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冷冲压模具发展现状
2010年第15期
(总第150期)
串围高新技术企业
ChinaHi-TeehEnterprises
冷冲压模具发展现状
李焕芳
(国电联合动力技术(保定)有限公司。
河北保定071051)
N0.15.2010
(CumulativetyNO.150)
摘要:
模具技术水平的高低是衡量一个国家制造业水平的重要标志之一。
我国工业的进一步发展要求模具行业向大
型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展。
文章从模具的发展历史出发,总结了国内冷冲压模具的发展现状。
探讨了国内冷冲压模具发展的新方向。
关键词:
冷冲压模具;高新技术产业;模具工业;CAD/CAM/CAE技术
中图分类号:
TG386
文献标识码:
A
文章编号:
1009—2374(2010)15-0005-02
模具是高新技术产业的一个组成部分,是工业生产的重
要基础装备.用模具生产的产品,其价值往往是模具价值的几
十倍。
模具技术是一门技术综合性强的精密基础工艺装备技
术,涉及新技术、新工艺、新材料、新设备的开发与推广应用.
是冶金、材料、计量、机电一体化、计算机等多门学科以及铸、
锻、热处理、机加工、检测等诸多工种共同打造的系统工程。
用模具生产制品具有高效率、低消耗、高一致性、高精度和高
复杂程度等特点,这是其他任何加工制造方法所不及的。
目
前,模具制造业已成为与高新技术产业互为依托的产业,模具
工业技术水平的高低已成为衡量国家制造业水平的重要标志
时.随着热处理技术的进步和检测手段的完善,冷冲模具使用
寿命提高5~7倍。
这一时期.还由于成型磨削、电脉冲和线
切割机等机床相继使用,又采用硬质合金为模具材料,冷冲模
具的制作工艺有了新的发展。
设计人员改进制模工艺,具有
自动送料、自动理片和接料装置的复合模具大量问世。
靠模
铣床引进后,用石膏、术模或实物即可翻制出相同形状的模
芯,使复合托深模具的制作方便了许多,确保了精度。
70年
代以后,使用斜度线切割机加工冷冲模具.其凸模(冲头)和
凹模可先淬火处理再切割装配,取代了原来冷冲模具制作需
要热处理一装配一变形修正的繁琐工艺,模具的精度可达到
之一。
.
0.01ram。
可以说这段时间我国的模具产业发展日新月异。
对任何国家来说,制造产业是综合国力及技术水平的体
现.而模具行业的发展是制造产业的基础和关键。
针对这种
情况,国家出台了相应的政策,正积极发展模具制造产业。
一、冷冲模具工业历史悠久
冷冲压加工工艺在我国已有悠久的历史。
据文献记载:
我国劳动人民远在青铜时期就发现了金属具有锤击变形的性
能,到了战国时代(公元前403一前221年)已经能炼剑淬火。
我们的祖先在2300年前已掌握了锤击金属制造兵器和各种
日用品技术。
在漫长的封建社会时期,我国劳动人民在金、银、
铜装饰品和日用品的制作中,更是显示出了精巧的工艺技术
和高超的艺术水平,令人叹为观止。
近代,从上个世纪20年代开始,金属制品、玩具和小五金
等行业就开始使用冲床、压力机等简易机械设备及相应的模
具加工产品的毛坯或某些零部件,其中的“刀口模子”专门用
于落料、冲孔,“坞工模子”可用于金属拉伸。
由于生产力较
为低下,技术水平不够.当时各厂使用的冲压设备功率都不
大,甚至大多还是手扳脚踏。
模具加工业以手工为主,故而模
具的精度不高,损坏率大。
直到20世纪40年代初,出现水压
机冷冲模具。
50年代公私合营后.增添了磨床、铣床和锯床
等设备,又配上硬度计、外径内径测定器和块规等较为精密的
测量设备,冷冲模具的精度得以提高。
六七十年代,随着产品
生产大量使用冲压机床,冷冲模具已从原来单冲落料、单冲孔
模具发展为落料、冲孔复合模。
同时由于冷冲模架标准件的
出现,使模具设计结构形式多样化,精度也由此提高。
与此同
万方数据
二、冷冲模具工业的现状
到了21世纪.随着计算机软件的发展和进步.CAD/CAE/
CAM技术日臻成熟,其现代模具中的应用越来越广泛。
目前我国冲压模具无论在数量上,还是在质量、技术和能
力等方面都已有了很大发展,但与国民经济需求和世界先进
水平相比,仍具有较大的差异,一些大型、精密、复杂、长寿命
的高档模具每年仍大量进口,特别是中高档轿车的覆盖件模
具。
目前仍主要依靠进口。
而一些低档次的简单冲模,则已供.
