中國模具工業現狀和模具技術發展趨勢畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 1117418776200212722025234200313693033680200418130049100200520680073800 由表1?2可以看出，自1999年以來，我國模具工業總產值雖逐年遞增趨勢，年增長率均在 12%以上；其次，我國模具產品進口金額的增幅有逐年下降的趨勢，出口比例逐年加大（尤其是 2002以來），進出口比例正逐步趨向合理，2005 。然而，與需求相比，中國模具工業 明顯供不應求，自2002年以來，貿易逆差均在10 億美元以上，致使我國仍為世界上模具年凈進口量較大的國家。最新統計數據表明：2006年我國共進口模具 ,與2005年相比約減少2100萬美元，降幅為1%；出口模具突破10億美元大關，提前 4年完成了模具行業“十一五”規劃中的出口目標，同比增幅高達41%；，%。從模具價格分析，2006年我國進出口的 沖壓模具分別為50645噸和39890噸，按每噸單價算，進口的沖壓模具合14913美元/噸，出口的 沖壓模具只有5867美元/噸。2006年，我國進出 口塑料橡膠模具分別為413715套和1217772套， 平均價格為進口 2532美元/套，出口 602美元/套。從上述數字可以看出，出口模具的平均單價大約只有進口模具的1/3?1/4。除了國外模具的成本和價格確實要比我們高之外，上述數字也充分說明我們出口的模具仍以中低檔為主，而進口模具卻以中高檔為主，其主要缺口集中于精密、大型、復雜、長壽命等技術含量高的模具領域。模具是工業生產中極其重要而又不可或缺的特殊基礎工藝裝備。由于模具生產過程集精密制造、計算機技術、智能控制和綠色制造為一體，因此既是高新技術載體，又是高新技術產品。由于使用模具批量生產制件具有的高生產效率、高一致性、低耗能耗材，以及有較高的精度和復雜程度，因此已越來越被國民經濟各工業生產部門所重視。　　在經歷國際金融危機之后，全球經濟開始走出低谷并開始緩慢復蘇，其中新興國家經濟發展較快，情況要好于發達國家。2010年中國經濟仍高速增長，在中國經濟高速增長和全球經濟回暖的影響下，中國模具行業在后危機時期獲得了較好的恢復性增長。　　2010年增長又邁上了2位數，全國模具總銷售額達到1120億元左右，比上年增長14%以上。其中模具出口的發展速度高于整個行業的總體發展速度，并首次實現外貿順差。根據海關統計，%。從2007年以來，我國模具制造行業規模在不斷擴大，截止到2011年一季度，具體增長趨勢如下數據所示：根據國家統計局統計的數據，2008年我國模具的產量為12722212套，%；2009年我國模具的產量變為8877575套，%；到了2010年，全國模具產量達到了9833530套，%。圖表： 20072010年我國模具產量變化圖　 單位：套 模具的計算機輔助設計與制造已經在很大程度上在很多模具制造企業得到應用與普及。模具設計與制造一體化可以達到優化設計的目的，是最合理的模具設計與生產方式，這已經成為大家的共識。三維設計既可用于建模，又可為數控加工提供程序，提高了加工效率和質量,為了提高模具設計的。科學性和合理性，用數值模擬手段對零件的成形性進行模擬仿真，在模具設計時進行工藝分析，提出合理的工藝方案和模具結構。目前,無論是大型金屬覆蓋件成形、復雜零件的鍛造成形，還是各類塑件成型或組合成形，不管零件多大、多復雜，或是多小、多精密，其成形過程一般都可以進行模擬，這是設計與加工緊密聯系的不可或缺的。華塑等商用軟件得到越來越廣泛的應用。技術的集成化、三維化、智能化和網絡化,讓用戶在統一的環境下協同作業，充分發揮各單元的優勢和功能，達到效益最大化。