1、1模具技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)模具技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)23n模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)n模具工業(yè)是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的重模具工業(yè)是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的重要標(biāo)志要標(biāo)志n模具工業(yè)是技術(shù)轉(zhuǎn)化成果的基礎(chǔ)模具工業(yè)是技術(shù)轉(zhuǎn)化成果的基礎(chǔ)4一些國(guó)家對(duì)模具工業(yè)的評(píng)價(jià)一些國(guó)家對(duì)模具工業(yè)的評(píng)價(jià) n在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家被稱為在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家被稱為“點(diǎn)鐵成金點(diǎn)鐵成金”的的“磁力工業(yè)磁力工業(yè)”n美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石”n德國(guó)則認(rèn)為是所有工業(yè)中的德國(guó)則認(rèn)為是所有工業(yè)中的“關(guān)鍵工業(yè)關(guān)鍵工業(yè)”；n日本模具協(xié)會(huì)也認(rèn)為日本模具協(xié)會(huì)也認(rèn)為“模具是促

2、進(jìn)社會(huì)繁榮富模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的動(dòng)力裕的動(dòng)力” 5近年來(lái)的世界模具市場(chǎng)近年來(lái)的世界模具市場(chǎng) n美國(guó)、日本、法國(guó)和瑞士等國(guó)每年出口的模具美國(guó)、日本、法國(guó)和瑞士等國(guó)每年出口的模具約占其模具總產(chǎn)值的約占其模具總產(chǎn)值的l/3左右。左右。n日本模具產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值超過(guò)日本機(jī)床總產(chǎn)值。日本模具產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值超過(guò)日本機(jī)床總產(chǎn)值。n如今，世界模具工業(yè)的發(fā)展甚至已超過(guò)了新興如今，世界模具工業(yè)的發(fā)展甚至已超過(guò)了新興的電子工業(yè)。的電子工業(yè)。6我國(guó)模具工業(yè)我國(guó)模具工業(yè) n我國(guó)模具工業(yè)的產(chǎn)值在國(guó)際上排名位居第三位，我國(guó)模具工業(yè)的產(chǎn)值在國(guó)際上排名位居第三位，僅次于日本和美國(guó)。僅次于日本和美國(guó)。n近年來(lái)，我國(guó)的模具工業(yè)一直以每年

3、近年來(lái)，我國(guó)的模具工業(yè)一直以每年13左右左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展7中國(guó)模具工業(yè)現(xiàn)狀中國(guó)模具工業(yè)現(xiàn)狀 n精密加工設(shè)備還很少精密加工設(shè)備還很少n大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具的產(chǎn)需大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具的產(chǎn)需矛盾十分突出矛盾十分突出n許多先進(jìn)的技術(shù)如許多先進(jìn)的技術(shù)如CADCAECAM技術(shù)的普及率還不高技術(shù)的普及率還不高8中國(guó)模具產(chǎn)業(yè)的進(jìn)出口中國(guó)模具產(chǎn)業(yè)的進(jìn)出口n近幾年來(lái)，我國(guó)每年進(jìn)口模具約占市場(chǎng)總量的近幾年來(lái)，我國(guó)每年進(jìn)口模具約占市場(chǎng)總量的20左右，成為世界上最大的模具進(jìn)口國(guó)左右，成為世界上最大的模具進(jìn)口國(guó)n其中塑料與橡膠模具占全部進(jìn)口模具的其中塑料與橡膠模具占全部進(jìn)口模具的5

4、0以以上，沖壓模具占全部進(jìn)口模具約上，沖壓模具占全部進(jìn)口模具約40 n中、高檔模具進(jìn)口比例占市場(chǎng)總量的中、高檔模具進(jìn)口比例占市場(chǎng)總量的40以上以上9n技術(shù)支持模具設(shè)計(jì)資料庫(kù)和知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)技術(shù)支持模具設(shè)計(jì)資料庫(kù)和知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)n統(tǒng)一技術(shù)模具及零件的標(biāo)準(zhǔn)件化統(tǒng)一技術(shù)模具及零件的標(biāo)準(zhǔn)件化n在理論研究方面，要進(jìn)一步探討新型材料大在理論研究方面，要進(jìn)一步探討新型材料大彈塑性變形本構(gòu)關(guān)系、表面摩擦特性等彈塑性變形本構(gòu)關(guān)系、表面摩擦特性等n沖壓模金屬成形過(guò)程的模擬、缺陷預(yù)測(cè)，起沖壓模金屬成形過(guò)程的模擬、缺陷預(yù)測(cè)，起皺、破裂、及回彈分析等（彈性皺、破裂、及回彈分析等（彈性=E，塑性=E1）。）。 10n壓鑄成形流動(dòng)

5、模擬、熱傳導(dǎo)及凝固分析等壓鑄成形流動(dòng)模擬、熱傳導(dǎo)及凝固分析等n鍛件成形過(guò)程模擬及金屬流動(dòng)和充填分析等鍛件成形過(guò)程模擬及金屬流動(dòng)和充填分析等n模具剛性、強(qiáng)度、流道及冷卻通路的設(shè)計(jì)模具剛性、強(qiáng)度、流道及冷卻通路的設(shè)計(jì)5.計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)（計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)（CAPP）11n塑料模具塑料成形過(guò)程的各種模擬分析。塑料模具塑料成形過(guò)程的各種模擬分析。n如塑料充模、熱傳導(dǎo)、冷卻、凝固、翹曲、如塑料充模、熱傳導(dǎo)、冷卻、凝固、翹曲、收縮等模擬分析收縮等模擬分析n計(jì)算澆注系統(tǒng)及模腔的壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)、速計(jì)算澆注系統(tǒng)及模腔的壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)分布等度場(chǎng)分布等（澳大利亞澳大利亞Moldflow公司和美國(guó)公司和美

6、國(guó)AC- -Tech公公司司 ）。）。12模具加工方法主要有：模具加工方法主要有：n精密鑄造精密鑄造n金屬切削加工金屬切削加工n電火花加工電火花加工n電化學(xué)加工電化學(xué)加工n激光及其他高能波束加工激光及其他高能波束加工n復(fù)合加工復(fù)合加工數(shù)控和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展使它們?cè)谀＞呒庸?shù)控和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展使它們?cè)谀＞呒庸し椒ㄖ械玫搅嗽絹?lái)越廣泛的應(yīng)用。方法中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 131. 1.高速銑削（高速銑削（HSM）技術(shù)）技術(shù)n銑削加工是型腔模具加工的重要手段銑削加工是型腔模具加工的重要手段n高速數(shù)控加工是模具加工的前沿技術(shù)高速數(shù)控加工是模具加工的前沿技術(shù)n其關(guān)鍵技術(shù)之一就是采用先進(jìn)的其關(guān)鍵

7、技術(shù)之一就是采用先進(jìn)的CAD/CAM集集成設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng)，進(jìn)行圖形交互的自動(dòng)數(shù)成設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng)，進(jìn)行圖形交互的自動(dòng)數(shù)控編程控編程14高速銑削優(yōu)點(diǎn)高速銑削優(yōu)點(diǎn)工件溫升低工件溫升低熱變形小、熱變形小、切削力小切削力小加工平穩(wěn)、加工質(zhì)量好加工平穩(wěn)、加工質(zhì)量好加工效率高（為普通銑削加工的加工效率高（為普通銑削加工的510倍）倍）可加工硬材料（可加工硬材料（60HRC）等）等15高速銑削迅速發(fā)展高速銑削迅速發(fā)展的體現(xiàn)的體現(xiàn)高精度化：定位精度高精度化：定位精度25m/全程，加工精度全程，加工精度25m，所以高速銑削進(jìn)入了精密切削領(lǐng)域。，所以高速銑削進(jìn)入了精密切削領(lǐng)域。高速化：主軸轉(zhuǎn)速高速化：主軸轉(zhuǎn)速400

