具市場(chǎng)全球化，模具生產(chǎn)周期進(jìn)一步縮短 模具市場(chǎng)全球化是當(dāng)今模具工業(yè)最主要的特征之一，模具的購買者和生產(chǎn)商遍布全世界，模 具工業(yè)的全球化發(fā)展使生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、精度低的模具加工企業(yè)向技術(shù)相對(duì)落后、生產(chǎn)率較低的國家遷移，發(fā)達(dá)國家的模具生產(chǎn)企業(yè)則定位在生產(chǎn)高水準(zhǔn)的模具上，模具生產(chǎn)企業(yè)必須面對(duì)全球化的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)模具生產(chǎn)廠家不得不千方百計(jì)地加快生產(chǎn)進(jìn)度，努力簡(jiǎn)化和廢除不必要的生產(chǎn)工序，模具的生產(chǎn)周期將進(jìn)一步縮短。 ② 、模具 CAD/CAM 向集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展 軟件的功能模塊越來越齊全，同時(shí)各功能模塊采用同一數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)信息的綜合管理與共享，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。有的系列化軟件包括了曲面 /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、模具設(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)、逆向工程系統(tǒng)及復(fù)雜形體在線測(cè)量系統(tǒng)等；模具設(shè)計(jì)、分析、制造的三維化、無紙化使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；羅百輝表示，隨著競(jìng)爭(zhēng)、合作、生產(chǎn)和管理等方面的全球化、國際化，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)成為新的發(fā)展趨勢(shì)。 ③ 、 模具產(chǎn)品將向大型、精密、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展 9 一方面模具成型零件日漸大型化和為提高生產(chǎn)效率開發(fā)的 “ 一模多腔 ” 造成了模具日趨大型化，另一方面電子信息產(chǎn)業(yè)、醫(yī)學(xué)的迅猛發(fā)展帶來了零件微型化及精密化，有些模具的加工精度公差就要求在１ μ ｍ以下。另外多功能復(fù)合模具將得到進(jìn)一步發(fā)展，新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成型零件外，還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)，生產(chǎn)效率進(jìn)一步提高。 國外發(fā)達(dá)國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率一般為 80％左右，隨著我國模具工業(yè)的發(fā)展，模具標(biāo)準(zhǔn)化工作必將加強(qiáng)，模具標(biāo)準(zhǔn)化程度將進(jìn)一步提高，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用 和生產(chǎn)在“ 十二五 ” 期間必將得到較大的發(fā)展。 ④ 、優(yōu)質(zhì)模具材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)將進(jìn)一步受到重視 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，因此選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處 ， 理技術(shù)來提高模具的壽命顯得十分重要，提高鋼的純凈度、等向性、致密度和均勻性及研制更高性能或具特殊 ， 性能的模具鋼，開發(fā)模具鋼品種規(guī)格，擴(kuò)大其他優(yōu)質(zhì)模具材料如硬質(zhì)合金、陶瓷材料、復(fù)合材料等的應(yīng)用范圍 ， 是主要研究熱點(diǎn)；用鋁合金作模具材料以縮短制模周期、降低模具成本，將在快速經(jīng)濟(jì)模具中得到較快發(fā)展。 模具表面處理的主 要趨勢(shì)是：由滲入單一元素向多元素共滲、復(fù)合滲發(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。目前激光強(qiáng)化、輝光離子氮化及電鍍（刷鍍）防腐強(qiáng)化等技術(shù)也日益受到重視。 3 我國模具發(fā)展的特點(diǎn) 改革開放以來，我國模具工業(yè)發(fā)展迅猛。 1996 至 2021 年間，我國模具工業(yè)的產(chǎn)值年平均增長(zhǎng) 15%左右。目前，全國共有模具生產(chǎn)廠點(diǎn) 萬個(gè)，從業(yè)人員 60 多萬人。 2021年全國模具工業(yè)總產(chǎn)值達(dá) 300 億元人民 幣，我國模具年產(chǎn)值已位居世界第 三 。 我國大部分模具是企業(yè)自產(chǎn)自用，真正作為商品流通的模具僅占 1/3。所產(chǎn)模具基本上以中低檔為主，一些大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命的高檔模具，在技術(shù)上無法與發(fā)達(dá)國家相比，生產(chǎn)能力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。近五年來，我國平均每年進(jìn)口模具 億美元， 2021 年進(jìn)口模具 億美元 (出口模具僅 億美元 )，這還不包括隨進(jìn)口設(shè)備和生產(chǎn)線作為附件帶來的模具。根據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，近幾年進(jìn)出口相抵，我國已成為世界上最大的模具進(jìn)口國。 10 國內(nèi)外模具 的質(zhì)量水平不可同日而語，開發(fā)能力和經(jīng)濟(jì)效益仍有差距。發(fā)達(dá)國家一個(gè)模具職工平均創(chuàng)造產(chǎn)值 15 萬 20 萬美元，我國只有 4 萬 5 萬元人民幣。國外企業(yè)大都有一定利潤(rùn)，而我國模具企業(yè)大多是微利甚至虧損。據(jù)統(tǒng)計(jì) ， 2021 年我國大陸制造工業(yè)對(duì)模具的市場(chǎng)需求量約為 400 億元，今后幾年仍將以每年 10%以上的速度增長(zhǎng)。大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具需求的增長(zhǎng)還將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過每年 10%的增幅。 另外，從國際市場(chǎng)來看，目前世界模具市場(chǎng)仍然是供不應(yīng)求。近幾年，世界模具市場(chǎng)總量一直保持在 600 億 650 億美元之間。美、日、法、瑞等國每年出口模 具約占其本國模具總產(chǎn)值的 1/3，我國模具的出口量還不到總產(chǎn)值的 5%，我國模具出口可以發(fā)展的空間非常廣闊。根據(jù)國內(nèi)和國際模具市場(chǎng)的發(fā)展?fàn)顩r，有關(guān)專家預(yù)測(cè)，未來我國的模具經(jīng)過行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整后，將呈現(xiàn)十大發(fā)展趨勢(shì)：一是模具日趨大型化；二是模具的精度將越來越高；三是多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展；四是熱流道模具在塑料模具中的比重將逐漸提高；五是氣輔模具及適應(yīng)高壓注