【文章內(nèi)容簡介】 達(dá)到實(shí)現(xiàn)最佳效益的目的。如英國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)計高級渲染、塑料模設(shè)計專家系統(tǒng)、復(fù)雜形體CAM、藝術(shù)造型及雕刻自動編程系統(tǒng)、逆向工程系統(tǒng)及復(fù)雜形體在線測量系統(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、分析及制造的三維化傳統(tǒng)的二維模具結(jié)構(gòu)設(shè)計已越來越不適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)和集成化技術(shù)要求。模具設(shè)計、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、模具可制造性評價和數(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)計軟件，可進(jìn)行交互式3D型腔、型芯設(shè)計及典型結(jié)構(gòu)設(shè)計。澳大利亞Moldflow公司的三維真實(shí)感流動模擬軟件MoldflowAdvisers已經(jīng)受到用戶廣泛的好評和應(yīng)用。面向制造、基于知識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。（3）模具軟件應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化趨勢隨著模具在企業(yè)競爭、合作、生產(chǎn)和管理等方面的全球化、國際化，以及計算機(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、敏捷制造技術(shù)既有必要，也有可能。美國在其《21世紀(jì)制造企業(yè)戰(zhàn)略》中指出，到2006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個月縮短到4個月。 模具檢測、加工設(shè)備向精密、高效和多功能方向發(fā)展（1）模具檢測設(shè)備的日益精密、高效精密、復(fù)雜、大型模具的發(fā)展，對檢測設(shè)備的要求越來越高?，F(xiàn)在精密模具的精度已達(dá)2～3μm，目前國內(nèi)廠家使用較多的有意大利、美國、日本等國的高精度三坐標(biāo)測量機(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)測量機(jī)，還擁有數(shù)碼攝影光學(xué)掃描儀，率先在國內(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：英國雷尼紹公司第二代高速掃描儀(CYCLON SERIES2)可實(shí)現(xiàn)激光測頭和接觸式測頭優(yōu)勢互補(bǔ)。另外德國GOM公司的ATOS便攜式掃描儀，日本羅蘭公司的PIXPIX4臺式掃描儀和英國泰勒－霍普森公司的TALYSCAN150多傳感三維掃描儀分別具有高速化、廉價化和功能復(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)動的AQ325L、AQ550LLSWEDM具有驅(qū)動反應(yīng)快、傳動及定位精度高、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業(yè)務(wù)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)。因而在模具業(yè)務(wù)中日益受到重視。瑞士克朗公司UCP710型五軸聯(lián)動加工中心，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42000r/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、中型模具業(yè)務(wù)，如汽車覆蓋件模具、壓鑄模、大型塑料等曲面加工。 快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)縮短產(chǎn)品開發(fā)周期是贏得市場競爭的有效手段之一。與傳統(tǒng)模具業(yè)務(wù)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)鈴椈蓧哼叀⑿读?、快速換模技術(shù)、沖壓單元組合技術(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AUXSX105V(7CrSiMnMoV)等；常用新型熱作模具鋼有美國H1瑞典QRO80M、QRO90SUPREME等；常用塑料模具用鋼有預(yù)硬鋼(如美國P20)、時效硬化型鋼(如美國P2日本NAK55等)、熱處理硬化型鋼(如美國D2，日本PD61PD55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、QT60MoCr、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)合金YG20等。在模具表面處理方面，其主要趨勢是：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、Cr7CW2C等，同時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、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)計與制造等。 我國模具標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)現(xiàn)狀 模具標(biāo)準(zhǔn)化工作主要包括模具技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制訂和執(zhí)行、模具標(biāo)準(zhǔn)件的生產(chǎn)和應(yīng)用以及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的宣傳、貫徹和推廣等工作。