8、0060000r/min；切削進(jìn)；切削進(jìn)給速度給速度 16mmin；快速進(jìn)給速度；快速進(jìn)給速度3040m/min，換刀時(shí)間，換刀時(shí)間12s，從而加工效率提高了，從而加工效率提高了510倍倍實(shí)現(xiàn)硬材料（實(shí)現(xiàn)硬材料（3660HRC）的加工。）的加工。 16高速銑削不足高速銑削不足n對(duì)刀具提出了很高的要求對(duì)刀具提出了很高的要求n采用與銑削材料相適應(yīng)的特殊刀具材料（如新型刀具采用與銑削材料相適應(yīng)的特殊刀具材料（如新型刀具有金屬陶瓷刀具、有金屬陶瓷刀具、CBN具、具、PCD刀具、刀具、PCBN刀具、刀具、涂層硬質(zhì)合金刀具等）涂層硬質(zhì)合金刀具等）n適合于比較平坦的淺型腔加工，對(duì)深型腔加工有一定適合于比較平

9、坦的淺型腔加工，對(duì)深型腔加工有一定困難困難n對(duì)于具有內(nèi)清角的型腔模具、表面有花紋或圖案的模對(duì)于具有內(nèi)清角的型腔模具、表面有花紋或圖案的模具、具有深槽或窄縫的模具的加工也都存在一定困難。具、具有深槽或窄縫的模具的加工也都存在一定困難。n高速銑削機(jī)床造價(jià)高高速銑削機(jī)床造價(jià)高 17高速銑削在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用高速銑削在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用n在一定時(shí)間內(nèi)，我國(guó)模具企業(yè)進(jìn)口的高速加工在一定時(shí)間內(nèi)，我國(guó)模具企業(yè)進(jìn)口的高速加工機(jī)床主軸最高轉(zhuǎn)速仍將以機(jī)床主軸最高轉(zhuǎn)速仍將以1000020000rmin為主，少數(shù)會(huì)達(dá)到為主，少數(shù)會(huì)達(dá)到40000r/min左右。左右。n近年來(lái)我國(guó)模具制造業(yè)中的一些骨干重點(diǎn)企業(yè)近年來(lái)我國(guó)模具制造業(yè)中的

10、一些骨干重點(diǎn)企業(yè)先后進(jìn)口了高速銑床和高速加工中心，它們已先后進(jìn)口了高速銑床和高速加工中心，它們已在模具加工中發(fā)揮了很好的作用。在模具加工中發(fā)揮了很好的作用。n可以預(yù)計(jì)，我國(guó)模具企業(yè)將會(huì)越來(lái)越多地應(yīng)用可以預(yù)計(jì)，我國(guó)模具企業(yè)將會(huì)越來(lái)越多地應(yīng)用高速銑削技術(shù)。高速銑削技術(shù)。 182. 2.電火花加工技術(shù)電火花加工技術(shù)n電火花加工（電火花加工（EDM）雖然已受到高速銑削的）雖然已受到高速銑削的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，但高速銑削不能完全替代之。嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，但高速銑削不能完全替代之。n在模具的復(fù)雜型面、深窄小型腔、尖角、窄縫、在模具的復(fù)雜型面、深窄小型腔、尖角、窄縫、溝漕、深坑等處的加工（將是今后溝漕、深坑等處的加工（將是

11、今后EDM應(yīng)用應(yīng)用的重點(diǎn)的重點(diǎn) ） ，但成本要比，但成本要比EDM高得多。高得多。n對(duì)于對(duì)于60HRC以上的高硬材料，以上的高硬材料，EDM要比要比HSM成本低。成本低。n同時(shí)較之銑削加工，同時(shí)較之銑削加工，EDM更易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。更易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。19n它是用高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單的管狀電極，應(yīng)用它是用高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單的管狀電極，應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)作三維或二維輪廓加工（像數(shù)控銑一樣）。技術(shù)作三維或二維輪廓加工（像數(shù)控銑一樣）。nEDM銑削的最大特點(diǎn)是簡(jiǎn)化電極制造，不需要加工成銑削的最大特點(diǎn)是簡(jiǎn)化電極制造，不需要加工成形電極，可選用標(biāo)準(zhǔn)電極，在電極庫(kù)中進(jìn)行電極自動(dòng)形電極，可選用標(biāo)準(zhǔn)電極，在電極庫(kù)中進(jìn)行電

12、極自動(dòng)交換（交換（AEC），用以補(bǔ)償電極損耗，提高加工精度。），用以補(bǔ)償電極損耗，提高加工精度。n在高精度微細(xì)加工方面，這種方式具有良好的前景。在高精度微細(xì)加工方面，這種方式具有良好的前景。國(guó)外已在模具加工中應(yīng)用使用這種技術(shù)。國(guó)外已在模具加工中應(yīng)用使用這種技術(shù)。20低速走絲數(shù)控電火花線切割機(jī)床低速走絲數(shù)控電火花線切割機(jī)床n低速走絲數(shù)控電火花線切割機(jī)床（低速走絲數(shù)控電火花線切割機(jī)床（LWEDM）發(fā)展）發(fā)展的水平已相當(dāng)高，功能相當(dāng)完善，自動(dòng)化程度已達(dá)到的水平已相當(dāng)高，功能相當(dāng)完善，自動(dòng)化程度已達(dá)到無(wú)人看管運(yùn)行的程度。其加工工藝水平也令人稱道。無(wú)人看管運(yùn)行的程度。其加工工藝水平也令人稱道。n最大切割

13、速度已達(dá)最大切割速度已達(dá)300mm2/min，加工精度可達(dá)到，加工精度可達(dá)到0.5m，加工表面粗糙度，加工表面粗糙度Ra 0.10.2m。n直徑直徑0.030.1mm細(xì)絲精密切割技術(shù)的開發(fā)，可實(shí)現(xiàn)凹、細(xì)絲精密切割技術(shù)的開發(fā)，可實(shí)現(xiàn)凹、凸模一次切割完成，并可進(jìn)行凸模一次切割完成，并可進(jìn)行0.04mm的窄槽及半徑的窄槽及半徑0.02mm內(nèi)圓角的切割加工。內(nèi)圓角的切割加工。n已能進(jìn)行已能進(jìn)行30以上錐度的精密加工以上錐度的精密加工 21混粉加工等鏡面光亮加工技術(shù)混粉加工等鏡面光亮加工技術(shù) n采用在普通煤油工作液中添加固體微細(xì)粉采用在普通煤油工作液中添加固體微細(xì)粉末的方法，來(lái)增大精加工的極間距離、減末

14、的方法，來(lái)增大精加工的極間距離、減小電容效應(yīng)、增大放電通道的分散性，從小電容效應(yīng)、增大放電通道的分散性，從而可使排屑好、放電穩(wěn)定、加工效率提高，而可使排屑好、放電穩(wěn)定、加工效率提高，并有效降低加工表面的粗糙度。并有效降低加工表面的粗糙度。n使用混粉工作液還可在模具工件表面形成使用混粉工作液還可在模具工件表面形成硬度較高的鍍層，提高模具型腔表面的硬硬度較高的鍍層，提高模具型腔表面的硬度和耐磨性。度和耐磨性。 223 3、快速原型制造（快速原型制造（RPM） n快速成形（原型）制造技術(shù)快速成形（原型）制造技術(shù)RPM（Rapid Prototyping Manufacturing）是美國(guó)首先推出的。

15、）是美國(guó)首先推出的。n它是伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、激光成形技術(shù)和新材料技術(shù)它是伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、激光成形技術(shù)和新材料技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的，是一種全新的制造技術(shù)，被公認(rèn)為的發(fā)展而產(chǎn)生的，是一種全新的制造技術(shù)，被公認(rèn)為是是繼繼NC技術(shù)之后的一次技術(shù)革命技術(shù)之后的一次技術(shù)革命。nRPM基于它是基于新穎的離散堆積（即材料累加）基于它是基于新穎的離散堆積（即材料累加）成形思想，根據(jù)零件的三維計(jì)算機(jī)成形思想，根據(jù)零件的三維計(jì)算機(jī)CAD模型，不借助模型，不借助任何加工工具，快速自動(dòng)完成復(fù)雜的三維實(shí)體（模型）任何加工工具，快速自動(dòng)完成復(fù)雜的三維實(shí)體（模型）制造，而與零件的幾何復(fù)雜程度絲毫無(wú)關(guān)。制造，而與零件的幾何復(fù)雜

