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黄冈职业技术学院毕业设计说明书 课题名称： 我国模具制造的发展趋势研究 系 别： 机电工程系 专 业： 模具设计与制造 班 级： 模具200802班 姓 名： 范 力 学 号： 200803071208 指导教师： 刘良瑞 目录第1章 我国模具技的现状术. 411 冲模. 412 塑料模. 513 压铸模. 514 模具CAD/CAM技术. 515 快速经济制模技术. 616 模具标准件. 717 模具材料与热处理. 718 模具制造的相关技术. 7第2章 我国模具技术与国外的差距. 821 产需矛盾. 82.2产品结构、企业结构等方面. 823 产品水平. 8表二模具生产周期. 924工艺装备水平. 9第3章 我国模具技术的发展趋势. 1031行业发展前景分析. 103.1.1国际模具市场的广阔前景为我国模具行业提供了较大的发展空间. 103.1. 2我国面临发达国家的技术优势和发展中国家价格优势的双重压力. 103.1.3 我国经济的高速增长为模具行业的发展提供了宏观支持. 103.1.4 宁波模具行业机遇和挑战并存. 113.2发展趋势分析. 113.2.1 模具市场全球化，模具生产周期进一步缩短. 113.2.2 模具CAD/CAM向集成化、智能化和网络化发展. 113.2.3 高速加工、硬铣削和复合加工技术将对模具生产产生重大影响. 123.2.4 我国的模具产品将向大型、精密、标准化方向发展. 123.2.5 热流道、气辅模具及适应高压注塑成型工艺将得到进一步发展. 123.2.6 快速经济模具的前景十分广阔. 133.2.7 优质模具材料及先进表面处理技术将进一步受到重视. 13参考文献. 14结 语. 15致 谢. 16 我国模具制造的发展趋势研究【摘 要】模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。在采用CAD/CAM/CAE/CAPP等技术设计与制造模具方面，无论是应用的广泛性，还是技术水平上都存在很大的差距。缺乏技术素质较高的模具设计、制造工艺技术人员和技术工人，尤其缺乏知识面宽+知识结构层次高的复合型人才，我国模具行业将向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展。模具行业日趋大型化。而且精密度将越来越高。模具行业要进一步发展多功能复合模具。模具标准件的应用将日渐广泛，模具标准化及模具标准件的应用能极大地影响模具制造周期。模具行业中压铸模的比例将不断提高。 随着车辆和电机等产品向轻量化方向发展，对压铸模的数量、寿命和复杂程度将提出越来越高的要求。以及提高我国的人才培养措施和政策。在信息社会和经济全球化不断发展的进程中，模具行业发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方面发展。伴随着产品技术含量的不断提高，模具生产向着信息化、数字化、无图画、精细化、自动化方面发展；模具企业向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。【关键词】 信息化 精密化 自动化 在新世纪来到之际，我国模具工业的发展将面临新的机遇和挑战。回顾以往，展望未来，我们满怀信心期待模具技术在“十一五”期间有更快的发展。第1章 我国模具技的现状术我国模具工业从起步到飞跃发展，历经了半个多世纪，近几年来，我国模具技术有了很大发展，模具水平有了较大提高。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具又上了新台阶。大型复杂冲模以汽车覆盖件具为代表，我国主要汽车模具企业，已能生产部分轿车覆盖件模具。体现高水平制造技术的多工位级进模、覆盖面大增，已从电机、电铁芯片模具，扩大到接插件、电子零件、汽车零件、空调器散热片等家电零件模具上。塑料模已能生产34、48大展幕彩电塑壳模具，大容量洗衣机全套塑料模具及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具。塑料模热流道技术更臻成熟，气体铺助注射技术已开始采用。