服務(wù)熱線(xiàn)
0755-26825352
0755-26825352
18948189678
近年來(lái)隨著(zhù)我國的經(jīng)濟騰飛和產(chǎn)品制造業(yè)的飛速發(fā)展，特別是加入WTO之后，我國正向世界制造中心的目標邁進(jìn)。模具技術(shù)――特別是制造精密、復雜、大型、長(cháng)壽命模具的技術(shù)水平的高低，已經(jīng)成為衡量一個(gè)企業(yè)、一個(gè)國家制造水平的重要標志之一。 1.我國模具發(fā)展的現狀1.1我國模具工業(yè)企業(yè)的狀況改革開(kāi)放20多年來(lái)，我國的模具工業(yè)獲得了飛速的發(fā)展，設計、制造加工能力和水平、都有了很大的提高。據中國模具工業(yè)協(xié)會(huì )統計，1995年中國模具總產(chǎn)值為145億元，而2003年已達450億元左右，年均增長(cháng)14％。另?yè)y計2004年中國（不包括臺灣、香港、澳門(mén)地區）共有有模具專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)、產(chǎn)品廠(chǎng)配套的模具車(chē)間（分廠(chǎng)）近20000家，約60萬(wàn)從業(yè)人員，年模具總產(chǎn)值達1億元人民幣以上的有十多家。但是，我國模具工業(yè)現有能力只能滿(mǎn)足需求量的60％左右，還不能適應國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。據有關(guān)部門(mén)統計，1997年進(jìn)口模具價(jià)值6－3億美元，這還不包括隨設備一起進(jìn)口的模具；1997年出口模具僅為7800萬(wàn)美元。目前我國模具工業(yè)的技術(shù)水平和制造能力，是我國國民經(jīng)濟建設中的薄弱環(huán)節和制約經(jīng)濟持續發(fā)展的瓶頸。國內已經(jīng)認識到了模具在制造業(yè)中的重要基礎地位，許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展，增大了用于模具技術(shù)進(jìn)步的投資。 1.2模具生產(chǎn)狀況,模具CAD／CAE／CAM技術(shù)是改造傳統模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，能顯著(zhù)縮短模具設計與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。它使技術(shù)人員能借助于計算機對產(chǎn)品、模具結構、成型工藝、數控加工及成本等進(jìn)行設計和優(yōu)化。以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續引進(jìn)了相當數量的CAD／CAM系統，實(shí)現了CAD／CAM的集成，并采用CAE技術(shù)對成型過(guò)程進(jìn)行計算機模擬等，數控加工的使用率也越來(lái)越高，取得了一定的經(jīng)濟效益，促進(jìn)和推動(dòng)了我國模具CAD／CAE／CAM技術(shù)的發(fā)展。近年來(lái)，我國自開(kāi)發(fā)的有沖裁模CAD／CAM系統；CAXA系列軟件為進(jìn)一步普及模具CAD／CAM技術(shù)創(chuàng )造了良好條件。但目前我國計算機輔助技術(shù)的軟件開(kāi)發(fā)，尚處于較低水平，需要知識和經(jīng)驗的積累。無(wú)論是應用的廣泛性，還是技術(shù)水平上都與國外存在很大的差距。在應用CAE進(jìn)行模具方案設計和分析計算方面，也才剛剛起步，大多還處于試用階段。 1.2.2加工制造方面；精密加工設備在模具加工設備中所占比重較低，工藝設備落后。我國由于歷史原因形成了封閉式、“大而全”的企業(yè)特征。大部分企業(yè)均設有模具車(chē)間，處于本廠(chǎng)的配套地位，自70年代末才有了模具工業(yè)化和生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化這個(gè)概念。模具工業(yè)主要生產(chǎn)能力分散在各部門(mén)主要產(chǎn)品廠(chǎng)內的工模具車(chē)間，所生產(chǎn)的模具基本自產(chǎn)自用。