【正文】 二代高速掃描儀 (CYCLON SERIES2)可實現(xiàn)激光測頭和接觸式測頭優(yōu)勢互補，激光掃描精度為 ，接觸式測頭掃描精度達 ?，F(xiàn)在精密模具的精度已達 2～ 3μm，目前國內廠家使用較多 的有意大利、美國、日本等國的高精度三坐標測量機，并具有數(shù)字化掃描功能。美國在其《 21 世紀制造企業(yè)戰(zhàn)略》中指出，到 2021 年要實現(xiàn)汽車工業(yè)敏捷生產 /虛擬工程方案，使汽車開發(fā)周期從 40 個月縮短到 4 個月。如 Cimatron公司的注塑模專家軟件能根據(jù)脫模方向自動產生分型線和分型面，生成與制品相對應的型芯和型腔，實現(xiàn)模架零件的全相關，自動產生材料明細表和供 NC 加工的鉆孔表格，并能進行智能化加工參數(shù)設定、加工結果校驗等。國內有華中理工大學研制的同類軟件 及鄭州工業(yè)大學的 Zmold 軟件。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)注塑模設計軟件，可進行交互式 3D 型腔、型芯設計、模架配置及典型結構設計。模具設計、分析 、制造的三維化、無紙化要求新一代模具軟件以立體的、直觀的感覺來設計模具，所采用的三維數(shù)字化模型能方便地用于產品結構的 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。國內有上海交通大學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。如英國 Delcam公司的系列化軟件就包括了曲面 /實體幾何造型、復雜形體工程 制圖、工業(yè)設計高級渲染、塑料模設計專家系統(tǒng)、復雜形體 CAM、藝術造型及雕刻自動編程系統(tǒng)、逆向工程 9 系統(tǒng)及復雜形體在線測量系統(tǒng)等。干帶件生產的不如用模具加工產品的 ”之類不正?，F(xiàn)象存在。 我國模具價格長期以來同其價值不協(xié)調，造成模具行業(yè) “自身經濟效益小，社會效益大 ”的現(xiàn)象。包括產品廠的模具車間、分廠在內，技術改造后不能很快收回其投資，甚至負債累累，影響發(fā)展。僅靠中國模具工業(yè)協(xié)會統(tǒng)籌規(guī)劃，集中攻關，跨行業(yè)，跨部門管理困難很多。我國的模具行業(yè)管理體制分散。我國目前的模具生產企業(yè)可劃分為四大類：專業(yè)模具廠，專業(yè)生產外供模具；產品廠的模具分廠或車間，以供給本產品廠所需的模具為主要任務；三資企業(yè)的模具分廠，其組織模式與專業(yè)模具廠相類似，以小而專為主；鄉(xiāng)鎮(zhèn)模具企業(yè)，與專業(yè)模具廠相類似。標準凸凹模、熱流道元件等剛剛開始供應， 模架及零件生產供應渠道不暢，精度和質量也較差。一些關鍵、重要的技術也還缺少知識產權的保護。另外，國外模具鋼材近年來相繼在國內建立了銷售網(wǎng)點，但因渠道不暢、技術服務支撐薄弱及價格偏高、外匯結算制度等因素的影響，目前推廣應用不多。但因材料的質量不夠穩(wěn)定，缺乏必要的試驗條件和試驗數(shù)據(jù)，規(guī)格品種較少，大型模具和特種模具所需的鋼材及規(guī)格還有缺口。近年來人才外流不僅造成人才數(shù)量與素質水平下降，而且人才結構也出現(xiàn)了新的斷層，青黃不接，使得模具設計、制造的技術水平難以提高。中國模具行業(yè)中的技術人員，只占從業(yè)人員的 8%~12%左右，且技術人員和技術工人的總體技術水平也較低。雖然近年來也引進了不少先進的模具加工設備，但過于分散，或不配套，利用率一般僅有 25%左右，設備的一些先進功能也未能得到充分發(fā)揮。