压铸模方面已能生产自动扶梯整体梯级压铸 模及汽车后轿齿轮箱压铸模等。模具质量、模具寿命明显提高；模具交货期较前缩短。模具CAD/CAM/CAE技术相当广泛地得到应用，并开发出了自主版权的模具CAD/CAE软件。电加工、数控加工在模具制造技术发展上发挥了重要作用。模具加工机床品种增多，水平明显提高。快速经济制模技术得到了进一步发展，尤其这一领域的高新技术快速原型制造技术(RPM)进展很快，国内有多家已自行开发出达到国际水平的相关设备。模具标准件应用更加广泛，品种有所扩展。模具材料方面，由于对模具寿命的重视，优质模具钢的应用有较大进展。正由于模具行业的技术进步，模具水平得以提高 ，模具国产化取得了可喜的成就。历年来进口模具不断增长的势头有所控制，模具出口稳步增长。.11 冲模大型冲模覆盖件模具为代表。我国已能生产部分轿车覆盖件模具。如东风汽车公司冲模厂，已设计制造了富康轿车部分内覆盖件模具。一汽模具中心生产了捷达王轿车外覆盖件模具。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点。可代表覆盖件模具的水平。在设计制造方法，手段上面已基本达到了国际水，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步。但在制造质量、精度、制造周期和成本方面，与国外相比还存在一定的差距。 标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动叠片多功能模具，已达到国际水平。如南京长江机器制造厂的电机铁芯自动叠铆硬质合金多工位级进模具有自动冲切、叠压、铆合、计数、分组，转子铁芯扭斜，安全保护等功能，凹模采用拼块式，零备件可互换。常州宝马集团公司的步进电机定转子带双回叠片硬质合金级进模。具有转子冲片落料、旋转72再叠片，定子冲片落料、回转90再叠片、(以消除料厚误差)等功能。这两项模具精度达2m，步距精度2-3m，双回转精度1，寿命达到1亿次以上，制造周期5-6个月，而价格仅为同类进口模具的1/2-1/3，已达到国际先进水平，完全可以替代进口。其他如48、54、68条腿集成电路柜架多工工位级进模、电子枪硬质合金多工进级进模、别克轿车安全带座式工位级进模、空调器散热片多工位级进模，均达到国外同类产品水平。但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。在一般冲模方面，浙江慈溪鸿达电面模具制造中心的铁芯片复合冲模 ，实现系列化、标准化、专业化生产，质量稳定，模具费用较一般低30%-50%，交货周期7-20天，并备有现货供应。在适应市场经济方面迈出了可喜的一步。12 塑料模塑料模应用最广泛的一类模具。近年来，我国塑料模有长足的进步。在大型塑料模方面，已能生产34大屏幕彩电塑壳模具，6kg大容量洗衣机全套塑料模具及汽车保险杠和整体仪表板等的塑料模具。模具重要可达10-20吨。在精密塑料模具方面，能生产多型腔小模数齿轮模具和600腔塑封模具，还能生产厚度仅为0.08mm的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等。在制造技术方面，首先是采用CAD/CAM技术，用计算机造型、编程并由数控机床加工已是主要手段，CAE软件也得到应用。一般均采用内热式或外热式热流道装置。少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具，完全消除了制件的浇口痕迹。气体辅助注射技术已成功得到应用。在高效多色注射的应用和抽芯脱模机构的创新设计方面，也取得较大进展 。在精度方面，塑件的尺寸精度可达IT6-7级，分型面接触间隙为0.02mm，模板的弹性变形为0.05mm，型面的表面粗糙度为Ra0.02-0.025m。塑料模寿命已达100万次，但模具制造周期仍比国外长2-4倍，总体水平与国外比尚有较大差距。13 压铸模汽车和摩托车工业的快速发展，推动了压模生产的发展。汽车发动机缸罩、盖板、变速器壳体和摩托车发动机缸机、齿轮箱壳体、制动器、轮毂等铝合金铸件模具以及自动扶梯级压铸模等，我国均已能生产。技术水平有所提高，使汽车、摩托车上配套的铝合金压铸模大部分实现了国产化。