現代工業(yè)的發(fā)展使產(chǎn)品更新?lián)Q代加快，對模具的需求量加大。但是，我國大部分模具廠(chǎng)的模具加工設備陳舊，在役期長(cháng)、精度差、效率低，還不能適應國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。目前，國內需要的大型、精密、復雜和長(cháng)壽命的模具（如中高檔轎車(chē)的外覆蓋件）還主要依靠進(jìn)口。 2.我國未來(lái)模具的研發(fā)探討2.1模具設計的網(wǎng)絡(luò )化、智能化、三維化隨著(zhù)模具在企業(yè)競爭、合作、生產(chǎn)和管理等方面的全球化、國際化，以及計算機軟硬件技術(shù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò )使得在模具行業(yè)應用虛擬設計、敏捷制造技術(shù)既有必要，也有可能。基于網(wǎng)絡(luò )的CAD／CAM／CAE一體化系統將走向成熟最新的CAD／CAM集成化系覆蓋了幾何建模、逆向工程、工業(yè)設計、工程制圖、仿真分析、快速原型、數控編程、測量分析等領(lǐng)域。系統的每一個(gè)功能模塊均可獨立運行，又可通過(guò)數據接口與其它系統相兼容。模具設計的網(wǎng)絡(luò )化使設計效率大大提高，是未來(lái)設計軟件發(fā)展的趨勢之一。美國在其《21世紀制造企業(yè)戰略》中指出，到2006年要實(shí)現汽車(chē)工業(yè)敏捷生產(chǎn)／虛擬工程方案，使汽車(chē)開(kāi)發(fā)周期從40個(gè)月縮短到4個(gè)月。 由于在現階段，模具設計和制造在很大程度上仍然依靠模具設計與制造工程師的經(jīng)驗，僅憑CAD／CAM軟件有限的數值分析功能無(wú)法為用戶(hù)提供完善和正確的設計結果，因此軟件的智能化功能是必不可少的。 面向制造、基于知識的智能化功能是衡量模具設計與制造軟件先進(jìn)性和實(shí)用性的重要標志之一。 模具設計、分析、制造的三維化、無(wú)紙化要求新一代模具軟件以立體的、直觀(guān)的感覺(jué)來(lái)設計模具。所采用的三維數字化模型能方便地用于產(chǎn)品結構的CAE分析、模具可制造性評價(jià)和數控加工、成形過(guò)程模擬及信息的管理與共享。如Pro／ENGINEER、UG和CATIA等軟件具備參數化、基于特征、全相關(guān)等特點(diǎn)。 2.2模具加工的系統化、一體化、快速化；現代模具制造業(yè)幾乎涉及至制造業(yè)的各個(gè)方面：零件設計，幾何參數處理和傳送，模具設計，造型處理，樣件生產(chǎn)，表面尺寸和質(zhì)量控制以及先進(jìn)的材料切除技術(shù)。我們可以用系統論的方法通過(guò)計算機模擬對材料流的預測以及對缺陷的消除，可以?xún)?yōu)化模具設計，減少試驗和誤差；并縮短工藝開(kāi)發(fā)周期，協(xié)調各項元素，使制造流程高速有效。 采用5軸聯(lián)動(dòng)對三維曲面零件的一體化加工，可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認為，1臺5軸聯(lián)動(dòng)機床的效率可以等于2臺3軸聯(lián)動(dòng)機床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí)，5軸聯(lián)動(dòng)加工可比3軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效益。但過(guò)去因5軸聯(lián)動(dòng)數控系統、主機結構復雜等原因，其價(jià)格要比3軸聯(lián)動(dòng)數控機床高出數倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動(dòng)機床的發(fā)展。當前由于電主軸的出現，使得實(shí)現5軸聯(lián)動(dòng)加工的復合主軸頭結構大為簡(jiǎn)化，其制造難度和成本大幅度降低，數控系統的價(jià)格差距縮小。因此促進(jìn)了復合主軸頭類(lèi)型5軸聯(lián)動(dòng)機床和復合加工機床（含5面加工機床）的發(fā)展。 