16、程度絲毫無(wú)關(guān)。23RPM方法與應(yīng)用方法與應(yīng)用n應(yīng)用應(yīng)用RPM技術(shù)，從模具的概念設(shè)計(jì)到制造完成，技術(shù)，從模具的概念設(shè)計(jì)到制造完成，僅為傳統(tǒng)加工方法所需時(shí)間的僅為傳統(tǒng)加工方法所需時(shí)間的l3和成本的和成本的l4左右，因而具有廣闊的發(fā)展前景。左右，因而具有廣闊的發(fā)展前景。n國(guó)內(nèi)的一些大企業(yè)集團(tuán)，如國(guó)內(nèi)的一些大企業(yè)集團(tuán)，如海爾海爾、春蘭春蘭、科龍科龍和和華寶華寶等公司已經(jīng)運(yùn)用激光快速成形于新產(chǎn)品等公司已經(jīng)運(yùn)用激光快速成形于新產(chǎn)品開發(fā)等方面，并取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益開發(fā)等方面，并取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益nRPM模具制造技術(shù)：由快速原型或其他實(shí)物模模具制造技術(shù)：由快速原型或其他實(shí)物模型復(fù)制金屬模具的型復(fù)制金屬模具的間

17、接法間接法，以及直接由，以及直接由RP系系統(tǒng)無(wú)模制造金屬模具的統(tǒng)無(wú)模制造金屬模具的直接法直接法兩大類。兩大類。 24直接快速模具制造直接快速模具制造n指利用不同類型的快速原型技術(shù)直接制造出模具本指利用不同類型的快速原型技術(shù)直接制造出模具本身，然后進(jìn)行一些必要的后處理和機(jī)加工以獲得模身，然后進(jìn)行一些必要的后處理和機(jī)加工以獲得模具所要求的機(jī)械性能、尺寸精度和表面粗糙度。具所要求的機(jī)械性能、尺寸精度和表面粗糙度。n目前能夠直接制造金屬模具的目前能夠直接制造金屬模具的RP工藝包括：工藝包括：n激光選區(qū)燒結(jié)（激光選區(qū)燒結(jié)（SLS）n三維打?。ㄈS打?。?D-P）n形狀沉積制造（形狀沉積制造（SDM）n三

18、維焊接（三維焊接（3D-Welding）等。）等。25間接快速模具制造間接快速模具制造n首先是通過(guò)立體光固化（首先是通過(guò)立體光固化（SLA）、疊層實(shí)體制造）、疊層實(shí)體制造（LOM）、激光選區(qū)燒結(jié)（）、激光選區(qū)燒結(jié)（SLS）、三維打?。?、三維打印（3D-P）、熔融沉積成形（）、熔融沉積成形（FDM）等不同方法得）等不同方法得到制件原型到制件原型n然后通過(guò)一些傳統(tǒng)的快速制模然后通過(guò)一些傳統(tǒng)的快速制模RMT （Rapid Manufacturing Tooling）方法，主要有精密鑄造、）方法，主要有精密鑄造、粉末冶金、電鑄、表面沉積、旋轉(zhuǎn)鑄造（用熱硬化粉末冶金、電鑄、表面沉積、旋轉(zhuǎn)鑄造（用熱硬化橡

19、膠做模具）和熔射（熱噴涂）等方法，獲得長(zhǎng)壽橡膠做模具）和熔射（熱噴涂）等方法，獲得長(zhǎng)壽命的金屬模具或非金屬的低壽命模具。命的金屬模具或非金屬的低壽命模具。26RPM的缺陷及發(fā)展趨勢(shì)的缺陷及發(fā)展趨勢(shì)n兩弱點(diǎn)限制了它的工業(yè)應(yīng)用推廣：兩弱點(diǎn)限制了它的工業(yè)應(yīng)用推廣：n不適合于大批量生產(chǎn)不適合于大批量生產(chǎn)n同時(shí)其所用材料基本上不屬于工業(yè)產(chǎn)品所常用材料同時(shí)其所用材料基本上不屬于工業(yè)產(chǎn)品所常用材料 n目前正向快速制造金屬硬模目前正向快速制造金屬硬模RHMT（Rapid Hard Metal Tooling）尤其是鐵系金屬硬模方向發(fā)展）尤其是鐵系金屬硬模方向發(fā)展27國(guó)內(nèi)快速成型設(shè)備性能比較表國(guó)內(nèi)快速成型設(shè)備性

20、能比較表28n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。之一。n快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)RTM（或迅速模具制造（或迅速模具制造Rapid Tooling & Manufacuring）具有制模周）具有制模周期短、成本較低的特點(diǎn)，精度和壽命又能滿足期短、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)造技術(shù) 。n非常適用于新產(chǎn)品開發(fā)、樣品試制、工藝驗(yàn)證非常適用于新產(chǎn)品開發(fā)、樣品試制、工藝驗(yàn)證或中、小批量生產(chǎn)的需要，故近幾年在國(guó)內(nèi)得或中、小批量生產(chǎn)的需要，故近幾年在國(guó)

21、內(nèi)得到了迅速發(fā)展。到了迅速發(fā)展。 29RTM技術(shù)種類技術(shù)種類n擠壓成形制模技術(shù)擠壓成形制模技術(shù)n超塑成形制模技術(shù)；超塑成形制模技術(shù)；n表面成形制模技術(shù)表面成形制模技術(shù)n電弧噴徐成形制模技術(shù)電弧噴徐成形制模技術(shù)n電鑄成形技術(shù)電鑄成形技術(shù)n型腔表面精細(xì)花紋成形的蝕刻技術(shù)等型腔表面精細(xì)花紋成形的蝕刻技術(shù)等n模具毛坯快速制造技術(shù)模具毛坯快速制造技術(shù)n干砂實(shí)型鑄造干砂實(shí)型鑄造n負(fù)壓實(shí)型鑄造負(fù)壓實(shí)型鑄造n樹脂砂實(shí)型鑄造樹脂砂實(shí)型鑄造n失蠟精鑄等失蠟精鑄等n其它技術(shù)其它技術(shù)n如快速換模技術(shù)如快速換模技術(shù)n沖壓?jiǎn)卧M合技術(shù)等沖壓?jiǎn)卧M合技術(shù)等30澆鑄成形制模技術(shù)澆鑄成形制模技術(shù)n秘錫合金制模技術(shù)秘錫合金制模技

22、術(shù)n鋅合金制模技術(shù)鋅合金制模技術(shù)n樹脂復(fù)合成形模具技術(shù)樹脂復(fù)合成形模具技術(shù)n硅橡膠制模技術(shù)等硅橡膠制模技術(shù)等31澆鑄成形制模技術(shù)應(yīng)用實(shí)例澆鑄成形制模技術(shù)應(yīng)用實(shí)例一汽模具制造公司設(shè)計(jì)并制造了一汽模具制造公司設(shè)計(jì)并制造了12套樹脂模具套樹脂模具，均為大型復(fù)雜內(nèi)外覆蓋件的拉深模具，用于，均為大型復(fù)雜內(nèi)外覆蓋件的拉深模具，用于全新小紅旗轎車的改型試制。全新小紅旗轎車的改型試制。其主要特點(diǎn)是模具型面以其主要特點(diǎn)是模具型面以CADCAM加工的加工的主模型為基難，采用高強(qiáng)度樹脂澆注而成，凸主模型為基難，采用高強(qiáng)度樹脂澆注而成，凸、凹模間隙采用專用蠟片準(zhǔn)確控制、凹模間隙采用專用蠟片準(zhǔn)確控制模具尺寸精度高，制造