在模具设计时，注意解决热平衡问题，合理确定浇注系统和冷动系统，并根据制作要求，采用了液压轴芯和二次增压等结构。总体水平有了较大提高。压铸模制造精度可达0.02-0.05mm(国外为0.01-0.03mm)，型腔表面粗糙度为Ra0.4-0.2m(国外为Ra0.02-0.01m)，模具制造周期为中小型的3-4个月，中等复杂的4-8个月，大型的8-12个月，约为国外的1倍。模具寿命：铝合金铸件模具一般为4-8万次，个别可超过10万次，国外可达8-15万次以上。模具价格：国内约为引进价格折1/4-1/3。14 模具CAD/CAM技术模具CAD/CAM技术是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工种。它以计算机软件的形式，为用户提供一种有效的辅助工具，使工种技术人员能借助于计算机对产品、模具结构、成形工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。模具CAD/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量，已成为人们的共识。 在“八五”、“九五”期间，已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术，数控加工的使用率也越来越高。特别是以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统。如美国EDS的UG；美国Parametric Technology公司的Pro/Engineer;美国CV公司的CADS5；英国Delta cam公司的DOCT5;日本HZS公司的CRADE；以色列公司的Cimarron;还引进了美国AC-Tech公司的C-Mold;澳大利亚Mold flow公司的MF用球一塑模的分析软件；法国Marta-Panavision公司用于汽车及覆盖件模具的Euclid-IS等专用软件；德车MAGMASOFT用于铸模的专用软件。这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了CAD/CAM的集成，以CAD绘制具图代替了手工结制，以CAM取代了自动编程，并能支用CAE技术对成型过程进行计算机模拟等，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。但在引进工作上也存在着不少问题，缺少规划，引进混乱，偏爱高档，消化不良，使用效率低下，二次开发不够，以及没有实现根据我国模具行业的实际情况，以微机级软件引进为主的方针等。虽然CAD/CAM技术在塑料模、汽车覆盖模、压铸模主要生产厂家得到了广泛应用，但在全行来还存在着较大空白，一些国有企业的模具生产部门因缺乏资金，许多作坊式的模具生产小厂缺乏必要的技术人才，至今仍然采用着传统的手工绘图方式，数控加工的使用率很低。近年来，我国自主开的CAD/CAM系统有了很大发展，主要有北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统，华中理工大学开发的注塑模HSC3.0系统及CAE软件；上海交大模具CAD国家工程中心开发的冷冲模CAD系统等，这些软件具有适应国内模具和具体情况，在微机、在应用，价格较低等特点，为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件。15 快速经济制模技术快速经济制模技术与传统的机械加工相比，具有模具制造周期短、制造成本低、综合经济效益好等突出特点 ，已在我国得到越来越广泛的应用。快速原型制造(RPM)技术是一种集CAD、CAM、NCN、激光及材料科学于一体的新技术，是当前最先进的零件及模具的成形方法之一。近年来，在我国发展很快。清华大学最先引进的美国3D公司的SLA250(立体光固化或称光敏树脂激光固化)设备与技术，并进行了开发研究。经多年努力，已开发出了-RPMS型式功能快速原型制造系统拥有叠层实体制造-SSM)，熔融挤压成形-EME，是我国自主知识产权的世界唯一拥有两种快速成形工艺的系统(国家专利)，具有较好的性能价格比。 西安大学研制开发的LPS-600A激光快速成形系统有限公司开发的AF300快速成形机(SLS激光选区烧结)等也达到国外同类产品水平。