摘要：當(dāng)前，工業(yè)生產(chǎn)面臨產(chǎn)品品種多、更新快和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的挑戰(zhàn)，為降低成本，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，主機(jī)廠對(duì)模具制造技術(shù)革新和機(jī)床設(shè)備工裝改造提出了新的要求。
熱流道模具
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模具工業(yè)直接為*產(chǎn)業(yè)化服務(wù)，其自身又大量采用*。顯然，模具工業(yè)已成為*產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，兩者之間互動(dòng)頻繁，相輔相成。
衡量模具產(chǎn)品水平的高低，主要依據(jù)其制造精度、表面粗糙度、復(fù)雜程度、使用壽命和制造周期等。盡管目前，我國(guó)機(jī)床工具行業(yè)已能提供成套的高精度加工設(shè)備，但在加工和定位精度，加工表面粗糙度，機(jī)床剛性、穩(wěn)定性、可靠性，刀具和附件的配套性及精度保持性等方面，和國(guó)外相比仍有一定差距。
模具制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)面臨產(chǎn)品種類多、更新快和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的挑戰(zhàn)，模具制造必須滿足交貨期短、精度高、質(zhì)量好、價(jià)格低等要求。目前，模具技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在以下方面。
1. 模具cad/cam/cae技術(shù)全面普及
由於模具cad/cam技術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)較成熟的共性技術(shù)，近年來(lái)此項(xiàng)技術(shù)的硬件與軟件價(jià)格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度。有條件的企業(yè)應(yīng)積極做好此項(xiàng)技術(shù)的深化應(yīng)用工作，即開(kāi)展企業(yè)信息化工程，可從capp→pdm→cims→vr，逐步深化和提高。
2.快速原型制造及相關(guān)技術(shù)獲得更好發(fā)展
快速原型制造（rpm）技術(shù)是集精密機(jī)械制造、計(jì)算機(jī)、nc技術(shù)、激光成形技術(shù)和材料科學(xué)發(fā)展的高科技技術(shù)。該技術(shù)可直接或間接用於模具制造，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1/3和成本的1/4左右。因此，快速制模技術(shù)與快速原型制造技術(shù)的結(jié)合，將是傳統(tǒng)快速制模技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的方向。
3.高速銑削加工得到更廣泛應(yīng)用德資雅
高速銑削加工與傳統(tǒng)切削加工相比，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。使用高速銑削，可縮短模具制造周期，降低成本。
4.模具高速掃描技術(shù)作用愈加顯著
模具高速掃描及數(shù)字化系統(tǒng)在逆向工程中發(fā)揮了更大作用。高速掃描機(jī)和模具掃模系統(tǒng)已在我國(guó)200多個(gè)模具廠點(diǎn)得到應(yīng)用，取得良好效果。該系統(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，在很大程度上縮短了模具的研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上。高速掃描機(jī)掃描速度zui高可達(dá)3m/min。
5.電火花銑削加工技術(shù)將成發(fā)展趨勢(shì)
電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它采用高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單的管狀電極作三維或二維輪廓加工（像數(shù)控銑一樣），因此不再需要制造復(fù)雜的成型電板，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國(guó)外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用，預(yù)計(jì)這一技術(shù)將進(jìn)一步得到發(fā)展。
6.超精加工和復(fù)合加工應(yīng)用前景可期德資
隨著模具向精密化和大型化方向發(fā)展，加工精度超過(guò)1μm的超精加工技術(shù)和集電、化學(xué)、超聲波、激光等技術(shù)綜合在一起的復(fù)合加工將大有用武之地。
7.熱流道技術(shù)開(kāi)始推廣
由於采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省制件的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)是塑料模具的一大變革。國(guó)外熱流道技術(shù)的發(fā)展很快，塑料模具已有一半用上了熱流道技術(shù)，有的廠甚至已達(dá)80%以上，效果十分明顯。國(guó)內(nèi)近幾年來(lái)已開(kāi)始推廣應(yīng)用，但總體還達(dá)不到10%，個(gè)別企業(yè)已達(dá)到30%左右。制訂熱流道元器件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道技術(shù)的關(guān)鍵。
