模具概論緒論課件

緒論模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位

一、模具工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

二、中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展情況

三、中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展前景

四、模具和相應(yīng)產(chǎn)品圖片防盜瓶蓋模具一、模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位

模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)工業(yè)之一，也是一個(gè)國(guó)家加工行業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。德國(guó)把模具稱為“金屬加工中的帝王”，把模具工業(yè)視為“關(guān)鍵工業(yè)”，美國(guó)把模具稱為“美國(guó)工業(yè)的基石”，把模具工業(yè)視為“不可估量其力量的工業(yè)”，日本把模具稱為“促進(jìn)社會(huì)富裕繁榮的動(dòng)力”，把模具工業(yè)視為“整個(gè)工業(yè)發(fā)展的秘密”。

機(jī)械、電子、汽車等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)需要大量的模具。在工業(yè)化國(guó)家中，從20世紀(jì)70年代起，模具工業(yè)總產(chǎn)值就開(kāi)始超過(guò)了機(jī)床工業(yè)總產(chǎn)值，并開(kāi)始從機(jī)床工業(yè)或機(jī)械工業(yè)中分離出來(lái)；到20世紀(jì)80年代末，徹底擺脫從屬地位而發(fā)展成為獨(dú)立的國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。在我國(guó)，據(jù)模具工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，從1997年開(kāi)始，我國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值已開(kāi)始超過(guò)了機(jī)床工業(yè)總產(chǎn)值。在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，60%～90%的工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具加工，許多新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)在很大程度上都依賴于模具生產(chǎn)，特別是汽車大型覆蓋件模具、電子產(chǎn)品的精密塑料模具和沖壓模具等。二、模具工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前，整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展特點(diǎn)是產(chǎn)品品種多、更新快、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。為了適應(yīng)用戶對(duì)模具制造的短交貨期、高精度、低成本的迫切要求，模具將有如下發(fā)展趨勢(shì)。（1）模具日趨大型化。（2）模具的精度將越來(lái)越高。（3）多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展。

（4）隨著熱流道技術(shù)的日漸推廣應(yīng)用，熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高。（5）隨著塑料成型工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等工藝的模具將隨之發(fā)展。（6）模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛。

（7）快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊。（8）隨著車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，壓鑄模的比例將不斷提高，同時(shí)，對(duì)壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度將提出越來(lái)越高的要求。（9）隨著以塑代鋼、以塑代木的進(jìn)一步發(fā)展，塑料模的比例不斷提高，同時(shí)，由于機(jī)械零件的復(fù)雜程度和精度的不斷提高，對(duì)塑料模的要求也將越來(lái)越高。

（10）模具技術(shù)含量不斷提高，中、高檔模具比例不斷增大，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整將導(dǎo)致模具市場(chǎng)走勢(shì)不斷的變化。三、中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展情況

近年來(lái)，我國(guó)模具制造技術(shù)不斷發(fā)展，模具的加工手段從一般的機(jī)械加工、精密加工發(fā)展到廣泛應(yīng)用數(shù)控機(jī)床加工。我國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值從有資料統(tǒng)計(jì)開(kāi)始，逐年遞增。20世紀(jì)末以來(lái)，我國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值穩(wěn)居亞洲第二，但進(jìn)口模具仍為亞洲乃至世界第一。我國(guó)模具自主獨(dú)立技術(shù)及模具工業(yè)總體技術(shù)水平仍與世界發(fā)達(dá)國(guó)家有較大差距。20多年來(lái)，我國(guó)模具工業(yè)歷年產(chǎn)值見(jiàn)表0-1。表0-1 中國(guó)模具工業(yè)歷年產(chǎn)值情況

年份模具廠家數(shù)量總產(chǎn)值/億元進(jìn)口/億美元出口/億美元19841994199920002001200220032004200520066

00010

00017

00017

00017

00017

00020

00020

00030

00030

000151302452803103604505306107100.257.658.839.7711.1212.7213.6918.1321.0820.470.010.391.331.741.882.523.374.917.3810.41注：資料來(lái)源于《中國(guó)模具》2001—2007年相關(guān)各期數(shù)據(jù)匯總。