由快速成形机得到三维原型，通过陶瓷精铸、电弧喷涂、消失模、熔模等技术可快速制造出各种模具。现国内已有上海、青岛、顺德等地引进了近10台设备，开台生产应用。西安交大成立了推广应用站，开展了不少活动。我国已进入了国产化开发和重点推广应用阶段。树脂冲压模具在国产轿车的试制中得到成功应用。一汽模具制造中心设计制造了12套树脂模具分别是行李箱、发动机罩、前后左右翼子板等大型复杂内外覆盖件的拉伸模具。其主要特点是模具型面以CAD/CAM加工的主模型为基准，采用端士汽巴精化的高强度树脂浇注成形，凸凹模间隙采用进口专用蜡片准确控制，模具尺寸精度高，制造周期可缩短1/2-2/3， 12套模具制造费用可节省1000万元左右。树脂冲开模具技术为我国轿车试制和小批量生产开辟了一条途径。属国内首创。可达90年代国际水平。电弧喷涂脂抹粉成形模具技术。烟台机械工艺所开发了DPT-B型电弧喷涂制模设备，并制成了汽车方向盘、摩托车座垫等模具，取得较好效果。样模表面复印精度达0.5m，仿真效果好，已先后在吹塑模、汽车内饰件模、TPR模等方面应用。模具寿命为聚氨酯成形10万件，真空形成4万件，吹塑3万件，聚乙烯注射件3000。一般有样模时，3天内即可完成。其他快速经济制模技术，如铍铜塑料成形模具技术，低熔点合金、锌合金制模技术，快速电铸制模技术等，也得到不同程度的应用。16 模具标准件模具标准件对缩短模具制造周期，提高质量、降低成本，能起很大作用。因此，越来越广泛地得到采用。模具标准年主要有冷冲模架、塑料模架、推杆和弹簧等。新型弹性元件氮气弹簧亦已在推广应用中。目前我国模具标准化程度一般在30%以下，和国外先进工业国家已达到70%-80%相比，仍有很大差距。 17 模具材料与热处理 模具材料的质量、性能、品种和供货是否及时，对模具的质量和使用寿命以及经济效益有着直接的重大影响。大量使用的模具材料为模具钢，年消耗量在10万吨以上。近年来，国内一些模具钢生产企业已相继建成和引进了一些先进工艺设备，使国内模具钢品种规格不合理状况有所改善，模具钢质量有较大程度的提高。如4Cr5NiMo模块淬透性、等向性偏低等。近年来，国内已较广泛的采用一些新钢种，如冷模具钢等H10、H13、H12、4Cr5MoVSi、45CCr2NiMoVSI：塑料模具钢P20、3Cr2Mo、PMS、SM SM 等，但总体使用量仍较少，如冷作模具钢Cr12、Cr12 Move、 Cr Win热作模具钢5 Cr Nomo、5 Cr Memo、3 Cr2 W8V；塑料模具钢45#碳素结构钢等。供应渠道较前有所改善。但国产模具钢钢种不全，不成系列，多品种、精料化、制品化等方面尚待解决。另外，还需要研究适应玻璃、陶瓷、耐火砖和地砖等成形模具用材系列。模具热处理是关系能否充分保证模具钢性能的关键环节。国内大部分企业在模具淬火时仍采用盐熔炉或电炉加热。由于模具热处理工艺执行不严，处理质量不高。而且不稳定，直接影响模具使用寿命和质量。近年来，真空热处理炉有了很大发展，正在推广使用。 18 模具制造的相关技术 模具制造的相关技术与工艺的发展，对模具水平的提高起到了重要作用。模具抛光技术引起重视，机械磨抛光、超声波抛光、电化学抛光及述几种方法的复合抛光，已开发出专用机械，专用工具，得到广泛的应用。挤压珩磨抛光已用应用。但面不广，大型高效自动抛光专用设备有待开发。模具花纹的蚀刻技术，工艺水平提高较快，能制作各类模具的装饰纹，且仿真性越来越好。模具强化技术进一步发展。除原来已推广的电火花强化机外，又开发了电刷镀强化设备。模具修复技术也有了进步。除电刷镀修复模具外，又引进和开发了多种脉冲焊接机，修复效果较好。 第2章 我国模具技术与国外的差距21 产需矛盾工业发展水平的不断提高，工业产品更新速度加快，对模具的要求越来越高，尽管改革开放以来，模具工业有了较大发展，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，目前满足率只能达到70%左右。造成产需矛盾突出的原因，一是专业化、标准化程度低，除少量标准件外购外，大部分工作量均需模具厂去完成。加工企业管理的体制上的约束，造成模具制造周期长，不能适应市场要求。二是设计和工艺技术落后，如模具CAD/CAM技术采用不普遍，加工设备数控化率低等，亦造成模具生产效率不高、周期长。