我國大部分模具廠、車間的模具加工設備陳舊，在役期長、精度差、效率低，至今仍在使用普通的鍛、車、銑、刨、鉆、磨設備加工模具，熱處理加工仍在使用鹽浴、箱式爐，操作憑工人的經驗，設備簡陋，能耗高。在應用 CAD 技術設計模具方面，僅有約10%的模具在設計中采用了 CAD，距拋開繪圖板還有漫長的一段路要走；在應用CAE 進行模具方案設計和分析計算方面，也才剛剛起步，大多還處于試用和動畫游戲階段；在應用 CAM 技術制造模具方面，一是缺乏先進適用的制造裝備，二是現(xiàn)有的工藝設備（包括近 10 多年來引進的先進設備）或因計算機制式（ IBM 微機及其兼容機、 HP 工作站等）不同，或因字節(jié)差異、運算速度差異、抗電磁干擾能力差異等，聯(lián)網(wǎng)率較低，只有 5%左右的模具制造設備近年來才開展這項工作；在應用 CAPP 技術進行工藝規(guī)劃方面，基本上處于空白狀態(tài)，需要進行大量的標準化基 6 礎工作；在模具共性工藝技術，如模具快速成型技術、拋光技術、電鑄成型技術、表 面處理技術等方面的 CAD/CAM 技術應用在我國才剛起步。從總體上來講，與發(fā)達工業(yè)國家及港臺地區(qū)先進水平相比，還有較大的差距。模具平均壽命約為 80 萬次左右，主要差距是模具零件變形大、溢邊毛刺大、表面質量差、模具型腔沖蝕和腐蝕嚴重、模具排氣不暢和型腔易損等，注射 模精度已達到 5um 以下，最高壽命已突破 2021 萬次，型腔數(shù)量已超過 100 腔，達到了 80 年代中期至 90 年代初期的國際先進水平。目前單型腔，簡單型腔的模具達 70％以上，仍占主導地位。 我國沖壓模大多為簡單模、單工序模和符合模等，精沖模，精密多工位級進模還為數(shù)不多， 模具平均壽命不足 100 萬次，模具最高壽命達到 1 億次以上，精度達到 3～ 5um，有 50 個以上的級進工位，與國際上最高模具壽命 6 億次，平均模具壽命 5000 萬次相比，處于 80 年代中期國際先進水平。 5 模具工業(yè)產品結構的現(xiàn)狀 按照中國模具工業(yè)協(xié)會的劃分，我國模具基本分為 10 大類，其中，沖壓模和塑料成型模兩大類占主要部分。據(jù)海關統(tǒng)計， 1997年進口模具價值 億美元，這還不包括隨設備一起進口的模具； 1997 年出口 模具僅為 7800 萬美元。但是，我國模具工業(yè)現(xiàn)有能力只能滿足需求量的 60％左右，還不能適應國民經濟發(fā)展的需要。模具行業(yè)的生產小而散亂，跨行業(yè)、投資密集，專業(yè)化、商品化和技術管理水平都比較低。 3 我國模具工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 由于歷史原因形成的封閉式、 “大而全 ”的企業(yè)特征，我國大部分企業(yè)均設有模具車間，處于本廠的配套地位，自 70 年代末才有了模 具工業(yè)化和生產專業(yè)化這個概念。在高層次上， CAD／ CAM／CAE 集成的，即數(shù)據(jù)是統(tǒng)一的，可以互相直接傳輸信息．實現(xiàn)網(wǎng)絡化。如日本某公司的 CDM 系統(tǒng)用于級進模設計與制造，其中包括零件圖形輸入、毛坯展開、條料排樣、確定模板尺寸和標準、繪制裝配圖和零件圖、輸出 NC程序 (為數(shù)控加工中心和線切割編程 )等，所用時間由手工的 20%、工時減少到 35 小時；從 80 年代初日本就將三維的 CAD／ CAM 系統(tǒng)用于汽車覆蓋件模具。因為模具構成元件也干差萬別，要搞出一個能適應各種零件的設計軟件幾乎不可能。模具自動設計的最根本點是必須確立模具零件標準及設計標準。 隨著計算機技術的發(fā)展，計算機也逐步進入模具生產的各個領域，包括設計、制造、管理等。