23、用期可縮短模具尺寸精度高，制造用期可縮短l/22/3，制，制造費(fèi)用節(jié)省近千萬(wàn)元。造費(fèi)用節(jié)省近千萬(wàn)元。325 5、超精、微細(xì)和復(fù)合加工技術(shù)超精、微細(xì)和復(fù)合加工技術(shù) n目前超精加工已可穩(wěn)定達(dá)到亞微米級(jí)，納米精目前超精加工已可穩(wěn)定達(dá)到亞微米級(jí)，納米精度的超精加工技術(shù)也已被應(yīng)用到生產(chǎn)中。度的超精加工技術(shù)也已被應(yīng)用到生產(chǎn)中。n國(guó)外已有用波長(zhǎng)僅國(guó)外已有用波長(zhǎng)僅0.5nm的輻射波制造出納米的輻射波制造出納米級(jí)塑料模具。級(jí)塑料模具。 n復(fù)合加工是指在復(fù)合加工是指在1臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行2種或種或2種以上種以上不同加工工藝的復(fù)合，以實(shí)現(xiàn)不同加工工藝的不同加工工藝的復(fù)合，以實(shí)現(xiàn)不同加工工藝的揚(yáng)長(zhǎng)避短作用。揚(yáng)長(zhǎng)

24、避短作用。 33復(fù)合加工技術(shù)發(fā)展方向之一復(fù)合加工技術(shù)發(fā)展方向之一n銑削加工與激光加工復(fù)合技術(shù)：銑削加工（包銑削加工與激光加工復(fù)合技術(shù)：銑削加工（包括高速銑削加工）后，采用附加的激光頭在型括高速銑削加工）后，采用附加的激光頭在型腔表面進(jìn)行花紋、圖案等雕刻或激光頭按銑削腔表面進(jìn)行花紋、圖案等雕刻或激光頭按銑削加工的運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行激光精加工，去掉型腔表加工的運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行激光精加工，去掉型腔表面的銑削痕。面的銑削痕。n據(jù)國(guó)外報(bào)道，已開發(fā)出這類復(fù)合加工機(jī)床：據(jù)國(guó)外報(bào)道，已開發(fā)出這類復(fù)合加工機(jī)床：n機(jī)床的激光頭采用機(jī)床的激光頭采用Q-5WITCH YAG激光器，功激光器，功率率100w，光束直徑，光束直徑0

25、.1m，加工效率，加工效率20m3/min；n采用一層一層加工方法，每層加工采用一層一層加工方法，每層加工5m，最大加工，最大加工深度為深度為10mm，表面粗糙度只，表面粗糙度只Ra值為值為1.3m。 34復(fù)合加工技術(shù)發(fā)展方向之二復(fù)合加工技術(shù)發(fā)展方向之二n銑削加工與銑削加工與EDM復(fù)合技術(shù)：同銑削加工復(fù)合技術(shù)：同銑削加工與激光加工復(fù)合相似，附加的與激光加工復(fù)合相似，附加的EDM主軸主軸頭可進(jìn)行型腔表面的花紋、圖案加工及頭可進(jìn)行型腔表面的花紋、圖案加工及局部精密加工。局部精密加工。n與激光加工復(fù)合不同的是能進(jìn)行局部深與激光加工復(fù)合不同的是能進(jìn)行局部深型腔加工、深槽窄縫等加工，并可實(shí)現(xiàn)型腔加工、深

26、槽窄縫等加工，并可實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)共享。數(shù)控系統(tǒng)共享。 353.6 3.6 模具研磨拋光技術(shù)模具研磨拋光技術(shù) n模具表面的質(zhì)量對(duì)模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量模具表面的質(zhì)量對(duì)模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響。等方面均有較大的影響。n但模具表面的光整加工是模具加工中至今未能很但模具表面的光整加工是模具加工中至今未能很好解決的難題之一。好解決的難題之一。n德國(guó)德國(guó)66，日本、美國(guó)，日本、美國(guó)30的模具采用自動(dòng)拋光的模具采用自動(dòng)拋光機(jī)拋光，拋光加工可達(dá)到鏡面。機(jī)拋光，拋光加工可達(dá)到鏡面。n生成軌跡的自動(dòng)拋光機(jī)是拋光加工的發(fā)展方向。生成軌跡的自動(dòng)拋光機(jī)是拋光加工的發(fā)展方向。36國(guó)內(nèi)的鏡面拋光技術(shù)

27、國(guó)內(nèi)的鏡面拋光技術(shù) n我國(guó)已進(jìn)口了可實(shí)現(xiàn)三維曲面模具自動(dòng)研拋的數(shù)控研我國(guó)已進(jìn)口了可實(shí)現(xiàn)三維曲面模具自動(dòng)研拋的數(shù)控研磨機(jī)，仿人智能自動(dòng)拋光技術(shù)也已有成果，但應(yīng)用很磨機(jī)，仿人智能自動(dòng)拋光技術(shù)也已有成果，但應(yīng)用很少，預(yù)計(jì)會(huì)得到發(fā)展。少，預(yù)計(jì)會(huì)得到發(fā)展。n目前國(guó)內(nèi)可拋至目前國(guó)內(nèi)可拋至Ra 0.05m的鏡面，正在研究開發(fā)拋至的鏡面，正在研究開發(fā)拋至Ra 0.025m的設(shè)備。的設(shè)備。n國(guó)內(nèi)對(duì)于透明度要求高的注塑模，如相機(jī)、國(guó)內(nèi)對(duì)于透明度要求高的注塑模，如相機(jī)、CD、VCD光盤等注塑模仍需依靠進(jìn)口。光盤等注塑模仍需依靠進(jìn)口。37鏡面加工鏡面加工定義定義n把表面租糙度只把表面租糙度只Ra 0.10.2m的加工

28、稱為的加工稱為鏡鏡面加工面加工n電火花加工中的混粉電火花加工中的混粉EDM加工，可實(shí)現(xiàn)加工，可實(shí)現(xiàn)Ra0.10.2m的大面積鏡面加工的大面積鏡面加工n磨削加工最好的表面租糙度可達(dá)到磨削加工最好的表面租糙度可達(dá)到Ra 0.04m，達(dá)到了鏡面加工要求，達(dá)到了鏡面加工要求38LWEDM鏡面加工鏡面加工n主要方法為壓縮放電時(shí)間，電流脈寬為主要方法為壓縮放電時(shí)間，電流脈寬為ns級(jí)，并增大峰值電流（達(dá)幾百級(jí)，并增大峰值電流（達(dá)幾百A以上），以上），使在放電加工時(shí)材料迅速汽化蝕除。使在放電加工時(shí)材料迅速汽化蝕除。n這種方法不但避免了裂紋的產(chǎn)生，而且使這種方法不但避免了裂紋的產(chǎn)生，而且使表面粗極度達(dá)到表面粗極

29、度達(dá)到Ra 0.10.2m。 39研磨與拋光復(fù)合方法研磨與拋光復(fù)合方法n應(yīng)注意發(fā)展特種研磨與拋光復(fù)合方法，應(yīng)注意發(fā)展特種研磨與拋光復(fù)合方法，以提高模具表面質(zhì)量以提高模具表面質(zhì)量: :n擠壓研磨擠壓研磨n電化學(xué)拋光電化學(xué)拋光n超聲拋光超聲拋光n復(fù)合拋光復(fù)合拋光40n傳統(tǒng)的模具制造技術(shù)，主要是根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，傳統(tǒng)的模具制造技術(shù)，主要是根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，用仿型加工，成形磨削以及電火花加工方法來(lái)用仿型加工，成形磨削以及電火花加工方法來(lái)制造模具。制造模具。n而現(xiàn)代模具不同，它不僅形狀與結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，而現(xiàn)代模具不同，它不僅形狀與結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，而且技術(shù)要求更高，用傳統(tǒng)的模具制造方法顯而且技術(shù)要求更高，用傳統(tǒng)的模具

30、制造方法顯然難于制造，必須采用先進(jìn)制造技術(shù)才能達(dá)到然難于制造，必須采用先進(jìn)制造技術(shù)才能達(dá)到它的技術(shù)要求。它的技術(shù)要求。 41傳統(tǒng)模具與現(xiàn)代模具傳統(tǒng)模具與現(xiàn)代模具制造技術(shù)水平比較制造技術(shù)水平比較42國(guó)際上工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具業(yè)已廣泛采用現(xiàn)代國(guó)際上工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具業(yè)已廣泛采用現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)：模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)：n模具模具CAD/CAE/CAM集成化、三維設(shè)計(jì)制造技術(shù)集成化、三維設(shè)計(jì)制造技術(shù)n模具激光快速成形（模具激光快速成形（BPM）技術(shù)）技術(shù)n模具的精密成形技術(shù)模具的精密成形技術(shù)n模具的超精密加工技術(shù)模具的超精密加工技術(shù)n模具成形過(guò)程動(dòng)態(tài)模擬與仿真技術(shù)模具成形過(guò)程動(dòng)態(tài)模擬與仿真技術(shù)n模具