总之，是拖了机电、轻工等行业发展的后腿。2.2产品结构、企业结构等方面模具按国家标准分为十大类，其中冲压模、塑料模占模具用量的主要部分。按产值统计，我国目前冲压占50%-60%，塑料模占25-30。国外先进国家对发展塑料模很重视，塑料模比例一般占30%-40%。国内模具中，大型、精密、复杂、长寿命模具比较低，约占20%左右，国外为50%以上。我国模具生产企业结构不合理，主要生产模具能力集中在各主机厂的模具分厂(或车间)内，模具商品化率低，模具自产自用比例高达70%以上。国外，70%以上是商品化的。23 产品水平衡量模具产品水平，主要有模具加工的制造精度和表面粗糙度，加工模具的复杂程度、模具的使用寿命和制造周期等。国内外模具产品水平仍有很大差距，详见表1-3。表一模具制造精度 项目国内国外1、数量模型腔精度0.0050.01mmRa0.100.050m(11-12)0.020.05mmRa0.20m(10)2、压铸模型腔精度0.010.03mmRa0.200.10m(10-11)0.020.05mmRa0.40m(9)3、冷冲模尺寸精度0.0030.005mmRa0.20m以下(10以上)0.010.02mmRa01.60-0.80m(7-8)4、煅模0.020.03mmRa0.40m以下(9以上)0.050.10mmRa1.60m(7)5、级进模步距精度0.00230.005mm0.0030.01mm表二模具生产周期 项目国外国内1、中型压铸模1-2个月3-6个月2、中型塑料模1个月左右2-4个月3、高精度级进模3-4个月2-4个月4、汽车覆盖件模6-7个月12个月表三模具寿命项目国外（寿命）国内（寿命）压铸模锌、锡压铸模100-300万次 20-30万次铝压铸模100万次以上 20万次铜压铸模10万次 5000-1万次黑色金属压铸模0.8-2万次 1500次塑料模非淬火钢模10-60万次 10-30万次淬火钢模160-300万次 50-100万次冷冲模合金钢制模总500-1000万次 100-400万次硬质合金制冲模总2亿次 500-1000万次/刃磨一次 总6000万次-1亿次100-300万次/刃磨一次锻模普通锻模2.5万次 0.8-1万次精锻模1-1.5万次 0.3-0.8万次玻璃模0-60万次 10-30万次24工艺装备水平我国机床工具行业已可提供比较成套的高精度模具加工设备，如：加工中心、数控铣床、数控仿形铣床、电加工机床、座标磨床、光曲磨床、三座标测量机等。但在加工和定位精度，加工表面粗糙度，机床刚性，稳定性，可靠性，刀具和附件的配套性方面，和国外相比，仍有较大差距。 第3章 我国模具技术的发展趋势31行业发展前景分析3.1.1国际模具市场的广阔前景为我国模具行业提供了较大的发展空间模具应用领域的不断扩大、已应用领域对模具提出的更多和更高要求，使模具工业发展速度快于其他制造业的发展速度已成为普遍规律，目前世界模具市场供不应求，近几年，市场总量一直在600650亿美元之间，而我国模具出口尚不到8，“十一五”期间完全可以扩大这个份额，同时随着经济全球化发展趋势日趋明显，模具制造业逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购趋向日趋明显，外资和民营资本继续看好我国模具行业，因此加入WTO后，我国模具行业机遇大于挑战，“十一五”期间，国际模具市场前景广阔，我国模具仍有较大发展空间。3.1. 2我国面临发达国家的技术优势和发展中国家价格优势的双重压力工业发达国家模具企业凭借其技术优势和实力，在中高档模具方面具有竞争优势，随着他们逐步进入我国，对我国的模具工业形成了巨大挑战；印度、泰国及东欧一些国家，近年来模具工业发展也很快，而且其模具的价格也具有很强的竞争优势，我国模具行业的成本和价格优势会逐步削弱并最终消失。因此，我们必须在技术、管理和人才培训方面下功夫，积极引进国外先进的模具制造技术，提升高端模具产品开发能力，调整模具产品结构，不断提高我国模具产品的国际竞争力。3.1.3 我国经济的高速增长为模具行业的发展提供了宏观支持我国国民经济在“十一五”期间将继续保持较快的发展速度，给模具行业的发展提供了可靠的宏观支持。