8.氣體輔助注射技術(shù)和高壓注射成形等工藝進(jìn)一步發(fā)展
氣體輔助注射成形是一種塑料成形的新工藝，它具有注射壓力低、制品翹曲變形小、表面質(zhì)量好以及易於成形壁厚差異較大的制品等優(yōu)點(diǎn)，可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。國(guó)外已比較成熟，國(guó)內(nèi)目前在汽車(chē)和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。
氣體輔助注射成形包括塑料熔體注射和氣體（一般均采用氮?dú)猓┳⑸涑尚蝺刹糠?，比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且氣體輔助注射常用於較復(fù)雜的大型制品，模具設(shè)計(jì)和控制的難度較大，因此，開(kāi)發(fā)氣體輔助成形流動(dòng)分析軟件，顯得十分重要。為了確保塑料件精度，將繼續(xù)研究發(fā)展高壓注射成形工藝與模具以及注射壓縮成型工藝與模具。
9.模具液壓成形技術(shù)進(jìn)一步開(kāi)拓應(yīng)用
液壓成形工藝是模具漲形技術(shù)采用的一種工藝手段，過(guò)去在皮帶輪等類似產(chǎn)品上應(yīng)用頗廣，現(xiàn)已拓展到汽車(chē)行業(yè)，用於零部件制造。該方法簡(jiǎn)化了模具結(jié)構(gòu)和減少了副數(shù)，克服了常規(guī)成形過(guò)程中材料嚴(yán)重變薄的狀況，提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)大幅降低了生產(chǎn)成本。但由於成形工藝的限制，對(duì)某些沿縱軸截面彎曲變化大的構(gòu)件尚不適用。另外，把成形介質(zhì)（高壓油）傳輸?shù)桨宀幕蚬芗g的引入問(wèn)題，也尚未得到很好的解決。因此，有待進(jìn)一步發(fā)展該工藝，以在更多領(lǐng)域得到開(kāi)拓應(yīng)用。
10. 模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷提高
我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度在不斷提高，估計(jì)目前模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到35%左右（國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家一般約80%）。模具標(biāo)準(zhǔn)化工作必須進(jìn)一步強(qiáng)化，模具標(biāo)準(zhǔn)化程度的提高必將利於模具標(biāo)準(zhǔn)件的生產(chǎn)和銷(xiāo)售。
11. 材料及*表面處理技術(shù)受到重視
在整個(gè)模具價(jià)格構(gòu)成中，材料所占比重不大，一般在10%—30%之間。因此選用鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來(lái)提高模具的壽命就顯得十分必要。
12. 模具研磨拋光向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展
模具表面的光整加工是模具加工中未能很好解決的難題之一。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。因此，研究拋光的自動(dòng)化、智能化是重要的發(fā)展趨勢(shì)。此外，由於模具型腔形狀復(fù)雜，任何一種研磨拋光方法都有一定局限性。應(yīng)注意發(fā)展特種研磨與拋光方法，如擠壓研磨、電化學(xué)拋光、超聲拋光以及復(fù)合拋光工藝與裝備，以提高模具表面質(zhì)量。
13. 模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的研制和發(fā)展
隨著各種新技術(shù)的迅速發(fā)展，國(guó)外已出現(xiàn)了模具自動(dòng)加工系統(tǒng)。這也是我國(guó)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有如下特徵：多臺(tái)機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤(pán)；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫(kù)；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。
14. 微銑削技術(shù)將成為高速銑削的未來(lái)
微型系統(tǒng)、微型模具和微型銑削對(duì)於微型零件的大量生產(chǎn)都是新穎且令人激動(dòng)的技術(shù)。微銑削（micro-milling）使用非常小的刀具（直徑小於0.1mm）并能獲得非常小的曲面公差和高質(zhì)量的曲面精度，通用的nc軟件是不能達(dá)到這個(gè)精度的，所以制造商不得不面對(duì)以下巨大的挑戰(zhàn)：零件變形，復(fù)雜程度增加，必須以*的精度加工微小特徵的工件，以及使用微米級(jí)的特殊刀具。微銑削是高速銑削的未來(lái)，精通微精模具的公司將會(huì)擁有更強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。