31、表面工程技術(shù)模具表面工程技術(shù)n模具綠色制造技術(shù)等。模具綠色制造技術(shù)等。431 1、模具模具CAD/CAE/CAM一體化技術(shù)一體化技術(shù)n模具模具CAD/CAE/CAM技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)里程技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)里程碑，模具行業(yè)普及碑，模具行業(yè)普及CAD/CAM的條件已經(jīng)成熟，今后的條件已經(jīng)成熟，今后必將有很快的發(fā)展。必將有很快的發(fā)展。n目前，世界上汽車的改型換代一般約需目前，世界上汽車的改型換代一般約需48個(gè)月，而美個(gè)月，而美國(guó)僅需國(guó)僅需30個(gè)月，這主要得益于在模具業(yè)中應(yīng)用了個(gè)月，這主要得益于在模具業(yè)中應(yīng)用了CAD/CAE/CAM和三維實(shí)體汽車覆蓋件模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和三維實(shí)體汽車覆蓋件模具結(jié)

32、構(gòu)設(shè)計(jì)軟件。軟件。n模具模具CAD/CAE/CAM一體化及軟件的宜人化、集成化、一體化及軟件的宜人化、集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化將是今后的發(fā)展方向。智能化、網(wǎng)絡(luò)化將是今后的發(fā)展方向。44美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司PTC的集成化系統(tǒng)的集成化系統(tǒng)Pro/EngineeringUnigraphicsSolutions公司開發(fā)的軟件公司開發(fā)的軟件Unigraphic (UG)美國(guó)美國(guó)SDRC公司開發(fā)的公司開發(fā)的IDEAS以色列以色列Cimatron公司的三維公司的三維CAD/ CAM軟件軟件Cimatron法國(guó)達(dá)索法國(guó)達(dá)索Dassault公司開發(fā)的公司開發(fā)的CATIA法國(guó)法國(guó)DATAVISION公司

33、的集成化軟件公司的集成化軟件EUCLIB真正的真正的Window軟件軟件SOLIDEGE美國(guó)美國(guó)CV公司軟件公司軟件CADDS5n北京航空航天大學(xué)開發(fā)的北京航空航天大學(xué)開發(fā)的CAD/ CAM軟件軟件 CAXACADEM大型軟件大型軟件45模具模具CADEM主要軟件主要軟件n澳大利亞澳大利亞Moldflow公司的注塑模公司的注塑模CAE分析軟件分析軟件 Moldflow。n英國(guó)英國(guó)DELCAM公司的軟件公司的軟件PowerSHAPE系統(tǒng)，是面向系統(tǒng)，是面向模具制造的模具總裝設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)，可自動(dòng)為復(fù)雜注模具制造的模具總裝設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)，可自動(dòng)為復(fù)雜注塑模、吹塑模創(chuàng)建模具結(jié)構(gòu)及抽芯機(jī)構(gòu)、自動(dòng)產(chǎn)生分塑模

34、、吹塑模創(chuàng)建模具結(jié)構(gòu)及抽芯機(jī)構(gòu)、自動(dòng)產(chǎn)生分模面，加工信息被自動(dòng)封裝，并可直接輸出到模面，加工信息被自動(dòng)封裝，并可直接輸出到PowerMILL模塊，自動(dòng)產(chǎn)生加工程序模塊，自動(dòng)產(chǎn)生加工程序 。n日本日本UmsYs株式會(huì)社推出的專用于塑料模設(shè)計(jì)和制造株式會(huì)社推出的專用于塑料模設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng)系統(tǒng)CADCEUS，該系統(tǒng)綜合了從產(chǎn)品形狀設(shè)計(jì)、模，該系統(tǒng)綜合了從產(chǎn)品形狀設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)到模具生產(chǎn)所需要的全部功能，重點(diǎn)放在三維具設(shè)計(jì)到模具生產(chǎn)所需要的全部功能，重點(diǎn)放在三維設(shè)計(jì)與二維視圖的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)與二維視圖的關(guān)聯(lián) 。 46模具模具CADEM主要軟件主要軟件n日本造船信息系統(tǒng)株式會(huì)社的三維日本造船信息系統(tǒng)株式會(huì)社的

35、三維CADCAM系統(tǒng)系統(tǒng)Space-E中也增加了專用于注塑模的設(shè)計(jì)模塊中也增加了專用于注塑模的設(shè)計(jì)模塊n美國(guó)美國(guó)AC-TECH公司的注塑模公司的注塑模C-MOLDn 德國(guó)公司開發(fā)的的鑄造過(guò)程流動(dòng)及凝固分析軟件德國(guó)公司開發(fā)的的鑄造過(guò)程流動(dòng)及凝固分析軟件MAGMASOFTn德國(guó)德國(guó)IKV研究所的研究所的CAD/CAE軟件軟件CAD Moldn華中科技大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的注塑模華中科技大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的注塑模CAD/CAE/CAM集成系統(tǒng)集成系統(tǒng)HSC3.1n鄭州工業(yè)大學(xué)注塑模鄭州工業(yè)大學(xué)注塑模CAE分析軟件分析軟件Z-MOLD等等 47模具模具CADEM發(fā)展方向發(fā)展方向n2l世紀(jì)

36、模具制造業(yè)的基本特征是高度集成化、世紀(jì)模具制造業(yè)的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化。智能化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化。n追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率、縮短追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率、縮短設(shè)計(jì)周期及制造周期，降低生產(chǎn)成本，最大限設(shè)計(jì)周期及制造周期，降低生產(chǎn)成本，最大限度的提高模具制造業(yè)的應(yīng)變能力。度的提高模具制造業(yè)的應(yīng)變能力。n模具模具CADCAECAM正向正向集成化集成化、三維化三維化、智能化智能化和和網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展方向發(fā)展 48集成化舉例（國(guó)外）集成化舉例（國(guó)外）nCimatron軟件系統(tǒng)括幾何造型、模具專家、逆向工程、軟件系統(tǒng)括幾何造型、模具專家、逆向工程、模架庫(kù)、模

37、架庫(kù)、NC加工及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)加工及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng) n美國(guó)美國(guó)SDRC公司集成化軟件公司集成化軟件I-DEAS在曲面設(shè)計(jì)、實(shí)體在曲面設(shè)計(jì)、實(shí)體造型、仿真分析、制造、測(cè)試和并行工程等方面具有造型、仿真分析、制造、測(cè)試和并行工程等方面具有強(qiáng)大的功能。強(qiáng)大的功能。nDelcom公司最近推出的集成化系統(tǒng)公司最近推出的集成化系統(tǒng)PowerSolution覆蓋覆蓋了幾何建模、逆向工程、工業(yè)設(shè)計(jì)、工程制圖、仿真了幾何建模、逆向工程、工業(yè)設(shè)計(jì)、工程制圖、仿真分析、快速原型、數(shù)控編程、測(cè)量分析等方面。分析、快速原型、數(shù)控編程、測(cè)量分析等方面。n美國(guó)美國(guó)PTC的集成化系統(tǒng)的集成化系統(tǒng)Pro/E將設(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過(guò)

38、程集成將設(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過(guò)程集成到一起，讓所有的用戶能夠同時(shí)進(jìn)行同一產(chǎn)品的設(shè)計(jì)到一起，讓所有的用戶能夠同時(shí)進(jìn)行同一產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造工作，即實(shí)現(xiàn)所謂的制造工作，即實(shí)現(xiàn)所謂的并行工程并行工程。 49集成化舉例（國(guó)內(nèi)）集成化舉例（國(guó)內(nèi)）n上海交通大學(xué)金屬塑性成型有限元分析系統(tǒng)和上海交通大學(xué)金屬塑性成型有限元分析系統(tǒng)和沖裁模沖裁模CADCAM系統(tǒng)系統(tǒng)n北京北航海爾軟件有限公司的北京北航海爾軟件有限公司的CAXA系列軟件系列軟件n吉林金網(wǎng)格模具工程研究中心的沖壓模吉林金網(wǎng)格模具工程研究中心的沖壓模CADCAECAM系統(tǒng)系統(tǒng), 其主要功能有板料沖壓過(guò)程其主要功能有板料沖壓過(guò)程模擬、預(yù)示成形缺陷、壓機(jī)速度分析、坯