汽车、电子信息、家电、办公设备、机械和建材行业、航天航空、电动工具都是模具需求大户，仅以家电和电子信息行业为例一台电冰箱需用模具生产的零件约150个，共需模具约350套；一台全自动洗衣机需要模具150多套；一台空调器，仅塑料模就需20套；每个型号计算机约需模具30多套，加上与其配套的打印机，单台需模具20多副；还有笔记本电脑、网络机顶盒将有几千万台的市场。目前由于机型多为国外开发，模具进口较多，随着我国自行开发能力的提高，这方面的模具需求量也将大幅度增加。可以预见“十一五”期间中国模具行业将在良好的宏观环境下得到快速发展。3.1.4 宁波模具行业机遇和挑战并存一方面国际国内形势为宁波模具发展提供了前所未有的发展空间，而另一方面宁波模具也将面临更加激烈的竞争挑战，除了国际竞争外，在国内，萧山、上海、深圳等地都将大力发展模具工业，如萧山友成模具公司的年销售收入达到了2亿元，是日本专业模具厂友成机工的独资企业，主要从事汽车及家电用模具的生产，目前正在萧山市政府支持下计划在香港创业板上市；黄岩模具行业在管理、设备、技术上也已经走在全省前列；模具年产值30多亿元的温州市，正在酝酿模具工业的进一步发展，由5家模具龙头企业联合组建的恒田模具公司，投资2亿元建成设模具技术中心，获得政府的重点支持；曾是全国模具行业龙头老大的上海，欲重振昔日雄风，由市经委主抓的上海市模具中心正紧锣密鼓地建设，一个占地面积1500亩、现代化的模具工业园区不久也将展现在人们面前；苏州提出在高新区建设一个高水准的与国际接轨的现代化模具产业基地的构思，占地面积达2000亩；华南理工大学与广东方达集团签署协议，准备将东莞市模具重镇长安镇打造成华南地区重要的模具研发基地；深圳市在产业结构调整中，明确将模具列为先进制造业之首，投资约60亿元建模具工业园；重庆市投资50亿元，打造中国最大、标准最高的汽车、摩托车模具产业园，计划三五年后，年产值达30亿元；汕头塑料机械模具总年产值超100亿元，目前约有塑料、机械及相关的模具企业共3000家，大部分企业全套引进德国、法国、意大利以及台湾地区最新的数控模具加工设备，大大提高了产品技术性能和质量档次。国内还有其他不少省市（江西南昌、陕西西安、辽宁大连、山东烟台、河北泊头）纷纷抓住我国正在成为“世界工厂”的大好机遇，创建模具园区，酝酿模具工业进一步升级。3.2发展趋势分析3.2.1 模具市场全球化，模具生产周期进一步缩短模具市场全球化是当今模具工业最主要的特征之一，模具的购买者和生产商遍布全世界，模具工业的全球化发展使生产工艺简单、精度低的模具加工企业向技术相对落后、生产率较低的国家迁移，发达国家的模具生产企业则定位在生产高水准的模具上，模具生产企业必须面对全球化的市场竞争，同时模具生产厂家不得不千方百计地加快生产进度，努力简化和废除不必要的生产工序，模具的生产周期将进一步缩短。3.2.2 模具CAD/CAM向集成化、智能化和网络化发展软件的功能模块越来越齐全，同时各功能模块采用同一数据模型，实现信息的综合管理与共享，支持模具设计、制造、装配、检验、测试及生产管理的全过程。有的系列化软件包括了曲面/实体几何造型、复杂形体工程制图、工业设计高级渲染、模具设计专家系统、复杂形体CAM、艺术造型及雕刻自动编程系统、逆向工程系统及复杂形体在线测量系统等；模具设计、分析、制造的三维化、无纸化使新一代模具软件以立体的、直观的感觉来设计模具，所采用的三维数字化模型能方便地用于产品结构的CAE分析、模具可制造性评价和数控加工、成形过程模拟及信息的管理与共享；同时，随着竞争、合作、生产和管理等方面的全球化、国际化，以及计算机软硬件技术的迅速发展，网络使得在模具行业应用虚拟设计、敏捷制造技术既有必要，也有可能。3.2.3 高速加工、硬铣削和复合加工技术将对模具生产产生重大影响随着模具向精密化和大型化方向发展，加工精度超过1m的超精加工技术和集电、化学、超声波、激光等技术综合在一起的复合加工在今后的模具制造中将有广阔的前景。高速加工使工件获得光滑表面，节省加工时间，典型的步进距仅有0.0254mm，而尖点只有0.001mm高，经过高速加工的工件表面大多数都非常光洁，无需钳工的进一步加工。目前，机加工工具制造商都热衷于生产为高速加工而专门设计的加工中心，在美国采用高速加工技术以减少或省去钳工工序是一种效益相当可观的措施，这种技术在欧洲和日本也颇受欢迎。另外，用充分硬化的材料加工模具的型腔是模具加工业发展的另一个重要趋势。