在新世纪，
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以后一段时间会有更快的发展。?
一、我国模具技术的现状?
我国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、电机铁芯片模具，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。?
1、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2μm，步距精度2-3μm，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。?
2、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Ra0.02-0.025μm。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。 ?
3、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Ra0.4-0.2μm(国外为 Ra0.02-0.01μm)，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。? 4、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UGⅡ;美国Parametric Technology公司的Pro/Engineer;美国CV公 司的CADS5;英国Deltacam公司的DOCT5;日本HZS公司的CRADE;以色列公司的Cimatron;
还引进了美国AC-Tech公司的C-Mold;澳大利亚Moldflow公司的MF用球一塑模的分析软件; 法国Marta-Daravision公司用于汽车及覆盖件模具的Euclid-IS等专用软件;德车MAGMA SOFT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。?
5、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-RPMSⅡ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0.5μm，
4、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。
6、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。?
7、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 ⅠSM Ⅱ等，但总体使用量仍较少，如 冷作模具钢Cr12、Cr12 MoV、 Cr WMn热作模具钢5 Cr NiMo、5 Cr MnMo、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。?
8、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。?
二、我国模具技术的发展趋势?
当前，我国工业生产的特点是产品品种多、更新快和市场竞争激烈。在这种情况下， 用户对模具制造的要求是交货期短、精度高、质理好、价格低。因此，模具工业的发展的趋 势是非常明显的。?
1、模具产品发展将大型化、精密化?
模具产品成形零件的日渐大型化，以及由于高效率生产要求的一模多腔(如塑封模已达 到一模几百腔)使模具日趋大型化。?
随着零件微型化，以及模具结构发展的要求(如多工位级进模工位数的增加，其步距精 度的提高)精密模具精度已由原来的5μm提高到2～3μm，今后有些模具加工精度公差要求 在1μm以下，这就要求发展超精加工。?
2、多功能复合模具将进一步发展新型多功能复合具是在多工位级进模基础上开发出来的。一套多功能模具除了冲压成 形零件外，还可担负转位、叠压、攻丝、铆接、锁紧等组装任务。通过这种多劝能模具生产 出来的不再是单个零件，而是成批的组件。如触头与支座的组件，各种小型电机、电器及仪 表的铁芯组件等。?
3、热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高?
由于采用热流道技术的模具可提高制作的生产率和质量，并能大幅度节省制作的原材料和节 约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。国外热流道模具已有一半用上了热 流道技术，有的厂甚至已达80%以上，效果十分明显。国内近几年已开始推广应用，但总体 还达不到10%，个别企业已达到20%-30%。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高 质量的元器件，是发展热流道模具的关键。?
4、气体辅助注射模具和适应高压注射成形等工艺的模具将积极发展?
气体辅助注射成形是一种塑料成形的新工艺，它具有注射压力低、制品翘曲变形少、 表面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。国外，已经较成熟。国内目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成 形包括塑料熔体注射和气体(一般均采用氮气)注射成形两面部份，比传统的普通注射工艺有 更多的工艺参数需要确定和控制，而且气体辅助注射常用于较复杂的大型制品，模具设计和 控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。? 为了确保塑料件精度，将继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工 艺与模具。在注射成形中，影响成型件精度的最大因素是成型收缩，高压注射成型可强制树 脂收缩率，增加塑件尺寸的稳定性。模具要求刚性好、耐高压。特别是精密模具的型腔应淬 火，浇口密封性好，模具能准确控制。注射压缩成型技术，是在模具预先半开模状态或者在 锁模力保持中压或低压，模具在设定的打开量下，注射溶融树脂，然后以最大的锁模力进行 压缩成型，其效果是：(1)成型件局部内应力小;(2)可得到缩孔少的厚壁成型件;(3)对于 塑件狭窄的部件也可注入树脂;(4)用小注射力能得到优良制品。该类模具的理想结构是：(1)
注射时树脂以低的流动阻力迅速充填型腔;(2)充填完后能立即遮断浇口部;(3)压缩作用应 仅限于型腔部。?
5、快速经济模具的前景十分广阔?
现在是多品种、少批量生产的时代，到下一个世纪，这种生产方式占工业生产的比例 将达75%以上。一方面是制品使用周期短，品种更新快，另一方面制品的花样变化频繁，均 要求模具的生产周期越快越好。因此，开发快速经济具越来越引起人们的重视。例如，研制 各种超塑性材料(环氧、聚脂等)制作或其中填充金属粉末、玻璃纤维等的简易模具：中、低 熔点合金模具、喷涂成型模具、快速电铸模、陶瓷型精铸模、陶瓷型吸塑模、叠层模及快速 原型制造模具等快速经济模具将进一步发展。快换模架、快换冲头等也将日益发展。另外， 采用计算机控制和机械手操作的快速换模装置、快速试模技术也会得到发展和提高。