提高加工效率的途徑之一就是提高加工機床的加工速度，包括加減速度和進(jìn)給速度。目前，高速加工的諸多關(guān)鍵技術(shù)的研究都達到了一定的水平。高速電主軸的最高轉速及功率、扭矩普遍提高，并采用了傳感技術(shù)的振動(dòng)監測和診斷。國外近年來(lái)發(fā)展的高速銑削加工，主軸轉速可達40000～100000r／min，快速進(jìn)給速度可達到30～40r／min，加速度可達1g，這樣就大幅度提高了加工效率，并可獲得Ra≤1μm的加工表面粗糙度［2］。 2.3模具生產(chǎn)的專(zhuān)業(yè)化、標準化、商品化；專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)是現代化工業(yè)生產(chǎn)的重要特征之國外工業(yè)先進(jìn)的國家模具專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)已達75％以上。美、日兩國的模具廠(chǎng)，80％國內模具工業(yè)的現狀及研發(fā)趨勢李海平河南工業(yè)大學(xué)機電學(xué)院。一般一個(gè)模具專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)只生產(chǎn)1～2種模具。這種專(zhuān)業(yè)化小模具廠(chǎng)易于管理，反應靈活，易于提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效率，有較強的競爭力。 標準化是實(shí)現模具專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)的基本前提，是系統提高整個(gè)模具行業(yè)技術(shù)水平和經(jīng)濟效益的重要手段，是機械制造業(yè)向深層次發(fā)展必由之路。國際上工業(yè)發(fā)達的國家和公司都極為重視模具的標準化，我國的模具標準化程度不足30％，而且標準品種少、質(zhì)量低、交貨期長(cháng)，嚴重阻礙模具的合理流向和效能發(fā)揮，值得可喜的是業(yè)內人士正在加大標準化的工作力度［3］。 目前國內每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占40％左右，其余為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規模的模具成套任務(wù)，與國際水平相比要落后許多。模具標準化水平低，模具標準件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量、成本有較大影響，特別是對模具制造周期有很大影響。我國是市場(chǎng)經(jīng)濟，只有使模具商品化，參加市場(chǎng)競爭，才能使成本得到有效控制，生產(chǎn)效率大幅提高，使礦山環(huán)境研究對象主要包括礦山地質(zhì)環(huán)境、水環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、大氣環(huán)境和空間環(huán)境。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在礦山環(huán)境監測、調查與保護等方面，涌現出一大批新技術(shù)和新方法，如全球衛星定位系統（GPS）、光柵顯示、并行計算機和微觀(guān)物質(zhì)分析以及小波變化等技術(shù)；利用重力梯度測量法進(jìn)行礦山勘探；利用遙感進(jìn)行礦山環(huán)境調查；運用電波法調查礦山中巖體的性質(zhì)、分布等情況；利用三維地震反射波調查礦山堆積的廢棄物等等。 1.礦山調查的基本類(lèi)型1.1普通調查為中、小比例尺的填表調查，調查過(guò)程盡可能全面，應包括組織培訓、調查表發(fā)放、調查表收集和調查表核查等工作。普通調查以收集資料和地面拉網(wǎng)式調查為主，一般不布置任何實(shí)物工作量。