模具制造业发展方向探析

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摘要：根据现状和存在问题的原因，指出了我国模具制造业的发展方向。

关键词：模具制造；技术；现状；发展方向

我国加入世贸组织以来，机械制造业迎来了空前的发展机遇，模具工业驶入了发展的快车道，模具制造业有了很大的发展。但是，由于我国的模具行业起步较晚，与国外相比仍存在很大的差距。

1我国模具制造业的现状

改革开放以来，随着我国国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，虽然我国模具总量目前已达到相当的规模，模具水平也有很大提高，但设计制造水平总体落后于发达国家许多。

1.1存在的问题和差距

1.1.1总量供不应求。国内模具自配率只有70%左右，其中低档模具供过于求，中高档模具自配率只有50%左右。企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构均不合理。我国模具生产厂中多数是自产自配的工模具车间（分厂），自产自配比例高达60%左右，而国外模具超过70%属商品模具。专业模具厂大多是“大而全”“小而全”的组织形式，而国外大多是“小而专”“小而精”。1.1.2模具产品水平大大低于国际水平。模具产品水平低主要表现在模具的精度、型腔表面粗糙度、寿命、结构等方面。1.1.3开发能力较差。模具企业技术人员比例低，水平较低，且不重视产品开发。每个模具职工平均创造产值约合1万美元，而国外模具制造业发达国家大多是15～20万美元，有的高达25～30万美元。

1.2模具制造业落后的原因

1.2.1人才严重不足目前，我国高级模具钳工及企业管理人才非常短缺。由于模具企业效益欠佳，对科研开发和技术攻关重视不多，科研单位和大专院校只注重创收，忽视了模具行业在科研开发和技术攻关方面的投入，致使模具制造业发展步伐不大。1.2.2工艺装备水平低且配套性不好。近年来我国机床行业进步较快，已能提供比较成套的高精度加工设备，但由于体制、资金等方面的原因，引进设备不配套，设备与附件不配套现象十分普遍，总体的装备水平比国外企业低很多，而且设备利用率较低。1.2.3模具专业化、标准化、商品化程度低。究其原因是长期以来受“大而全”“小而全”影响，以及模具企业之间协作不畅。1.2.4模具材料及模具有关的技术落后。模具材料性能、质量、品种问题往往会影响模具质量、寿命、成本，国产模具钢与国外进口钢材相比有较大的差距。

2我国模具制造业的发展方向

2.1加快模具向标准化、商品化发展

模具标准件是模具的基础。广泛应用模具标准件可缩短模具设计制造的周期，提高模具的制作精度和使用性能。

2.2提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计与制造技术逐步减少模具的进口量，增加模具的出口量。

2.3在模具设计制造中全面推广应用

CAD/CAE/CAM技术CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术。近年来，模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为进一步普及创造了良好的条件；基于网络的CAD/CAE/CAM一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题；CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高。

2.4推广应用热流道技术、气辅注射成型技术、高压注射成型技术

在塑料注射成型模具中，推广应用热流道技术、气体辅助注射成型技术、高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制作的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制作的原材料和节约能源，所以广泛应用这一技术是塑料模具的一大变革。制订热流道器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且其常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件显得十分重要。

2.5发展快速成型制造技术

迅速制造出产品的原型与模具，降低成本，推向市场。快速成型制造技术是伴随着计算机技术、激光成型技术、新材料技术的发展而产生的，是一种全新的技术，是基于新颖的离散/堆积（即材料累加）成形思想，根据零件CAD模型，快速自动完成复杂的三维实体（模型）制造。快速成型制造技术是集精密机械制造、计算机、NC技术、激光成型技术和材料科学最新发展于一体的高新技术。

2.6高速铣削的应用

高速铣削具有工件温升低、切削力小、加工平稳、加工质量好、加工效率高（为普通铣削加工的5～10倍）、可加工硬材料等优点。

2.7发展先进的表面处理技术以及模具热处理和表面处理

先进的表面处理技术以及模具热处理和表面处理是充分发挥模具材料性能的关键。真空热处理、深冷处理、包括PVD和CAD技术的气相沉积、离子渗入、等离子喷涂、TRD表面处理、类钻石薄膜覆盖、高耐磨精度处理、不沾粘表面处理等技术已在模具制造中应用，并呈现出良好的发展前景。模具表面激光热处理焊接、强化、修复等技术及其他模具表面强化和修复技术，也将受到进一步重视。

2.8研究和应用模具的逆向工程

模具的逆向工程先对制件（所加工的产品）进行扫描生产多种格式的CAD数据，再在另外的CAD/CAE/CAM软件中进行改型设计。模具的逆向工程技术是现代模具制造中最流行的模具制造技术。

2.9现场化的模具检测技术、精密模具的发展对测量的需求越来越高

过去，精密的三坐标测量机受环境的限制，很少在生产现场使用。而新一代三坐标测量机基本上都具有温度补偿及采用抗振材料，改善了防尘措施，提高了环境适应性和使用可靠性，使其能方便地安装在车间使用，以实现测量现场化的特点。

2.10培养更多的模具设计师

模具设计师所从事的工作主要包括：①数学化制图。将三维产品及模具模型转换为常规加工中使用的二维工程图。模具的数字化设计。②根据产品模型与设计意图，建立相关的模具三维实体模型。③模具的数字化分析仿真。根据产品成型工艺条件，进行模具零件的结构分析、热分析、疲劳分析和模具运动分析。④产品成型过程模拟。制定适合本公司模具设计标准及标准设计过程。协助公司进行模具生产管理。

3结束语

现代模具技术的发展在很大程度上依赖于模具标准化、优质模具材料的研究、先进的设计与制造技术、专用的机床设备，更重要的是生产技术的管理等。21世纪模具行业的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化、网络化。追求的目标是提高产品的质量及生产效率，缩短设计与制造周期，降低生产成本，最大限度地提高模具行业的应变能力，满足用户需要。

参考文献

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作者:雷云进 单位:郴州职业技术学院现代装备制造学院