过于求,市场竞争非常激烈。
根据中国模具工业协会的统计数据,2009年中国模具进
出口总额为38.07亿美元,比上年下降3.03%。
其中进口总额
为19.64亿美元,同比减少2%;出口总额为18.43亿美元,同
比减少4.1l%。
按模具种类分.进出口最高的仍是塑料橡胶模具,分别占
了进出口额的50.12%和70.26%;其次是冲压模具,分别占了
进出口额的42.42%和22.07%。
按进口货源地分,进口模具主要来自日本、韩国、德国,其
次是中国台湾、美国、加拿大、意大利、新加坡、丹麦和法国;按
出口目的地分,中国出口模具的市场主要是香港、美国和日
本.其次是德国、印度、中国台湾、法国、巴西、韩国和越南;按
出口货源地分,出口模具主要来自广东、浙江和江苏。
从进出口模具价格方面分析.2009年出口冲压模具平均
每吨价8894.5美元.比上年上升13.5%;出口塑料橡胶模具平
均每套价963美元,比上年上升15.6%。
如果与进口价相比较。
一5一
则冲压模具平均每吨进出口之比为1.8:
1;塑料橡胶模具平
均每套进出口之比为2.5:
l。
与上年相比,差距明显缩小。
中国模具工业协会的分析指出,从上述价格可看出,中国
出El模具的技术含量和附加值比上年又有了上升,与进口模
具相比,技术和价格差距也在不断缩小,充分体现出了2009
年中国模具产业的技术进步。
三、冷冲模具的发展方向
发展模具工业的关键是制造模具的技术、相关人才以及
模具材料。
模具技术的发展是模具工业发展最关键的—个因
素,其发展方向应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、
质量好”和“价格低”的要求服务。
为此,急需发展如下几项:
1.全面推广模具CAD/CAM/CAE技术:
随着微机软件发
展和进步,普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟,各企
业需要加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度,同时进
一步扩大CAE技术的应用范围。
计算机和网络的发展可以
促进CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行
业中推广,实现技术资源重新整合。
使虚拟制造成为可能。
2.模具扫描及数字化系统:
高速扫描机和模具扫描系统
具备从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功
能,这样可以大大缩短模具研制制造周期。
将快速扫描系统
安装在已有的数控铣床及加工中心上,可以实现快速数据采
集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD
数据,用于模具制造业的“逆向工程”。
3.电火花加工:
电火花加工(EDM)虽然已受到高速铣
削的严峻挑战,但其固有特性和独特的加工方法是高速铣削
所不能完全替代的。
例如对模具的复杂型面、深窄小型腔、尖
表面质量是重要的发展趋势。
模具的失效原因有很多.材料方面的原因占较大的比重,
据资料统计,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。
另一方面,在整个模具价格构成中,
材料所占比重不大。
一般在20%一30%。
因此,十分有必要
选用优质钢材和应用表面处理技术来提高模具的寿命。
模具
用钢要采用电渣重熔工艺。
如采用粉末冶金工艺制造的粉末
高速钢等。
目前,模具钢品种规格多样化、产品精细化、制品
化,尽量缩短供货时间亦是模具行业的重要发展趋势。
四、结语
我国模具工业虽然有了很大的发展,但总体看来,技术水
平仍比工业发达国家要落后15—20年,这与我国制造业发
展的要求相比差距还很大。
为了推进社会主义现代化建设,
适应国民经济各部门发展的需要,模具工业需要进行进一步
技术结构和加速国产化。
因此,应立足国情,着重发展模具行
业中的关键、共性技术.不断加大新技术的开发和推广应用力
度,不断提高行业的自主创新能力,用信息技术带动和提升模
具工业的制造技术水平,积极采用高新技术和先进适用技术
来提高行业的总体水平。
使我国模具行业向大型、精密、复杂、
高效、长寿命和多功能方向发展。
推动我国模具工业技术进步
再上新台阶,将是我国模具行业发展的一个重要任务。
参考文献
【l】1谢健,杜东福.冲压工艺及模具设计技术问答【M】.
上海科学技术出版社,2005.
【2】余银柱,赵跃文.冲压工艺与模具设计[M】.北京:
北
角、窄缝、沟槽、深坑等处的加工,EDM有其无可比拟的优点。
京大学出版社,2005.
.
复杂、精密小型腔及微细型腔和去除刀痕、完成尖角、窄缝、沟
槽、深坑加工及花纹加工等,将是今后EDM应用的重点。
为
了在模具加工中进一步发挥其独特的作用,今后将不断提高
EDM的效率、自动化程度、加工的表面完整性和设备的精密
化和大型化,作为可持续发展战略,绿色EDM新技术是未来
重要发展趋势。
4.优质材料及先进表面处理技术:
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就显得十分必要。
5.模具研磨抛光将自动化、智能化:
模具表面的质量对
模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响,研究自
动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作,提高模具
一6一
万方数据
[3】温灿华.A.-C-x-业-b模具工业的发展叨.模具制造,
2005。
(2).
(4】薛咎翔.冷冲压实用技术【M】.北京:
机械工业出版社,
2006.
【5】余银柱.冲压工艺与模具设计【M】.北京:
北京大学
出版社。
2005.
作者简介:
李焕芳(1973一),女,河北顺平人,国电联合动
力技术(保定)有限公司质量保证部经理,机电工程师,研究
方向:
技术、质量管理。
冷冲压模具发展现状
作者:
作者单位:
刊名:
英文刊名:
年,卷(期):
被引用次数:
参考文献(5条)
李焕芳
国电联合动力技术(保定)有限公司,河北,保定,071051
中国高新技术企业
CHINAHI-TECHENTERPRISES
2010,(10)
0次
1.谢健.杜东福冲压工艺及模具设计技术问答2005
2.余银柱.赵跃文冲压工艺与模具设计2005
3.温灿华汽车工业与模具工业的发展2005
(2)
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