具體工作程序主要包括：（1）培訓國土資源部應委派各省國土資源廳召集各地市國土資源（地礦）局的礦管、地質(zhì)環(huán)境等部門(mén)的管理人員和技術(shù)人員召開(kāi)礦山環(huán)境調查動(dòng)員會(huì )和培訓班，由各省地質(zhì)環(huán)境監測總站負責解釋礦山環(huán)境調查的目的和內容等，并詳細介紹調查表如何發(fā)放、填寫(xiě)和回收；各地市礦管或地質(zhì)環(huán)境部門(mén)召集縣級礦管或地質(zhì)環(huán)境部門(mén)召開(kāi)礦山環(huán)境調查動(dòng)員會(huì )，并在項目組技術(shù)人員的協(xié)助下，舉辦礦山環(huán)境調查表填寫(xiě)培訓班。 （2）查表發(fā)放國土資源部應委派各省（市）國土資源廳將調查表下發(fā)給地（市）級國土資源局，然后通過(guò)縣（市、區）國土資源局下發(fā)給管區范圍內的各個(gè)礦山，覆蓋范圍為全省所有登記礦山，閉坑礦山調查表由縣（市、區）國土資源局地質(zhì)環(huán)境管理部門(mén)填寫(xiě)。 （3）查表收集下發(fā)的調查表回收率力爭達到100，調查表要及時(shí)回收，通過(guò)電話(huà)、走訪(fǎng)、補發(fā)調查表等形式提高回收率。 （4）查表核查對回收的調查表全部驗收，對不合格的調查表，進(jìn)行電話(huà)核查或實(shí)地調查。 1.2驗核調查在普通調查工作基礎上，應采取驗核的方式對調查結果進(jìn)行驗證、對比，去偽存真，以取得更為真實(shí)的結果。對大型礦山全部實(shí)地驗核調查；對中型礦山驗核數要求達到80％以上；對小型礦山或群采點(diǎn)，應選擇不同礦種、不同地域、不同開(kāi)采方式及礦山環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題嚴重區或恢復治理效果良好的代表性礦山，進(jìn)行實(shí)地驗核調查。 1.3解剖調查在前兩項調查工作結束后，如果在重點(diǎn)區域或重點(diǎn)地段發(fā)現了一些有代表意義的典型礦山環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，應進(jìn)行有針對性的大、中比例尺的詳細解剖調查研究。如果需要，可適當布置一些測繪、鉆探、物探、坑槽探取樣測試或長(cháng)觀(guān)監測等方面工作，以期重點(diǎn)突破，更好地指導區域礦山環(huán)境的調查工作。 2.礦山調查的技術(shù)手段和方法2.1遙感技術(shù)（RS）由于遙感技術(shù)能動(dòng)態(tài)、周期性地獲取地表信息，故廣泛應用于各個(gè)領(lǐng)域。RS主要是針對大面積區域宏觀(guān)解釋?zhuān)尚纬刹煌壤咚枰暮叫l片解譯結果。利用航、衛片進(jìn)行解譯，具有直觀(guān)、真實(shí)、準確、實(shí)效性強等特點(diǎn)，可大大提高工作效率和質(zhì)量。 2.2全球衛星定位系統（GPS）GPS是利用導航衛星進(jìn)行授時(shí)和測距的全球定位系統。由于GPS具有全天候、全球覆蓋和高精度的優(yōu)良陛能，而且其用戶(hù)設備無(wú)源工作，體積小，重量輕，耗電少，使用方便和價(jià)格低廉，因此，GPS的應用越來(lái)越廣泛。在礦山環(huán)境野外調查中，可采用GPS定位儀進(jìn)行礦山環(huán)境三維坐標數據的現場(chǎng)采集工作。 2.3地理信息系統技術(shù)（GIS）由于礦山環(huán)境的許多問(wèn)題都是由多種空間域因子共同作用的結果，而GIS本身又具礦山環(huán)境調查技術(shù)及生產(chǎn)勘探的應用趙天德馬雁飛涂良權（本文介紹普通調查、驗核調查和解剖調查三大類(lèi)型；然后解釋了3S技術(shù)、野外和室內測試試驗、長(cháng)觀(guān)動(dòng)態(tài)監測和地球物理勘探等礦山環(huán)境調查的主要技術(shù)手段和方法；最后說(shuō)明了生產(chǎn)勘探這種礦山開(kāi)采中最常用的勘探方法。3.結束語(yǔ)我國模具研發(fā)的趨勢包括多個(gè)方面，在這里由于篇幅的限制不能贅述。除了上述分析外未來(lái)我國模具的發(fā)展趨勢還包括以下幾個(gè)方面：一模具日趨大型化；二模具的精度將越來(lái)越高。現在的模具精度達到2～3微米，1微米精度的模具也將上市；三多功能復合模具將進(jìn)一步發(fā)展，對鋼材的性能要求越來(lái)越高；四熱流道模具在塑料模具中的比重也將逐漸提高。