我國模具標(biāo)準(zhǔn)化工作起步較晚，加之宣傳、貫徹和推廣工作力度小，因此模具標(biāo)準(zhǔn)化落后于生產(chǎn)，更落后于世界上許多工業(yè)發(fā)達(dá)的國家。國外模具發(fā)達(dá)國家，如日本、美國、德國等，模具標(biāo)準(zhǔn)化工作已有近 100 年的歷史，模具標(biāo)準(zhǔn)的制訂、模具標(biāo)準(zhǔn)件的生產(chǎn)與供應(yīng)，已形成了完善的體系。而我國模具標(biāo)準(zhǔn)化工作只是從“全國模具標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會”成立以后的 1983 年才開始的。目前我國已有約2 萬家模具生產(chǎn)單位，模具生產(chǎn)有了很大發(fā)展，但與工業(yè)生產(chǎn)要求相比，尚很不適應(yīng)，其中一個重要原因就是模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和水平不高。 我國模具標(biāo)準(zhǔn)化體系包括四大類標(biāo)準(zhǔn)，即：模具基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、模具工藝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、模具零部件標(biāo)準(zhǔn)及與模具生產(chǎn)相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。目前，我國已有 50 多項(xiàng)模具標(biāo)準(zhǔn)共 300 多個標(biāo)準(zhǔn)號及汽車沖模零部件方面的14 種通用裝置和 244個品種，共 363 項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)的制訂和宣傳貫徹，提高了中國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和水平。由我于國模具標(biāo)準(zhǔn)化工作起步較晚，模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)、銷售、推廣和應(yīng)用工作也比較落后，因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件品種規(guī)格少、供應(yīng)不及時、配套性差等問題長期存在，從而使模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率一直較低。近年來雖然由于外資企業(yè)的介入，比例已有較大提高，但總的來說還很低。據(jù)初步估計，目前這一比例大致為 40% 至 45% 之間。而國際上一般在 70% 以上，其中中小模具在 80% 以上。由于中國模具企業(yè)的性質(zhì)和所在的地區(qū)不同，模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率存在很大差異。三資企業(yè)要比其它企業(yè)高，南方的企業(yè)要比北方的高。這在廣東表現(xiàn)得最明顯。廣東集中了大量的三資企業(yè)，他們帶動了其它企業(yè)觀念的轉(zhuǎn)變和市場的發(fā)展，因而廣東的模具企業(yè)模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用覆蓋率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它地區(qū)的模具企業(yè)。貫徹模具標(biāo)準(zhǔn)，采用模具標(biāo)準(zhǔn)件，不但能有效提高模具質(zhì)量，而且能降低模具生產(chǎn)成本及大大縮短模具生產(chǎn)周期。有關(guān)統(tǒng)計資料表明：采用模具標(biāo)準(zhǔn)件可使企業(yè)的模具加工工時節(jié)約 25%45% ，能縮短模具生產(chǎn)周期 30%40% 。隨著工業(yè)產(chǎn)品多品種、小批量、個性化、快周期生產(chǎn)的發(fā)展，為了提高市場經(jīng)濟(jì)中的快速應(yīng)變能力和競爭能力，在模具生產(chǎn)周期顯得愈來愈重要的今天，模具標(biāo)準(zhǔn)化的意義更為重大。 由于我國模具標(biāo)準(zhǔn)化工作起步晚、進(jìn)展慢，再加上過去“大而全”、“小而全”、“自產(chǎn)自配”等陳舊觀念的影響，因此，我國模具標(biāo)準(zhǔn)件長期以來一直是品種規(guī)格少、生產(chǎn)規(guī)模小、流通不暢通。即使是目前生產(chǎn)較多的模架、導(dǎo)向件、推桿推管、彈性元件等，也是中低檔產(chǎn)品多，高檔產(chǎn)品少。一些外資企業(yè)生產(chǎn)的高檔模具標(biāo)準(zhǔn)件，由于價格昂貴而影響其推廣應(yīng)用。 模具標(biāo)準(zhǔn)件適合于社會化大批量專業(yè)化生產(chǎn)，但我國長期以來卻一直是散、亂、差的局面。所謂“散”，主要是模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)廠點(diǎn)太多太散，很少能形成經(jīng)濟(jì)批量。所謂“亂”，主要是標(biāo)準(zhǔn)亂，企業(yè)往往要按國標(biāo)、行標(biāo)和過去的好幾個部標(biāo)及某些企標(biāo)生產(chǎn)，而且要按日、德、美、瑞士等外國標(biāo)準(zhǔn)和某些國外著名企業(yè)的企標(biāo)生產(chǎn)。同時，模具標(biāo)準(zhǔn)件市場也亂，無序競爭造成許多不良后果。所謂“差”，就是模具標(biāo)準(zhǔn)件的質(zhì)量差和企業(yè)的效益差。近年來隨著外資企業(yè)的介入，這種狀況雖有改善，但仍未根本改變。生產(chǎn)與需要相比，尚有較大差距。