目前國內眾多模具企業中，技術已經廣泛使用，但一體化技術的應用還需要大力促進和推廣。 在工藝設計中大量應用模擬仿真技術成為不可缺少的工具。通過模擬分析，提前發現覆蓋件成形中的問題，如起皺、開裂、回彈等，通過工藝補償和參數調整，找到解決問題的方法和措施。技術的發展方向是零件回彈分析和工藝參數自動優化以及材料參數庫的補充與完整，如高強鋼、超高強度鋼的特性參數，在一些模擬軟件的材料特性參數庫中還很缺乏。三維模具設計在國外已經是十分普遍的技術，特別是應用在汽車覆蓋件等大型、復雜模具設計中。三維模具實體設計能對模具結構進行真實的描述，進行靜態和動態干涉檢查，確保模具結構設計的合理性。復雜、大型模具的零件往往數量繁多，為了對零件品種、數量和加工環節進行有效管理，引入了 產品周期管理技術，對模具設計、工藝設計、生產流程和服務進行定制管理，并與系統進行掛接，在整個設計制造周期實行全程信息化管理，實現對產品相關數據、過程、資源一體化的集成管理，保證數據的準確性，支持產品全生命周期管理。國內一些大型汽車模具企業已經或正在逐步做到這一點，與國外的技術水平差距在縮小。 高速銑削在模具加工中得到推廣應用，國外已經出現主軸轉速達1000001/s的高速銑，國內也有主軸轉速達到60 000/s的高速銑。刀具快速進 給的速度可以達到30/s，加工零件的表面粗縫度值達到10176。，形狀精度達10 176。以下， 可以加工材料硬度60176。以上。高速加工時的溫升低、切削力小、熱變形小，表面殘留應力小，是高精密、高品質模具的重要加工手段。當前，多工位級進模、精密沖模、高光注射模加工的尺寸精度已達到3郵，,高速銑削已經成為模具不可或缺的加工工具。、氣輔成型技術、高壓注射技術在注射模中的應用熱流道技術是使用元器件對模具加熱，使通過流道和澆口的塑料保持熔融狀態，提高注射成型塑件的品質，節省原材料和節約能源。目前該技術已在國內注塑企業中得到廣泛應用。氣體輔助注射成型是一項新的工藝。氣體輔助注射一般采用氮氣輔助注射，與常規的注射成型相比，其注射壓力較小，熔體流動性好，制品翹曲變形較小，易于成型壁厚差較大的制品,成型的塑件表面 質量好。該技術已在汽車和家電模具中得到應用。最近，氣體輔助注射成型中的一項新的技術是高壓注射成型，其原理是利用高壓氣體在塑件內部產生中空截面，利用氣體保壓代替塑料注射保壓，消除制品縮痕，完成注射成型過程。 納米技術是在納米尺度內，通過對物質反應、傳輸和轉變的控制來實現創造新的材料、器件和充分利用它們的特殊性能。納米技術最簡單的應用是用納米模具作為生產工具。納米模具有2種定義：(1)精度及尺寸達到納米級的模具，例如納米碳管、納米塑料模具。碳納米管是中空的碳纖維，直徑在幾納米到幾十個納米之間，長度為數毫米，甚至數微米。納米級塑料模具由日本住友電工公司研制成功，該模具可生產精度達納米級的細微零件，是使用波長極短的輻射波制作完成的。,比在半導體加工過程中經常使用的紫外線激光的波長（約為380 )短得多，適于進行精細加工。該公司使用輻射波制成塑料模具，將模具泡在電鍍液里，然后從電鍍液中析出金屬，在模具中形成精細零件，產品的精度可在30?50間調整。使用這種技術制造的金屬彈簧探針長3011，,用來檢查半導體元件。(2)在模具表面涂覆一層納米級薄膜材料，以增加模具強度，減少模具磨損,提高模具壽命。例如，在擠壓筒的內表面、工作帶等易磨損部位進行陶瓷納米復合薄膜涂覆處理，納米薄膜的致密性和高強度既能抗磨損，又能提高工模具的強度。在模具型腔表面涂上納米潤滑劑，在加工溫度范圍內具有足夠的黏性和表面吸附能力，具有摩擦因數低、高穩定性和抗腐蝕性能力，可以增強材料 的可加工性，該技術在國內已有應用。 逆向工程（亞）又叫反向工程或反求工程。高速、高精度檢測儀器的應用和數據處理技術的發展，使得逆向工程在新產品開發、模具設計與制造中得到充分的發揮。