39、料形模擬、預(yù)示成形缺陷、壓機(jī)速度分析、坯料形狀優(yōu)化和各向異性、回彈預(yù)測(cè)等。狀優(yōu)化和各向異性、回彈預(yù)測(cè)等。50國(guó)內(nèi)使用國(guó)內(nèi)使用CADEM現(xiàn)狀現(xiàn)狀n國(guó)內(nèi)一些大型模具企業(yè)，國(guó)內(nèi)一些大型模具企業(yè)，CADCADCAMCAM應(yīng)用狀況多應(yīng)用狀況多停留在從國(guó)外購(gòu)買先進(jìn)的停留在從國(guó)外購(gòu)買先進(jìn)的CADCADCAMCAM系統(tǒng)和設(shè)備，系統(tǒng)和設(shè)備，但在其上進(jìn)行的二次開發(fā)較少，資源利用率低；但在其上進(jìn)行的二次開發(fā)較少，資源利用率低；n國(guó)內(nèi)一些中小型模具企業(yè)，它們的國(guó)內(nèi)一些中小型模具企業(yè)，它們的CADCADCAMCAM應(yīng)應(yīng)用很少，有些僅停留在以計(jì)算機(jī)代替圖板繪圖。用很少，有些僅停留在以計(jì)算機(jī)代替圖板繪圖。n國(guó)外的一些國(guó)外的

40、一些CADCADCAMCAM系統(tǒng)雖然功能強(qiáng)大，但價(jià)系統(tǒng)雖然功能強(qiáng)大，但價(jià)格昂貴，一般企業(yè)難以支付，而國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的格昂貴，一般企業(yè)難以支付，而國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的CADCADCAMCAM系統(tǒng)很少系統(tǒng)很少 51三維化舉例（國(guó)外）三維化舉例（國(guó)外）澳大利亞澳大利亞Moldflow公司的三維真實(shí)感流動(dòng)模擬軟件公司的三維真實(shí)感流動(dòng)模擬軟件MoldflowAdvisers。ProE、UG和和CATIA等軟件具備參數(shù)化、基于特征等軟件具備參數(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。、全相關(guān)等特點(diǎn)，從而使模具并行工程成為可能。以色列以色列Cimatron公司的公司的Moldexpert，Delcam公司的

41、公司的Ps-mold及日立造船的及日立造船的Space-Emold均是均是3D專業(yè)注塑模專業(yè)注塑模設(shè)計(jì)軟件，可進(jìn)行交互式設(shè)計(jì)軟件，可進(jìn)行交互式3D型腔、型芯設(shè)計(jì)、模架配型腔、型芯設(shè)計(jì)、模架配置及典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。置及典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。52三維化舉例（國(guó)內(nèi)）三維化舉例（國(guó)內(nèi)）n些大的模具企業(yè)正大力推進(jìn)模具些大的模具企業(yè)正大力推進(jìn)模具CAD/CAE/CAM技技術(shù)，如術(shù)，如江南模塑公司江南模塑公司、美的模具公司美的模具公司及及海爾模具有限公海爾模具有限公司司等在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品建摸與數(shù)控加工全三維化之后，正將模等在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品建摸與數(shù)控加工全三維化之后，正將模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)逐步轉(zhuǎn)化為全三維，實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品到編程的全具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)逐

42、步轉(zhuǎn)化為全三維，實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品到編程的全三維化，做到設(shè)計(jì)過(guò)程的無(wú)圖紙化。三維化，做到設(shè)計(jì)過(guò)程的無(wú)圖紙化。n上海交通大學(xué)開發(fā)的上海交通大學(xué)開發(fā)的塑性成形三維有限元仿真系統(tǒng)塑性成形三維有限元仿真系統(tǒng)。n北航海爾軟件公司的北航海爾軟件公司的CAXA三維電子圖板三維電子圖板2000和和制造工制造工程師程師2000能進(jìn)行能進(jìn)行3D零件設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)和NC加工其特點(diǎn)是基于加工其特點(diǎn)是基于3D參數(shù)化特征設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)體、曲面和參數(shù)化特征設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)體、曲面和NC加工的協(xié)加工的協(xié)調(diào)。調(diào)。n華中科技大學(xué)研制的同類軟件華中科技大學(xué)研制的同類軟件HSC3D4.5Fn鄭州工業(yè)大學(xué)的鄭州工業(yè)大學(xué)的Z-mold軟件。軟件。

43、 53如如Cimatrom公司的注塑模專家軟件能：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)的全相關(guān)自動(dòng)產(chǎn)生零件明細(xì)表和供自動(dòng)產(chǎn)生零件明細(xì)表和供NC加工的鉆孔表格加工的鉆孔表格能進(jìn)行智能化加工參數(shù)設(shè)定、加工結(jié)果較驗(yàn)等能進(jìn)行智能化加工參數(shù)設(shè)定、加工結(jié)果較驗(yàn)等54網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提供了可行的信息載體，為模具行業(yè)應(yīng)用虛網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提供了可行的信息載體，為模具行業(yè)應(yīng)用虛擬設(shè)計(jì)、敏捷制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)異地設(shè)計(jì)和異地制造提供擬設(shè)計(jì)、敏捷制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)異地設(shè)計(jì)和異地制造提供可能?？赡?。由

44、于由于CADCAM技術(shù)日趨成熟，可應(yīng)用于越來(lái)越大的技術(shù)日趨成熟，可應(yīng)用于越來(lái)越大的項(xiàng)目，需要多人、多企業(yè)在多臺(tái)計(jì)算機(jī)上協(xié)作完成。項(xiàng)目，需要多人、多企業(yè)在多臺(tái)計(jì)算機(jī)上協(xié)作完成。各地區(qū)可根據(jù)自己的設(shè)計(jì)水平及生產(chǎn)設(shè)備選擇適合于各地區(qū)可根據(jù)自己的設(shè)計(jì)水平及生產(chǎn)設(shè)備選擇適合于自己設(shè)計(jì)及生產(chǎn)的零部件，通過(guò)自己設(shè)計(jì)及生產(chǎn)的零部件，通過(guò)Internet相互通信、協(xié)相互通信、協(xié)同設(shè)計(jì)，共同完成模具產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造。同設(shè)計(jì)，共同完成模具產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造。這種網(wǎng)絡(luò)化的動(dòng)態(tài)制造體系，能夠充分發(fā)揮各地區(qū)的這種網(wǎng)絡(luò)化的動(dòng)態(tài)制造體系，能夠充分發(fā)揮各地區(qū)的資源優(yōu)勢(shì)、并能協(xié)調(diào)工作，各盡所長(zhǎng)，達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)資源優(yōu)勢(shì)、并能協(xié)調(diào)工作，

45、各盡所長(zhǎng)，達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)的最優(yōu)化配置。的最優(yōu)化配置。模具軟件的網(wǎng)絡(luò)化與協(xié)同化模具軟件的網(wǎng)絡(luò)化與協(xié)同化55 2 2、精密測(cè)量及高速掃描、精密測(cè)量及高速掃描 數(shù)字化系統(tǒng)數(shù)字化系統(tǒng) n隨著模具日益精密、高效精密、復(fù)雜、大型模隨著模具日益精密、高效精密、復(fù)雜、大型模具的發(fā)展，對(duì)檢測(cè)設(shè)備的要求越來(lái)越高（現(xiàn)在精具的發(fā)展，對(duì)檢測(cè)設(shè)備的要求越來(lái)越高（現(xiàn)在精密模具的精度已達(dá)密模具的精度已達(dá)23m）n數(shù)控加工過(guò)程中的在線激光測(cè)量不但有利于保證數(shù)控加工過(guò)程中的在線激光測(cè)量不但有利于保證工件的加工質(zhì)量，而且大大提高了工件的加工質(zhì)量，而且大大提高了NC機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)安全。安全。n高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型

