現(xiàn)代模具技術(shù)概述

主講教師：李建軍/王耕耘等第一講

現(xiàn)代模具技術(shù)概述考試安排題型1.選擇題10X2（10題每題2分）2.填空題20X0.53.判斷題10X14.簡答題5X85.論述題1X20考試：未定本講的內(nèi)容模具技術(shù)的重要性我國模具工業(yè)發(fā)展概況模具生產(chǎn)過程及特點現(xiàn)代模具設(shè)計制造新技術(shù)材料成形與模具技術(shù)的重要性材料成形與模具技術(shù)是振興我國制造業(yè)這一重大需求的基礎(chǔ)性和關(guān)鍵性的工作在航空航天、汽車、船舶、機(jī)械、武器、家電等制造業(yè)，80%以上的零件是采用成形制造方式獲得90%以上的成形需要模具來實現(xiàn)。模具是制造業(yè)的基礎(chǔ)裝備，沒有了模具也就沒有了制造業(yè)百業(yè)之母，點石成金模具工業(yè)被譽(yù)為“富裕社會的原動力”，有百業(yè)之母的美稱，具有點石成金的神奇效果，已成為衡量一個國家工業(yè)化水平和創(chuàng)新能力的重要標(biāo)志汽車、摩托車、家電行業(yè)是模具最大的市場，占整個模具市場份額的80％以上模具是效率放大器－－創(chuàng)造10倍100倍的價值模具是制造業(yè)的基礎(chǔ)工藝裝備汽車、摩托車行業(yè)對模具的需求2005年，汽車車型600種，每開發(fā)一種新型號的汽車都需要新開發(fā)約200副模具；摩托車車型近100種，每一型號的摩托車都要上百副模具。電子、家電和通訊產(chǎn)品的模具需求

彩電約需20多副模具；微機(jī)需模具30多副；電冰箱約需模具350副；洗衣機(jī)需模具200副；空調(diào)的塑料模就有20副。

本講的內(nèi)容模具技術(shù)的重要性我國模具工業(yè)發(fā)展概況模具生產(chǎn)過程及特點現(xiàn)代模具設(shè)計制造新技術(shù)我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀產(chǎn)需兩旺，出口前景看好模具水平提高較快，行業(yè)結(jié)構(gòu)得到改善，大型、精密、復(fù)雜模具依賴進(jìn)口的情況逐漸改觀數(shù)字化和信息化的新一輪技術(shù)改造熱潮正在形成，CAD/CAE/CAM等先進(jìn)的設(shè)計技術(shù)和理念在企業(yè)中應(yīng)用越來越廣泛模具專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化程度得到進(jìn)一步提高我國模具進(jìn)出口情況●

目前，中國約有30000多個模具生產(chǎn)廠點，從業(yè)人數(shù)600多萬,其中模具設(shè)計技術(shù)人員已超過100萬人。

●2011年，模具工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)1200多億元，年增長約20%。

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07年時，我國模具總量僅次于日本、美國居世界第3位。(最新的統(tǒng)計數(shù)據(jù)沒有找到）

國際地位存在的問題的對策國內(nèi)自配率低，中低檔模具供過于求，高檔模具自配率較低。國內(nèi)模具總量中屬大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例只有30%左右，國外在50%以上。2009年我國模具進(jìn)口總額模具產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝水平總體上比國際先進(jìn)水平低，而模具生產(chǎn)周期比國際先進(jìn)水平高，在市場競爭中常處于被動局面。新產(chǎn)品開發(fā)能力弱，缺少核心競爭力，經(jīng)濟(jì)效益欠佳。模具行業(yè)是技術(shù)密集、資金密集的產(chǎn)業(yè)，隨著時代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，能迅速掌握和運用先進(jìn)技術(shù)的人才比較短缺。存在的問題及對策模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后，模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進(jìn)口鋼相比尚有較大差距。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低。國外先進(jìn)國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)70%以上，國內(nèi)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率只有45%左右。與國際先進(jìn)水平相比，模具企業(yè)的管理落后更甚于技術(shù)落后。國內(nèi)大多數(shù)模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理或家族型管理模式，真正實現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)還不多。存在的問題及對策雖然我國某些企業(yè)的部分產(chǎn)品已達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平，但總體來看，我國模具產(chǎn)品的水平與發(fā)達(dá)國家還有大約10年的差距要從“模具大國”成為“模具強(qiáng)國”，在國際巿場的競爭中立于不敗之地，就得加大研發(fā)，立足創(chuàng)新大型復(fù)雜精密成為我國模具技術(shù)發(fā)展的方向本講的內(nèi)容模具技術(shù)的重要性我國模具工業(yè)發(fā)展概況模具生產(chǎn)過程及特點現(xiàn)代模具設(shè)計制造新技術(shù)模具的生產(chǎn)過程概念和工藝設(shè)計模具零件加工裝配調(diào)試生產(chǎn)管理與ERP系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計定單交付CAE分析優(yōu)化生產(chǎn)準(zhǔn)備與毛坯制造模具企業(yè)的項目（訂單）管理模式1）模具大師傅負(fù)責(zé)制（鉗工包模）