它與傳統的設計方法和理念不同，通過對實物或零件進行掃描測量和數據處理，獲得零件的幾何信息，再通過造型得到零件的幾何模型，經對零件的幾何模型進行數據重構來滿 足其功能和結構的設計要求，最終確定零件的形狀，然后經由編程，直接加工出零件的成形模。整個過程充分體現了設計者的理念和設計思想、設計經驗和創新思維。 模具熱處理與表面強化是提高模具零件強度與硬度、改善其表面組織、確保使用壽命的關鍵，是影響模具材料性能發揮的關鍵環節。模具熱處理技 術主要從滲入單一元素向多元共滲、復合滲方向發展；由一般擴散向離子滲入、離子注射方向發展，熱處理手段向真空熱處理發展，采用的覆膜有賈20等。其他新的表面強化技術也得到重視和應用，如激光強化、輝光離子氮化技術等。高能束激光相變硬化技術對汽車覆蓋件模具特別有效，除提高模具型腔的表面硬度外，還能減小模具的變形，因而提高產品質量。如某微型車前隔板拉深模，材料為鑄鐵，原工藝為表面火焰淬火,硬度為40?461，型腔硬度不夠，容易被拉傷，模具返修率高。經激光表面處理后，型腔表面硬度提高到55~651，硬化層的有效深度達 ~,達到使用要求，模具使用壽命明顯提高，工件質量也明顯提高。 信息化和網絡化是現代信息社會發展的必然產物。模具制造企業要想提高管理水平就必須實現內部管理的信息化。信息化系統是保證模具企業具有市場快速反應能力的必要條件。越來越多的企業通過信息化管理提高內部的管理水平，通過項目計劃與進程監控，對模具的制造過程實現全程實時管理， 掌握模具生產進度、控制模具生產成本、提高工作效率以及實現工程數據庫在企業內部共享。合肥工業大學現代模具研究所提出了基于模具項目工作流的模具企業內部信息管理系統，將模具數據管理、模具工藝管理、生產制造管理、資源管理、供應鏈管 理和客戶管理等,按照現代管理思想,將其集成為綜合的信息管理系統，實現對分散多變的模具項目進行并行化管理。中小模具企業應重視信息化管理，結合自身企業特點，在曰趨成熟的系統基礎上，開發適用于本企業的信息化管理系統。當今社會已經進入網絡化社會。在國家以信息化帶動網絡化的背景下，中小模具企業之間的網絡化制造平臺也發展起來。網絡化制造能使中小企業在投資不大的情況下,更好地參與市場競爭，為企業創造更大的效益。企業之間實現協同設計、協同制造、信息共享，提升企業的形象和企業的制造能力。 華中科技大學的李德群、張宜生教授等在模具企業網絡化模式方面作了相關的研究，提出戰略聯盟模式的協同制造等。戰略聯盟是在動態聯盟基礎上提出來的一種新的網絡環境下的企業組織形式，不同的企業根據自己的實力在聯盟中找到自己的定位和發揮自身的優勢。—模式的協同制造是一種公共服務平臺，許多模具工業協會和地方模具協會都相繼建立了這種服務平臺，使得中小企業在資金投入較少、技術和人力較弱的情況下最大限度地享受網絡平臺帶來的好處與實惠。第2章中國模具產業中的現存問題近年來，我國模具行業結構調整取得不小成績，無論是企業組織結構、產品結構、技術結構和進出口結構，都在向著合理化的方向發展。目前全世界模具總產值約為680億美元，中國只占8%左右，為更新和提高裝備水平，模具企業每年都需進口幾十億元的設備。在創新開發方面的投入仍顯不足，模具行業內綜合開發能力的提升已 嚴重滯后于生產能力的提高，主要問題體現在十個方面。（1）各層次的模具技術人才資源不足，尤其是高級模具鉗工、數控機床操作工、高級模具設計人員等，需求缺口較大。（2）模具標準化程度不高，模具及其零部件的商品率偏低。（3）模具制造的專業化程度和集中度有待進一步提高。（4）模具修理機制不健全，因修模拖期影響生產的事時有發生。（5）模具壽命偏低，使模具費占產品成本比率過高且長期居高不下。（6）模具及其零部件市場價偏低，模具修理費用更低，而