虛擬技術(shù)
15. 虛擬技術(shù)得到發(fā)展
計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使虛擬技術(shù)成為可能。虛擬技術(shù)可以形成虛擬空間環(huán)境，實(shí)現(xiàn)虛擬合作設(shè)計(jì)、制造，合作研究開(kāi)發(fā)，及至建立虛擬企業(yè)。
16.汽車(chē)車(chē)身模具制造技術(shù)促進(jìn)行業(yè)整體水平提升
隨著汽車(chē)朝著輕量化、高速、舒適、風(fēng)格化發(fā)展，汽車(chē)車(chē)身模具要適應(yīng)新型車(chē)身制造材料（如鋁合金、塑料等），向著大型化、復(fù)雜化和高精度方向發(fā)展。為了更好的與車(chē)身生產(chǎn)相結(jié)合，模具生產(chǎn)部門(mén)除了模具設(shè)計(jì)制造外，還必須同時(shí)搞好開(kāi)發(fā)、協(xié)調(diào)車(chē)身設(shè)計(jì)、樣車(chē)制造、工藝設(shè)計(jì)等各個(gè)環(huán)節(jié)，模具企業(yè)整體素質(zhì)和綜合水平也因此得到提高。
工裝改造裝備模具
模具在制造業(yè)產(chǎn)品研發(fā)、創(chuàng)新和生產(chǎn)中所具有的*的重要地位，使得模具制造能力和水平的高低成為國(guó)家創(chuàng)新能力的重要標(biāo)志。模具制造裝備是否精良直接關(guān)系到模具技術(shù)水平的高低。模具裝備行業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了模具工業(yè)的進(jìn)步，後者也對(duì)加工設(shè)備提出了更多要求。
隨著模具制造更趨精細(xì)化，隨著高速、復(fù)合、智能、環(huán)保等成為當(dāng)前世界機(jī)床制造的主流趨向，模具制造對(duì)裝備、工藝提出了更高要求。要求數(shù)控機(jī)床滿足高速、高動(dòng)態(tài)精度、高剛性、熱穩(wěn)定性、高可靠性，網(wǎng)絡(luò)化以及與之配套的控制系統(tǒng)均有個(gè)性化的特點(diǎn)，各種*軟件對(duì)機(jī)床整體運(yùn)行實(shí)現(xiàn)開(kāi)放性、兼容性。
當(dāng)前機(jī)床設(shè)備制造企業(yè)圍繞以下幾方面進(jìn)行了相應(yīng)的工裝改造，滿足模具的精密化和自動(dòng)化趨勢(shì)的發(fā)展要求。
1.機(jī)床大型化
模具成型零件的日漸大型化和零件的高生產(chǎn)率要求一模多腔，致使模具日趨大型化，大噸位的大型模具可達(dá)100噸，一模幾百腔、上千腔，要求模具加工設(shè)備具有大工作臺(tái)，同時(shí)加大y軸z軸行程，且具有大承重、高剛性，高一致性。
2.機(jī)床剛性高
模具加工的模具鋼材料硬度高，為了確保零件的加工精度和表面質(zhì)量，用於模具制造的高速機(jī)床必須有很高的動(dòng)、靜剛度，以提高機(jī)床的定位精度、跟蹤精度和抗振能力。
3.突出復(fù)合加工性能
對(duì)復(fù)雜型腔和多功能復(fù)合模具，隨著制件形狀的復(fù)雜化，必須要提高模具的設(shè)計(jì)制造水平，多種溝槽、多種材質(zhì)在一套模具中成形或組裝成組件的多功能復(fù)合模具，就要求加工編程程序量大，具有高深孔腔綜合切削能力和高穩(wěn)定性，提高了加工難度。
為了達(dá)到對(duì)3d曲面的高精度、高速度和高穩(wěn)定性加工，多軸聯(lián)動(dòng)，有良好的深孔腔綜合切削能力的機(jī)床采用了五軸聯(lián)動(dòng)加工中心，除了三個(gè)坐標(biāo)的直線運(yùn)動(dòng)外，還有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。銑頭或工作臺(tái)可以多軸聯(lián)動(dòng)進(jìn)行連續(xù)回轉(zhuǎn)進(jìn)給，從而適用於加工具有復(fù)雜型腔曲面的模具零件。
復(fù)合加工是模具加工的發(fā)展方向之一。雖然加工中心已能將許多機(jī)加工工序復(fù)合在一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)，但這仍不能*適應(yīng)模具加工，將機(jī)械加工與電、化學(xué)、超聲波等不同原理加工方法進(jìn)行復(fù)合，兼?zhèn)鋬煞N以上工藝特點(diǎn)的復(fù)合加工在今後的模具制造中將有廣闊的應(yīng)用前景。
4.具有高速銑削能力
模具加工的精細(xì)化使高轉(zhuǎn)速和大功率高速加工成為發(fā)展方向，高速銑削在模具加工中已顯示了極大優(yōu)越性。型腔和模具零件其他部件粗、精加工常常在工件一次裝夾中完成，故主軸功率要大，中等尺寸模具銑床和加工中心的主軸功率常為10~40kw，有的甚至更高。高速銑削具有的可加工高硬材料、加工平穩(wěn)、切削力小、工件升溫變形小等諸多優(yōu)點(diǎn)，也使得模具企業(yè)對(duì)高速加工日益重視。
5.動(dòng)態(tài)精度高 安全環(huán)保
高動(dòng)態(tài)精度。機(jī)床的高剛性、熱穩(wěn)定性、高可靠性、高動(dòng)態(tài)精度以及高品質(zhì)的控制系統(tǒng)的配合實(shí)現(xiàn)了模具的三維曲面高精度加工。
加工技術(shù)與綠色產(chǎn)品技術(shù)的結(jié)合將在企業(yè)采購(gòu)設(shè)備時(shí)納入考慮范圍內(nèi)。電加工機(jī)床的輻射、介質(zhì)選用將是安全、環(huán)保影響的因素，電火花銑削技術(shù)會(huì)在未來(lái)模具加工領(lǐng)域得到發(fā)展。