冷冲压模具发展现状_冲压模具发展现状
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冷冲压模具发展现状
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
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之一。．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0．01ram。可以说这段时间我国的模具产业发展日新月异。
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。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、尖角、窄缝、沟槽、深坑等处的加工，EDM有其无可比拟的优点。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。
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。
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