而采用電子計算機自動編程、控制的 CNC 機床提高了數(shù)控機床的使用效率和范圍。依靠普通加工設備，憑經驗和手藝越來越不能滿足模具生產的需要。 從 70 年代中期至今可以說是計算機輔助設計、輔助制造技術不斷發(fā)展的時代。在此期間，日本站到了世界最前列——其模具加工精度進入了微米級，模具壽命，合金工具鋼制造的模具達到了幾千萬次，硬 質合金鋼制造的模具達到了幾億次 p 每分鐘沖壓次數(shù)，小型壓力機通常為200 至 300 次，最高為 1200 次至 1500 次。其代表是多達別多個工位的級進模和十幾個工位的多工位傳遞模。 進入 70 年代向高速化、啟動化、精密化、安全化發(fā)展的第二階段。從 1955 年到 1965 年，是壓力加工的探索和開發(fā)時代 ——對模具主要零部件的機能和受力狀態(tài)進行了數(shù)學分橋，并把這些知識不斷應用于現(xiàn)場實際，使得沖壓技術在各方面有飛躍的發(fā)展。 50 年代，模具行業(yè)工作重點是根據(jù)訂戶的要求，制作能滿足產品要求的模具。二次大戰(zhàn)后，隨著世界經濟的飛速發(fā)展，它又成了大量生產家用電器、汽車、電子儀器、照相機、鐘表等零件的最佳方式。 2 模具的歷史發(fā)展 模具的出現(xiàn)可以追溯到幾千年前的陶器和青銅器鑄造，但其大規(guī)模使用卻是隨著現(xiàn)代工業(yè)的掘起而發(fā)展起來的。從產值看，80 年代以來，美、日等工業(yè)發(fā)達國家模具行業(yè)的產值已超過機床行業(yè)，并又有繼續(xù)增長的趨勢。 據(jù)統(tǒng)計，在家電、玩具等輕工行業(yè)，近 90％的零件是綜筷具生產的；在飛機、汽車、農機和無線電行業(yè)，這個比例也超過 60％。所有這些，都充分體現(xiàn)了國務院和國家有關部門對發(fā)展模具工業(yè)的重視和支持。 1997年以來，又相繼把模具及其加工技術和設備列入了《當前國家重點鼓勵發(fā)展的產業(yè)、產品和技術目錄》和《鼓勵外商投資產業(yè)目錄》。現(xiàn)代工業(yè)品的發(fā)展和技術水平的提高，很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展水平，因此模具工業(yè)對國民經濟和社會發(fā)展將起越來越大的作用。 已成為當代工業(yè)生產的重要手段和工藝發(fā)展方向。 畢業(yè)設計論文 外 文 翻 譯 模具的發(fā)展 1 模具在工業(yè)生產中的地位 模具是大批量生產同形產品的工具，是工業(yè)生產的主要工藝裝備。 采用模具生產零部件，具有生產效率高、質量好、成本低、節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點， 用模具生產制件所具備的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的?，F(xiàn)代經濟的基礎工業(yè)。 1989 年 3 月國務院頒布的《關于當前產業(yè)政策要點的決定》中，把模具列為機械工業(yè)技術改造序列的第一位、生產和基本建設序列的第二位 (僅次于大型發(fā)電設備及相應的輸變電設備 )，確立模具工業(yè)在國民經濟中的重要地位。經國務院批準，從 1997 年到 2021 2 年，對 80 多家國有專業(yè)模具廠實行增值稅返還 70%的優(yōu)惠政策，以扶植模具工業(yè)的發(fā)展。目 前全世界模具年產值約為 600 億美元，日、美等工業(yè)發(fā)達國家的模具工業(yè)產值已超過機床工業(yè)，從 1997 年開始，我國模具工業(yè)產值也超過了機床工業(yè)產值。例如飛機制造業(yè)，某型戰(zhàn)斗機模具使用量超過三萬套，其中主機八千套、發(fā)動機二千套、輔機二萬套。