高主轴转速及小的刀具半径所进行的轻度切削形成了足够的转矩，可以用来加工硬度高达64HRC的金属材料，由于不需要再进行热处理，常规热处理后的回火以及抵消由热处理引起的几何变形所进行的磨削加工也都不需要了，该技术在日本倍受青睐，如今在美国也受到了广泛的关注并正向欧洲传播。随着各种新技术的迅速发展，国外已出现了模具自动加工系统，该系统由多台机床合理组合，配有随行定位夹具或定位盘，有完整的机具、刀具数控库和数控柔性同步系统，具有实时质量监测控制系统。 3.2.4 我国的模具产品将向大型、精密、标准化方向发展一方面模具成型零件日渐大型化和为提高生产效率开发的“一模多腔”造成了模具日趋大型化，另一方面电子信息产业、医学的迅猛发展带来了零件微型化及精密化，有些模具的加工精度公差就要求在以下。另外多功能复合模具将得到进一步发展，新型多功能复合模具除了冲压成型零件外，还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务，生产效率进一步提高。国外发达国家模具标准件使用覆盖率一般为80左右，随着我国模具工业的发展，模具标准化工作必将加强，模具标准化程度将进一步提高，模具标准件的应用和生产在“十一五”期间必将得到较大的发展。3.2.5 热流道、气辅模具及适应高压注塑成型工艺将得到进一步发展采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节约制作的原材料，国外许多塑料模具厂所生产的塑料模具50%以上采用了热流道技术，有的已经达到80以上，效果十分明显；气体辅助注射成形具有注射压力低、制 品翘曲变形小、表面质量好以及易于成形壁厚差异较大的制品等优点，可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本；高压注射成形可强制树脂收缩率，增加塑料件尺寸的稳定性；另外注射压缩成形技术，可使成形件局部内应变小，能得到缩孔少的厚壁成形件，而对于塑件狭窄的部件也可注入树脂，并可用小注射力能得到优良制品，这些技术正在逐步推广使用。3.2.6 快速经济模具的前景十分广阔多品种小批量生产时代的到来，人们要求模具的生产周期越短越好，因此快速经济模具将有广阔的发展前景。预计21世纪，用各种超塑性材料来制作模具、用环氧、聚酯或在其中填充金属、玻璃等增强物制作简易模具等生产方式占工业生产的比例将达到75%以上。快速经济模具主要包括快速原型制造技术、表面成形制模技术、浇铸成形制模技术、冷挤压及超塑成形制模技术、无模多点成形技术、KEVRON钢带冲裁落料制模技术、模具毛坯快速制造技术等。3.2.7 优质模具材料及先进表面处理技术将进一步受到重视因选材和用材不当，致使模具过早失效，大约占失效模具的45以上，因此选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命显得十分重要，提高钢的纯净度、等向性、致密度和均匀性及研制更高性能或具特殊性能的模具钢，开发模具钢品种规格，扩大其他优质模具材料如硬质合金、陶瓷材料、复合材料等的应用范围是主要研究热点；用铝合金作模具材料以缩短制模周期、降低模具成本，将在快速经济模具中得到较快发展。模具表面处理的主要趋势是：由渗入单一元素向多元素共渗、复合渗发展，由一般扩散向CVD、PVD、PCVD、离子渗入、离子注入等方向发展，可采用的镀膜有：Tic、Tin、Tic、Tail、Corn、Cr7C3、W2C等，同时热处理手段由大气热处理向真空热处理发展。目前激光强化、辉光离子氮化及电镀（刷镀）防腐强化等技术也日益受到重视。 参考文献1 中国模具工业协会.模具行业“十一五”规划J .模具工业.2005，72 张正修.模具产业的现状及发展对策J.五金科技.2005，83 钟佩思,沈友徽,马静敏等.模具先进制造技术发展趋势综述J.模具制造.2005，34李德群，肖祥芷.模具CADCAECAM 的发展概况及趋势J.模具工业.2005，75张克惠.塑料材料学M.西北工业大学出版社.2000，56 田学军.注塑过程分析及工艺参数设定J.机械工程师.2005，87 黄锐.塑料成型工艺学M.中国轻工业出版社.2005，18 申开智.塑料成型模具M.中国轻工业出版社.2005，79 林旭东，申开