46、或?qū)嵨锔咚賿呙铏C(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，可大掃描到加工出期望的模型所需的諸多功能，可大大縮短模具制造周期。大縮短模具制造周期。56精密測(cè)量舉例精密測(cè)量舉例n目前國(guó)內(nèi)廠家使用較多的有意大利、美國(guó)、日本等目前國(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。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。n東風(fēng)汽車模具廠不僅擁有意大利產(chǎn)東風(fēng)汽車模具廠不僅擁有意大利產(chǎn)3250mm x 3250mm三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，還擁有數(shù)碼攝影光學(xué)掃描三坐標(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)掃描作為空間儀，率先在

47、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)物一建三維信息的獲得手段，從而實(shí)現(xiàn)了從測(cè)量實(shí)物一建立數(shù)學(xué)模型一輸出工程圖紙一模具制造全過(guò)程，成立數(shù)學(xué)模型一輸出工程圖紙一模具制造全過(guò)程，成功實(shí)現(xiàn)了功實(shí)現(xiàn)了逆向工程逆向工程技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。 57設(shè)備舉例設(shè)備舉例n英國(guó)雷尼紹公司第二代高速掃描儀英國(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：可實(shí)現(xiàn)激光測(cè)頭和接觸式測(cè)頭優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，激光掃描精度為補(bǔ)，激光掃描精度為0.05mm，接觸式測(cè)頭掃，接觸式測(cè)頭掃描精度達(dá)描精度達(dá)0.02mm，已在我國(guó)，已在我國(guó)200多個(gè)廠家得到

48、多個(gè)廠家得到了應(yīng)用。了應(yīng)用。n德國(guó)德國(guó)GOM公司的公司的ATOS便攜式掃描儀便攜式掃描儀n日本羅蘭公司的日本羅蘭公司的PIX-30、PIX-4臺(tái)式掃描儀臺(tái)式掃描儀n英國(guó)泰勒英國(guó)泰勒霍普森公司的霍普森公司的TALYSCANl50多傳感多傳感三維掃描儀三維掃描儀分別具有高速化、廉價(jià)化和功能復(fù)分別具有高速化、廉價(jià)化和功能復(fù)合化等特點(diǎn)。合化等特點(diǎn)。 58激光測(cè)量機(jī)最新進(jìn)展及應(yīng)用激光測(cè)量機(jī)最新進(jìn)展及應(yīng)用n剛誕生不久的剛誕生不久的4D激光測(cè)量機(jī)可以自標(biāo)定，不但能進(jìn)行激光測(cè)量機(jī)可以自標(biāo)定，不但能進(jìn)行3D測(cè)量，而且可以得出質(zhì)量指標(biāo)，說(shuō)明每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量，而且可以得出質(zhì)量指標(biāo)，說(shuō)明每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的精確性。精確性。n

49、CADCAM的反向工程可以縮短模具設(shè)計(jì)、制造周的反向工程可以縮短模具設(shè)計(jì)、制造周期。特別對(duì)于型腔復(fù)雜、造型因難的模具，采用反向期。特別對(duì)于型腔復(fù)雜、造型因難的模具，采用反向工程的數(shù)字化掃描系統(tǒng)具有重要意義。工程的數(shù)字化掃描系統(tǒng)具有重要意義。n反向工程和并行工程將在今后的模具生產(chǎn)中發(fā)揮越來(lái)反向工程和并行工程將在今后的模具生產(chǎn)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。越重要的作用。 5960614 4 模具虛擬制造技術(shù)（模具虛擬制造技術(shù)（VM）n計(jì)算機(jī)和信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使虛擬技術(shù)計(jì)算機(jī)和信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使虛擬技術(shù)VM（Virtual Manufacturing）成為現(xiàn)實(shí)。）成為現(xiàn)實(shí)。n虛擬技術(shù)是以計(jì)算機(jī)支持的仿真技

50、術(shù)為前提，虛擬技術(shù)是以計(jì)算機(jī)支持的仿真技術(shù)為前提，對(duì)設(shè)計(jì)、加工、裝配等工序統(tǒng)一建模，形成虛對(duì)設(shè)計(jì)、加工、裝配等工序統(tǒng)一建模，形成虛擬的空間環(huán)境、虛擬的裝配、虛擬合作研發(fā)、擬的空間環(huán)境、虛擬的裝配、虛擬合作研發(fā)、虛擬的產(chǎn)品、虛擬的企業(yè)。虛擬的產(chǎn)品、虛擬的企業(yè)。n虛擬現(xiàn)實(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)VR（Virtual Reality）是人造的計(jì)算）是人造的計(jì)算機(jī)環(huán)境，人處在這種環(huán)境中有身臨其境的感覺，機(jī)環(huán)境，人處在這種環(huán)境中有身臨其境的感覺，并強(qiáng)調(diào)人的介入操作。并強(qiáng)調(diào)人的介入操作。 625 5、反求技術(shù)（反求技術(shù)（RE）一般而言，反求工程一般而言，反求工程RE (Reverse Engineering) 是指：是指

51、：對(duì)難以用對(duì)難以用CAD建立數(shù)據(jù)模型，而只能通過(guò)對(duì)實(shí)物進(jìn)行數(shù)據(jù)掃描、建立數(shù)據(jù)模型，而只能通過(guò)對(duì)實(shí)物進(jìn)行數(shù)據(jù)掃描、測(cè)量的方法采集數(shù)據(jù)；測(cè)量的方法采集數(shù)據(jù)；在在CAM軟件系統(tǒng)中利用測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)物的軟件系統(tǒng)中利用測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)物的CAD幾何模型的幾何模型的重新構(gòu)造（建立數(shù)學(xué)模型）；重新構(gòu)造（建立數(shù)學(xué)模型）；建立了建立了CAD幾何模型后，就可以依據(jù)這種數(shù)字化的幾何模型用幾何模型后，就可以依據(jù)這種數(shù)字化的幾何模型用于后續(xù)的許多操作（如實(shí)物于后續(xù)的許多操作（如實(shí)物CAD模型的修改、零件的重新設(shè)計(jì)、模型的修改、零件的重新設(shè)計(jì)、有限元分析、誤差分析）；有限元分析、誤差分析）；最后生成最后生成NC程序，控制數(shù)

52、控加工中心進(jìn)行模具制造的過(guò)程。程序，控制數(shù)控加工中心進(jìn)行模具制造的過(guò)程。63RE的應(yīng)用的應(yīng)用n反求工程能夠縮短從設(shè)計(jì)到制造的周期，是幫助設(shè)計(jì)反求工程能夠縮短從設(shè)計(jì)到制造的周期，是幫助設(shè)計(jì)者實(shí)現(xiàn)并行工程等現(xiàn)代概念的一種強(qiáng)有力的工具，目者實(shí)現(xiàn)并行工程等現(xiàn)代概念的一種強(qiáng)有力的工具，目前在工程上正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。前在工程上正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。n目前主要應(yīng)用于新零件的設(shè)計(jì)、已有零件的復(fù)制、損目前主要應(yīng)用于新零件的設(shè)計(jì)、已有零件的復(fù)制、損壞或磨損零件的還原、模具精度的提高等方面。壞或磨損零件的還原、模具精度的提高等方面。n一汽鑄造模具廠應(yīng)用反求工程較成功地完成了對(duì)缸蓋一汽鑄造模具廠應(yīng)用反求工程較

53、成功地完成了對(duì)缸蓋進(jìn)、排氣道熱芯盒模具的制造，探索了按一般的設(shè)備進(jìn)、排氣道熱芯盒模具的制造，探索了按一般的設(shè)備和加工技術(shù)對(duì)沒有尺寸和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的模具無(wú)法加工的和加工技術(shù)對(duì)沒有尺寸和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的模具無(wú)法加工的成功經(jīng)驗(yàn)。成功經(jīng)驗(yàn)。 646、其它模具先進(jìn)制造技術(shù)、其它模具先進(jìn)制造技術(shù) n適應(yīng)模具單件生產(chǎn)特點(diǎn)的模具柔性制造技術(shù)適應(yīng)模具單件生產(chǎn)特點(diǎn)的模具柔性制造技術(shù)（FMS）n模具集成制造技術(shù)（模具集成制造技術(shù)（CIMS）等。）等。n而有人提出，下一代的先進(jìn)制造技術(shù)采用可重而有人提出，下一代的先進(jìn)制造技術(shù)采用可重構(gòu)和可擴(kuò)展的制造設(shè)備和系統(tǒng)、知識(shí)供應(yīng)鏈和構(gòu)和可擴(kuò)展的制造設(shè)備和系統(tǒng)、知識(shí)供應(yīng)鏈和獨(dú)立制造島獨(dú)立制