在我國(guó)，人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位，認(rèn)識(shí)到模具技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展，加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α?/p>

目前，從事模具技術(shù)研究的機(jī)構(gòu)和院校已達(dá)30余家，從事模具技術(shù)教育培訓(xùn)的院校已超過(guò)50余家。其中，獲得國(guó)家重點(diǎn)資助建設(shè)的有華中理工大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、上海交通大學(xué)CAD國(guó)家工程研究中心、北京機(jī)電研究所精沖技術(shù)國(guó)家工程研究中心和鄭州工業(yè)大學(xué)橡塑模具國(guó)家工程研究中心等。

以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進(jìn)步，東風(fēng)汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。生產(chǎn)的電機(jī)定轉(zhuǎn)子雙回轉(zhuǎn)疊片硬質(zhì)合金級(jí)進(jìn)模的步距精度可達(dá)20

μm，壽命達(dá)到1億次以上。1．沖模技術(shù)

2．塑料模具技術(shù)

近年來(lái)，塑料模具發(fā)展很快，在國(guó)內(nèi)模具工業(yè)產(chǎn)值中塑料模具所占比例不斷擴(kuò)大。電視機(jī)、空調(diào)、洗衣機(jī)等家用電器所需的塑料模具基本上可立足于國(guó)內(nèi)生產(chǎn)。在塑料模具的設(shè)計(jì)制造中，CAD/CAM技術(shù)得到較快的普及，CAE軟件已經(jīng)在部分廠家應(yīng)用。熱流道技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，氣輔注射技術(shù)和高效多色注射技術(shù)也開(kāi)始成功應(yīng)用。

目前，國(guó)內(nèi)模具企業(yè)中已有相當(dāng)多的廠家普及了計(jì)算機(jī)繪圖，并陸續(xù)引進(jìn)了高檔CAD/CAE/CAM，UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等著名軟件在中國(guó)模具工業(yè)應(yīng)用已相當(dāng)廣泛。一些廠家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應(yīng)用于塑料模、沖壓模和壓鑄模的設(shè)計(jì)中。

3．CAD/CAE/CAM技術(shù)

4．快速成形/快速制模技術(shù)

快速成形/快速制模技術(shù)在我國(guó)得到重視和發(fā)展，許多研究機(jī)構(gòu)致力于這方面的研究開(kāi)發(fā)，并不斷取得新成果。清華大學(xué)、華中理工大學(xué)、西安交通大學(xué)和隆源自動(dòng)成形系統(tǒng)公司等單位都自主研究開(kāi)發(fā)了快速成形技術(shù)與設(shè)備，LOM、SLA、FDM和SLS等類型的快速成形設(shè)備。這些設(shè)備已在國(guó)內(nèi)應(yīng)用于新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、精密鑄造和快速制模等方面。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)一些鋼鐵企業(yè)相繼引進(jìn)和裝備了一些先進(jìn)的工藝設(shè)備，使模具鋼的品種規(guī)格和質(zhì)量都有較大的改善。在模具制造中較廣泛地采用新的鋼材。這些模具材料的應(yīng)用在提高質(zhì)量和使用壽命方面取得了較好的效果。國(guó)內(nèi)一些單位對(duì)多種模具拋光方法開(kāi)展研究，并開(kāi)發(fā)出專用拋光工具和機(jī)械?；y蝕刻技術(shù)和工藝水平提高較快，在模具飾紋的制作中廣泛應(yīng)用。5．其他相關(guān)技術(shù)四、中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展前景1．巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國(guó)模具工業(yè)的調(diào)整和發(fā)展。