在這個階段，設(shè)計部門在接到產(chǎn)品圖后只負(fù)責(zé)模具總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計，并填寫重要物料采購清單交采購。生產(chǎn)部在接到設(shè)計部圖紙后將模具分別交給不同的模具大師傅負(fù)責(zé)，模具大師傅根據(jù)產(chǎn)品圖紙和設(shè)計部的模具總裝圖自行設(shè)計小的鑲件和相應(yīng)的電極進(jìn)行模具加工。模具的工期與質(zhì)量主要依賴模具大師傅的手藝和水平，這種作業(yè)模式生產(chǎn)效率很低，模具工期和質(zhì)量無法得到有效的保證。模具企業(yè)的項目（訂單）管理模式2）專業(yè)化分工協(xié)作隨著企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大和市場競爭壓力的加大，客戶的新產(chǎn)品周期越來越短，對模具數(shù)量的需求越來越多，對模具質(zhì)量的要求也越來越高，原有的生產(chǎn)模式已無法適應(yīng)客戶的要求，于是需要將以依靠模具大師傅保證模具質(zhì)量和工期的方式改變?yōu)橐揽恳?guī)范的設(shè)計流程和詳細(xì)的設(shè)計文檔來保證。設(shè)計部門不但要設(shè)計模具的總體結(jié)構(gòu)，還要提供車間每個零件詳細(xì)的零件圖，車間完全按圖紙加工。車間分為工藝組、編程組、修配組、制模組、研配組、拋光組、綜合組、EDM組、CNC組等，各司其職，嚴(yán)格按主計劃完成模具的設(shè)計和生產(chǎn)。模具產(chǎn)品的開發(fā)特點設(shè)計的經(jīng)驗依賴性強(qiáng)成形過程復(fù)雜模具結(jié)構(gòu)與成形零件形狀及材料密切相關(guān)制造周期長零件多、制造精度要求高表面質(zhì)量要求高試模面向訂單的單件生產(chǎn)生產(chǎn)計劃動態(tài)變化每一副模具都需開發(fā)本講的內(nèi)容模具技術(shù)的重要性我國模具工業(yè)發(fā)展概況模具生產(chǎn)過程及特點現(xiàn)代模具設(shè)計制造新技術(shù)大型、精密、復(fù)雜快速、高質(zhì)量、長壽命高水平的模具技術(shù)設(shè)計技術(shù)制造技術(shù)管理技術(shù)模具材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)模具技術(shù)內(nèi)涵模具設(shè)計技術(shù)高效、低成本地設(shè)計制造出高端模具已成為全球模具行業(yè)核心競爭力的重要體現(xiàn)。我國70%高端模具依賴進(jìn)口。大型、精密、復(fù)雜的高端模具代表了模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向精密化復(fù)雜化大型化模具３D精細(xì)化設(shè)計設(shè)計模型要盡量完善，與實際模具實物一致是最終目標(biāo)先進(jìn)模具設(shè)計技術(shù)基于仿真的優(yōu)化設(shè)計設(shè)計和分析共享一體化模型基于知識的數(shù)據(jù)挖掘分析自動響應(yīng)設(shè)計變更統(tǒng)一模型基于知識的關(guān)聯(lián)設(shè)計技術(shù)沖壓工藝—廢料形狀更新模具結(jié)構(gòu)—沖裁凸凹模更新沖壓零件-局部特征更新模具結(jié)構(gòu)—零件的更新通過特征的參數(shù)關(guān)聯(lián)、幾何關(guān)聯(lián)和對象關(guān)聯(lián)，將產(chǎn)品零件模型、成形工藝模型、模具結(jié)構(gòu)模型集成在一起頻繁變更借助關(guān)聯(lián)單元自動傳播更新先進(jìn)模具設(shè)計技術(shù)協(xié)同設(shè)計方案設(shè)計CAE分析結(jié)構(gòu)分解二維出圖結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計（m）結(jié)構(gòu)設(shè)計（3）二維出圖二維出圖二維出圖結(jié)構(gòu)分解規(guī)范二維出圖規(guī)范結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范主任設(shè)計師CAE分析師結(jié)構(gòu)設(shè)計師m個繪圖員n個數(shù)據(jù)交換規(guī)范對策與建議加強(qiáng)3D設(shè)計技術(shù)的培訓(xùn)工作，并逐步走向采用3D設(shè)計為主的設(shè)計技術(shù)；加強(qiáng)CAE技術(shù)的應(yīng)用；注意設(shè)計知識的積累與整理，企業(yè)內(nèi)部要建立適合企業(yè)特點的設(shè)計規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)；擴(kuò)大設(shè)計隊伍，推行并行/協(xié)同設(shè)計思想?