54、造島等。等。 657 7、新管理理念和新模式、新管理理念和新模式n管理是一個(gè)系統(tǒng)工程，是一項(xiàng)十分重要的技術(shù)。管理是一個(gè)系統(tǒng)工程，是一項(xiàng)十分重要的技術(shù)。n機(jī)械行業(yè)中常說(shuō)的機(jī)械行業(yè)中常說(shuō)的“三分技術(shù)七分管理三分技術(shù)七分管理”的話的話說(shuō)明了管理的重要性。說(shuō)明了管理的重要性。n模具企業(yè)中，現(xiàn)代企業(yè)制度和各項(xiàng)創(chuàng)新機(jī)制的模具企業(yè)中，現(xiàn)代企業(yè)制度和各項(xiàng)創(chuàng)新機(jī)制的建立和運(yùn)行是管理技術(shù)的核心，也是模具制造建立和運(yùn)行是管理技術(shù)的核心，也是模具制造成功和企業(yè)發(fā)展的保證。成功和企業(yè)發(fā)展的保證。 66新理念及新模式新理念及新模式 n隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷發(fā)展和模具行業(yè)整隨著先進(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

55、，在模具行業(yè)出現(xiàn)的一些新管體水平的提高，在模具行業(yè)出現(xiàn)的一些新管理理念和新模式逐步得到了認(rèn)同：理理念和新模式逐步得到了認(rèn)同：n創(chuàng)造最佳管理和效益的團(tuán)隊(duì)精神，精益生產(chǎn)創(chuàng)造最佳管理和效益的團(tuán)隊(duì)精神，精益生產(chǎn)n全球敏捷制造、網(wǎng)絡(luò)制造等新的生產(chǎn)哲理全球敏捷制造、網(wǎng)絡(luò)制造等新的生產(chǎn)哲理n廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件的分工協(xié)作生產(chǎn)模式廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件的分工協(xié)作生產(chǎn)模式n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。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。 67五、模具材料五、模具材料先進(jìn)表面處理技術(shù)先進(jìn)表面處理技術(shù) n模具工業(yè)要上水平，材料應(yīng)用是關(guān)鍵模具工業(yè)要上水平，材料應(yīng)用是關(guān)鍵n因選材和用材不當(dāng)，致

56、使模具過(guò)早失效，大約因選材和用材不當(dāng)，致使模具過(guò)早失效，大約占失效模具的占失效模具的45以上。以上。n對(duì)策：對(duì)策：一是研究新型模具材料（冷作、熱作），鋼結(jié)硬質(zhì)一是研究新型模具材料（冷作、熱作），鋼結(jié)硬質(zhì)合金合金二是采用表面工程技術(shù)對(duì)材料進(jìn)行改性二是采用表面工程技術(shù)對(duì)材料進(jìn)行改性68冷、熱作模具鋼冷、熱作模具鋼 n常用冷作模具鋼有常用冷作模具鋼有CrWMn、Cr12、Cr12MoV和和W6Mo5Cr4V2，火焰淬火鋼，火焰淬火鋼(日本的日本的AUX2、SX105V、7CrSiMnMoV）等）等）n常用熱作模具鋼常用熱作模具鋼5CrMnMo，5CrNiMo，3Cr2W8V，新型熱作模具鋼有美國(guó)，新

57、型熱作模具鋼有美國(guó)H13、瑞典、瑞典QRO80M、QRO90Supreme等；等；69常用塑料模具鋼常用塑料模具鋼 n預(yù)硬鋼（如美國(guó)預(yù)硬鋼（如美國(guó)P20）、）、n時(shí)效硬化型鋼（如美國(guó)時(shí)效硬化型鋼（如美國(guó)P21、日本、日本NAK55等）、等）、n熱處理硬化型鋼（如美國(guó)熱處理硬化型鋼（如美國(guó)D2，日本，日本PD613、PD555、瑞典勝白、瑞典勝白136等）等）n粉末模具鋼（如日本粉末模具鋼（如日本KAD18和和KAS440）等）等70冷沖壓模具鋼冷沖壓模具鋼 n覆蓋件拉延模常用覆蓋件拉延模常用HT300、QT602、MoCr、MoV鑄鐵等鑄鐵等n大型模架用大型模架用HT250n多工位精密沖模常采

58、用鋼結(jié)硬質(zhì)合金及硬質(zhì)合多工位精密沖模常采用鋼結(jié)硬質(zhì)合金及硬質(zhì)合金金YG20等等71近期模具用鋼的開發(fā)動(dòng)向近期模具用鋼的開發(fā)動(dòng)向 n易加工、拋光性能好的材料易加工、拋光性能好的材料：塑料模具用：塑料模具用n預(yù)硬鋼預(yù)硬鋼：減少因淬火變形：減少因淬火變形n耐蝕鋼耐蝕鋼：塑料成形：塑料成形 防腐：防腐：n馬氏體時(shí)效鋼馬氏體時(shí)效鋼：高的強(qiáng)度、韌性、耐磨性、低的熱膨：高的強(qiáng)度、韌性、耐磨性、低的熱膨脹系數(shù)；廣泛用于壓鑄模，也用于注塑模脹系數(shù)；廣泛用于壓鑄模，也用于注塑模n粉末高速鋼粉末高速鋼：耐磨、高韌性、長(zhǎng)壽命：耐磨、高韌性、長(zhǎng)壽命 ；復(fù)雜、高速?zèng)_；復(fù)雜、高速?zèng)_裁用裁用n硬質(zhì)合金模具硬質(zhì)合金模具：若施以

59、表面：若施以表面TiN涂層等表面強(qiáng)化，韌性涂層等表面強(qiáng)化，韌性上再提高一步，應(yīng)用前景廣闊上再提高一步，應(yīng)用前景廣闊72表面處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)表面處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) n由高溫向中、低溫滲入發(fā)展由高溫向中、低溫滲入發(fā)展n由大氣熱處理向低真空、高真空熱處理發(fā)展由大氣熱處理向低真空、高真空熱處理發(fā)展n由單純的化學(xué)熱處理向復(fù)合熱處理發(fā)展由單純的化學(xué)熱處理向復(fù)合熱處理發(fā)展n由滲入單一元素向多元素共滲（碳、氮）、復(fù)由滲入單一元素向多元素共滲（碳、氮）、復(fù)合滲發(fā)展合滲發(fā)展n由一般的擴(kuò)散滲技術(shù)向化學(xué)氣相沉積（由一般的擴(kuò)散滲技術(shù)向化學(xué)氣相沉積（CVD），），物理氣相沉積（物理氣相沉積（PVD）、物理化學(xué)氣相沉積）

60、、物理化學(xué)氣相沉積（PCVD，又稱等離子化學(xué)氣相沉積法）、離，又稱等離子化學(xué)氣相沉積法）、離子滲入、離子注入等方向發(fā)展。子滲入、離子注入等方向發(fā)展。73激光表面處理技術(shù)激光表面處理技術(shù)激光以高能量密度快速掃描鋼材表面，鋼材瞬時(shí)激光以高能量密度快速掃描鋼材表面，鋼材瞬時(shí)吸收光能，使作用區(qū)的溫度急劇上升；吸收光能，使作用區(qū)的溫度急劇上升；在低于融化溫度情況下，形成奧氏體，在冷態(tài)基在低于融化溫度情況下，形成奧氏體，在冷態(tài)基體 與 加 熱 區(qū) 之 間 產(chǎn) 生 極 高 的 溫 度 梯 度體 與 加 熱 區(qū) 之 間 產(chǎn) 生 極 高 的 溫 度 梯 度(104105K/cm)；掃描后，加熱區(qū)表面層驟然冷卻掃描后，加