2．我國(guó)模具工業(yè)與國(guó)外的差距（1）產(chǎn)需矛盾。工業(yè)發(fā)展水平的不斷提高，工業(yè)產(chǎn)品更新速度的加快，對(duì)模具的要求越來(lái)越高。模具的數(shù)量和質(zhì)量仍滿足不了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，目前滿足率只能達(dá)到70%左右，如表0-2所示。表0-2 模具制造精度模具種類國(guó)外國(guó)內(nèi)塑料模型腔精度0.005～0.01

mm，Ra0.10～0.050

μm0.02～0.05

mm，Ra0.20

μm壓鑄模型腔精度0.01～0.03

mm，Ra0.20～0.10

μm0.02～0.05

mm，Ra0.40

μm冷沖模尺寸精度0.003～0.005

mm，Ra0.20

μm0.01～0.02

mm，Ra1.60～0.80

μm鍛模精度0.02～0.03

mm，Ra0.40

μm以下0.05～0.10

mm，Ra1.60

μm級(jí)進(jìn)模步距精度0.002

3～0.005

mm0.003～0.01

mm表0-3 模具生產(chǎn)周期模具種類國(guó)外國(guó)內(nèi)中型壓鑄模1～2個(gè)月3～6個(gè)月中型塑料模1個(gè)月左右2～4個(gè)月高精度級(jí)進(jìn)模3～4個(gè)月4～5個(gè)月汽車覆蓋件模6～7個(gè)月12個(gè)月表0-4 模具壽命模具種類國(guó)外國(guó)內(nèi)壓鑄模鋅、錫壓鑄模鋁壓鑄模銅壓鑄模黑色金屬壓鑄模（100～300）萬(wàn)次100萬(wàn)次以上10萬(wàn)次0.8～2萬(wàn)次（20～30）萬(wàn)次

20萬(wàn)次（5

000～1）萬(wàn)次

1

500次塑料模非淬火鋼模淬火鋼模（10～60）萬(wàn)次（160～300）萬(wàn)次（10～30）萬(wàn)次（50～100）萬(wàn)次冷沖模合金鋼制?？倝勖操|(zhì)合金制沖?？倝勖心ィ?00～1

000）萬(wàn)次

2億次（500～1

000）萬(wàn)次/刃磨一次（100～400）萬(wàn)次

6

000萬(wàn)次～1億次（100～300）萬(wàn)次/刃磨一次鍛模普通鍛模精鍛模玻璃模2.5萬(wàn)次（1～1.5）萬(wàn)次（30～60）萬(wàn)次（0.8～1）萬(wàn)次（0.3～0.8）萬(wàn)次（10～30）萬(wàn)次3．中國(guó)模具技術(shù)的發(fā)展方向

未來(lái)的10年，中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括：（1）提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)制造水平；（2）在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)；（3）大力發(fā)展快速制造成形和快速制造模具技術(shù)；

（4）在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)；（5）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率；（6）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)；（7）逐步推廣高速銑削在模具加工中的應(yīng)用；

（8）進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)模具的拋光技術(shù)和設(shè)備；（9）研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程；（10）開(kāi)發(fā)新的成形工藝和模具。

思考與練習(xí)

簡(jiǎn)答題1．簡(jiǎn)述模具工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。（1）模具日趨大型化。（2）模具的精度將越來(lái)越高。（3）多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展。（4）隨著熱流道技術(shù)的日漸推廣應(yīng)用，熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高。（5）隨著塑料成型工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等工藝的模具將隨之發(fā)展。（6）模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛。

（7）快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊。（8）隨著車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，壓鑄模的比例將不斷提高，同時(shí)，對(duì)壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度將提出越來(lái)越高的要求。（9）隨著以塑代鋼、以塑代木的進(jìn)一步發(fā)展，塑料模的比例不斷提高，同時(shí)，由于機(jī)械零件的復(fù)雜程度和精度的不斷提高，對(duì)塑料模的要求也將越來(lái)越高。（10）模具技術(shù)含量不斷提高，中、高檔模具比例不斷增大，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整將導(dǎo)致模具市場(chǎng)走勢(shì)不斷的變化。

（1）提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)制造水平；（2）在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)；（3）大力發(fā)展快速制造成形和快速制造