據(jù)國際生產技術協(xié)會預測，到 2021 年，產品盡件粗加工的 75%、精加 工的 50％將由模具完成；金屬、塑料、陶瓷、橡膠、建材等工業(yè)制品大部分將由模具完成， 50％以上的金屬板材、 80％以上的塑料都特通過模具轉化成制品。 19 世紀，隨著軍火工業(yè) (槍炮的彈殼 )、鐘表工業(yè)、無線電工業(yè)的發(fā)展，沖模得到廣泛使用。從世界范圍看，當時美國的沖壓技術走在前列 ——許多模 具先進技術，如簡易模具、高效率模具、高壽命模具和沖壓自動化技術，大多起源于美國；而瑞士的精沖、德國的冷擠壓技術，蘇聯(lián)對塑性加工的研究也處于世界先進行列。模具設計多憑經驗，參考已有圖紙和感性認識，對所設計模具零件的機能缺乏真切了解。其結果是歸納出模具設計原則，并使得壓力機械 、沖壓材料、加工方法、梅具結構、模具材料、模具制造 3 方法、自動化裝置等領域面貌一新，并向實用化的方向推進，從而使沖壓加工從儀能生產優(yōu)良產品的第一階段。在這個過程中不斷涌現(xiàn)各種高效率、商壽命、高精度助多功能自動校具。在此基礎上又發(fā)展出既有連續(xù)沖壓工位又有多滑塊成形工位的壓力機 —彎曲機。在此期間，為了適應產品更新快、用期短 (如汽車改型、玩具翻新等 )的需要，各種經濟型模具，如鋅落合金模具、聚氨酯橡膠模具、鋼皮沖模等也得到了很大發(fā)展。隨著模具加工精度與復雜性不斷提高，生產周期不斷加快，模具業(yè)對設備和人員素質的要求也不斷提高。 90 年代以來，機械技術和電子技 術緊密結合，發(fā)展了 NC 機床，如數(shù)控線切割機床、數(shù)控電火花機床、數(shù)控銑床、數(shù)控坐標磨床等。近年來又發(fā)展出由一臺計算機以分時的方式直接管理和控制一群數(shù)控機床的 NNC 系統(tǒng)。國際生產研究協(xié)會預測，到 2021 年，作為設計和制造之間聯(lián)系手段的圖紙將失去其主要作用。要擺脫過去以人的思考判斷和實際經驗為中心所組成 的設計方法，就必須把過去的經驗和思考方法，進行系列化、數(shù)值化、數(shù)式化，作為設計準則儲存到計算機中。但是有些產品的零件形狀變化不大，模具結構有一定的規(guī)律，放可總結歸納，為自動設計提供軟件。目前，在實體件的掃描輸入，圖線和數(shù)據(jù)輸入，幾何造形、顯示、繪圖、 4 標注以及對數(shù)據(jù)的自動編程，產生效控機床控制系統(tǒng)的后置處理文件等方面已達到較高水平；計算機仿真 (CAE)技術也取得了一定成果。目前．國外僅有少數(shù)廠家能夠做到。生產效率不高，經濟效益較差。 據(jù)不完全統(tǒng)計，全國現(xiàn)有模具專業(yè)生產廠、產品廠配套的模具車間（分廠）近17000 家，約 60 萬從業(yè)人員，年模具總產值達 200 億元人民幣。目前，國內需要的大型、精密、復雜和長壽命的模具還主要依靠進口。目前我國模具工業(yè)的技術水平和制造能力，是我國國民經濟建設中的薄弱環(huán)節(jié)和制約經濟持續(xù)發(fā)展的瓶頸 。按產值計算，目前我國沖壓模占 50％左右，塑料成形模約占 20％，拉絲模（工具）約占 10％，而世界上發(fā)達工業(yè)國家和地區(qū)的塑料成形模比例一般占全部模具產值的 40％以上。 我國的塑料成形模具設計，制作技術起步較晚，整體水平還較低。一模多腔精密復雜的塑料注射模，多色塑料注射模已經能初步設計和制造。 模具工業(yè)技術結構現(xiàn)狀 我國模具工業(yè)目前技術水平參差不齊，懸殊較大。 在采用 CAD/CAM/CAE/CAPP 等技術設計與制造模具方面，無論是應用的廣泛性，還是技術水平上都存在很大的差距。計算機輔助技術的軟件開發(fā)，尚處于較低水平，需要知識和經驗的積累。設備