部分企業(yè)不從質(zhì)量和水平上下功夫，卻只在價格上做文章，致使過分壓價以后造成偷工減料、魚目混珠、質(zhì)量下降，從而殃及許多企業(yè)，使得模具標(biāo)準(zhǔn)件總體利潤率下降，有些企業(yè)甚至到了虧損的邊緣。 **市模具工業(yè)現(xiàn)狀(1) 模具專業(yè)化生產(chǎn)尚處起步階段**市模具使用多為企業(yè)自制，目前模具專業(yè)生產(chǎn)廠家只有2～3家，且企業(yè)規(guī)模小，員工多在50人以下，注冊資本百萬元以下，年產(chǎn)模具不足千套，主要生產(chǎn)一些結(jié)構(gòu)簡單、工藝不甚復(fù)雜的五金模、拉線模等小型模具。這些企業(yè)尚處在家庭作坊式經(jīng)營階段，沒有建立較完善的現(xiàn)代企業(yè)制度，經(jīng)營水平和技術(shù)水平相對比較低，經(jīng)濟(jì)效益普遍不高。(2) 模具制造工藝和設(shè)備落后專業(yè)模具生產(chǎn)企業(yè)目前的加工設(shè)備尚停留在普通機(jī)床，如車、銑、刨、磨等，少數(shù)企業(yè)具備了數(shù)控車床、線切割機(jī)床，工藝水平落后，產(chǎn)品質(zhì)量難以保證。大型機(jī)械工業(yè)企業(yè)雖然有了相當(dāng)數(shù)量的數(shù)控機(jī)床、加工中心，但模具制造從來不是其主業(yè)，模具加工又經(jīng)常同主業(yè)爭機(jī)床“資源”，又由于模具制造單件小批量的特點(diǎn)，難以產(chǎn)生直觀的效益，而主業(yè)的生產(chǎn)能創(chuàng)造立即可見的效益，因而模具的加工工藝往往沒有引起足夠的認(rèn)識，雖有足夠精度的機(jī)床，卻難以制造出高質(zhì)量的模具。同時，各專業(yè)模具企業(yè)和自制模具企業(yè)尚缺乏加工大型模具的龍門加工中心和加工復(fù)雜型腔模具的多軸聯(lián)動銑削加工中心，缺乏大型模具、注射模具、壓鑄模具、復(fù)雜型腔模具的制造能力。(3) 模具設(shè)計水平低由于**市模具專業(yè)生產(chǎn)起步較晚，專業(yè)模具企業(yè)規(guī)模小，各企業(yè)的模具車間又不是企業(yè)的主業(yè)，使得模具設(shè)計技術(shù)的提高、軟件的使用受到了資金制約，目前僅有的幾家小型作坊式模具企業(yè)尚停留在圖板設(shè)計的水平上，計算機(jī)輔助設(shè)計尚停留在AutoCAD二維繪圖的水平上，現(xiàn)代模具設(shè)計軟件技術(shù)應(yīng)用度非常低，如ProE，SolidWoks，CAXA等。模具的應(yīng)力分析目前還沒有采用有限元等計算機(jī)輔助分析方法，難以完成復(fù)雜型腔模具的設(shè)計，模具設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化程度低，專業(yè)化設(shè)計、模塊化設(shè)計程度不高，反求工程、并行工程等現(xiàn)代設(shè)計方法還未得到采用，模具設(shè)計生產(chǎn)周期長。(4) 模具從業(yè)人員水平低一是設(shè)計人員沒有掌握現(xiàn)代設(shè)計造型軟件和設(shè)計方法。多年來**市的模具業(yè)發(fā)展緩慢，模具企業(yè)普遍效益不高，模具企業(yè)缺乏必要的資金投入來應(yīng)用現(xiàn)代模具設(shè)計造型軟件，設(shè)計人員缺乏必要的教育培訓(xùn)，不了解當(dāng)前模具設(shè)計技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢。二是工藝人員缺乏數(shù)控機(jī)床和加工中心的編程經(jīng)驗(yàn)。由于人才引進(jìn)和人員培訓(xùn)跟不上設(shè)備的引進(jìn)，大多數(shù)模具從業(yè)人員的工藝概念尚停留在“車、銑、刨、磨、鉗”等階段，缺乏對當(dāng)代數(shù)控機(jī)床、CAD/CAM、機(jī)電一體化等技術(shù)的了解，缺乏數(shù)控機(jī)床和加工中心的使用經(jīng)驗(yàn)。三管理人員缺乏現(xiàn)代企業(yè)經(jīng)驗(yàn)理念和管理方法手段。家庭作坊式的經(jīng)營模式阻礙了現(xiàn)代企業(yè)制度的建立，也使得人才的引進(jìn)和人力資源的合理使用受到制約，使企業(yè)難以迅速建立起適應(yīng)市場和自身特點(diǎn)的經(jīng)營理念和管理模式。(5) 模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間很大模具需求量逐年增加，現(xiàn)有模具企業(yè)和企業(yè)模具自制滿足不了模具質(zhì)量和數(shù)量的要求，模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間很大。長期以來**市模具業(yè)自產(chǎn)自銷的發(fā)展模式嚴(yán)重制約了**市機(jī)械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。模具的制造成本高、生產(chǎn)周期長、精度不高，嚴(yán)重影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。要在2010年達(dá)到**市機(jī)械產(chǎn)業(yè)規(guī)劃目標(biāo)，即全市機(jī)械產(chǎn)業(yè)規(guī)模以上企業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售收入超過40億元，實(shí)現(xiàn)利稅5億元，必需做大做強(qiáng)**市規(guī)模以上機(jī)械工業(yè)，必需使企業(yè)的側(cè)重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到其主業(yè)上，而不能采取傳統(tǒng)的“小而全”、“大而全”的發(fā)展模式，預(yù)計屆時**市每年模具需求量將達(dá)3000套以上，必需建設(shè)專