；诳焖僭偷目焖僦颇＜夹g(shù)將傳統(tǒng)的制模方法與快速成形技術(shù)相結(jié)合，縮短模具制造周期，降低成本，并在精度和使用壽命方面能滿足要求。軟模技術(shù)過渡模具技術(shù)直接硬模技術(shù)常用的快速制模技術(shù)原型表面打磨抽真空澆注硅橡膠固化硅橡膠模具軟模技術(shù)原型硅橡膠模塑料件壽命：30-40件過渡模技術(shù)壽命：200-10000件過渡模技術(shù)低熔點合金模壽命10000件直接硬模技術(shù)激光燒結(jié)金屬粉末成形在真空爐中燒結(jié)滲銅模具實物壽命：5000件直接硬模技術(shù)直接金屬激光液相燒結(jié)成形500MPa抗拉強(qiáng)度HB60-80從設(shè)計到制作1周完成壽命：10000件以上快速制模技術(shù)的優(yōu)點縮短制造時間；降低成本；壽命和精度可滿足要求；實現(xiàn)隨型水道布置，提高塑料制品質(zhì)量。思考問題：先進(jìn)的模具制造技術(shù)對模具CAD提出了什么樣的要求？模具熱處理及表面處理技術(shù)模具的真空熱處理技術(shù)模具的表面處理技術(shù)模具材料的預(yù)硬化技術(shù)真空淬火、回火防止氧化、脫炭；提高零件性能滲氮、滲碳硬化膜沉積激光表面改性簡化模具制造工藝縮短模具制造周期模具企業(yè)的管理需求及難點人事管理財務(wù)管理客戶關(guān)系管理供應(yīng)鏈管理訂單管理設(shè)計管理生產(chǎn)管理庫存管理難點生產(chǎn)管理訂單的隨機(jī)性生產(chǎn)的動態(tài)性項目管理看板管理跟單管理條碼管理采用的技術(shù)如何保證質(zhì)量如何控制進(jìn)度生產(chǎn)能力評估如何調(diào)整生產(chǎn)模具企業(yè)特點決定的手工作業(yè)管理，不能及時統(tǒng)計與分析生產(chǎn)情況，效率低，生產(chǎn)管理人員工作量大。管理技術(shù)生產(chǎn)計劃與調(diào)度現(xiàn)場監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集基于條碼的生產(chǎn)的數(shù)據(jù)實時采集異常情況的預(yù)警項目管理模具項目生命周期規(guī)劃、執(zhí)行、跟蹤模具項目變更過程管理項目風(fēng)險預(yù)警和提示物料管理模具物料的預(yù)算管理建立設(shè)計BOM關(guān)聯(lián)（省事，準(zhǔn)確，標(biāo)準(zhǔn)，快捷）靈活的物料算法設(shè)置物料倉位預(yù)警統(tǒng)計分析基于數(shù)據(jù)挖掘的分析與統(tǒng)計可量身定制各類圖形化報表支持訂單商務(wù)談判成本、質(zhì)量和績效清晰明了思考問題：現(xiàn)代模具管理方法對模具CAD提出了什么樣的要求？模具行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)典型結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化；構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化；模具材料標(biāo)準(zhǔn)化。我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度達(dá)：30-40%國外模具標(biāo)準(zhǔn)化程度達(dá)：70-80%需要模協(xié)和社會共同努力主要原因：標(biāo)準(zhǔn)件的品種少、規(guī)格少標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)企業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)設(shè)計知識的積累與規(guī)范化；設(shè)計流程的規(guī)范化；模具結(jié)構(gòu)及零件設(shè)計規(guī)