关于我国模具发展现状与发展趋势综述(最新整理)

关于我国模具发展现状与发展趋势综述

摘要：本文结合相关文献主要对我国模具技术发展现状及未来发展趋势进行了综述和探讨。强调了模具技术的重要性。

关键词：模具技术；发展趋势；综述；

Review of Status and Development Trend in Die and Mold Technology of our country

Abstract:With the related articles, this paper reviews and discusses the status of the die and mold technology and future trends. On the same time, this

paper stresses the importance of the mold technology

Keywords: Die and mold technology；Development trend；Review

1.引言

模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础。模具能够在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。在现代机械制造业中，模具制造能力的强弱和模具制造水平的高低，已经成为衡量一个国家机械制造技术水平的重要标志之一，直接影响着国民经济中许多部门的发展。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中，绝大部分零部件都要依靠模具成形。模具是工业生产的基础工艺装备。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的。现代模具正向高精度，长寿命，高生产率，结构复杂的方向发展。在这种情况下应运而生CAD／CAE／CAM技术已成为塑料产品开发、模具设计及产品加工中这些薄弱环节的最有效的途经。同传统的模具设计相比，CAD／CAE／CAM技术无论在提高生产率、保证产品质量，还是在降低成本、减轻劳动强度等方面，都具有很大优越性。

2.我国模具技术现状

在工业生产中，模具的用途广泛，种类繁多。按照模具结构形式可分为冲压模、注塑模、压铸模。在模具工业中，冲压模具、注塑模具和压铸模具应用最为广泛的3类模具。其中，冲压模具约占50%，注塑模具约占36%，压铸模具约占6%，其他各类模具约占8%。下面将对这几种模具的发展现状及其模具相关技术的发展趋势进行综述。

2.1冲压模具发展现状

冲压是在室温下利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。冲压模具是在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备。

以大型覆盖件冲模为代表，我国已能生产部分轿车覆盖件模具。轿车覆盖件模具设计和制造难度大，质量和精度要求高，代表覆盖件模具的水平。在设计制造方法、手段上已基本达到了国际水平，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。

由于模具材料、热处理技术以及制造装配技术等影响，我国冷冲模模具寿命水平普遍较国际先进水平低，差距在30％～50％。特别是一次刃磨寿命低导致模具维护次数增加，降低了冲压生产效率以及提高了模具维护成本，进而影响国内模具的市场竞争力。

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。先进多工位与多功能冲压模具的代表主要有精密多工位级进模、精密多工位冲压传递模、复杂精密多功能冲压模具等，其中精密多工位级进模占居主流产品地位，占有绝大多数比例的模具市场。而先进的精密多工位级进模主要包括电机铁芯片级进模、空调器翅片级进模、集成电路引线框架级进模、电子连接器级进模、彩管电子枪零件级进模、汽车零件级进模、家电零件级进模等模具类别。其制件覆盖了电子、通讯、汽车、机械、电机电器、仪器仪表和家电等领域产品。

对比国外先进多工位与多功能冲压模具，国内模具行业整体水平不高，还存在诸多问题，主要有：设计制造的专业化和精细化不够，企业缺少代表核心竞争力的模具核心技术的积淀，对特种高精尖模具如特大型高精、超高速冲压、超薄、超强和微细型零件成形冲压模具还未掌握其关键技术，对多功能复合模具还涉及不多，模具材料、标准件、热处理工艺、表面处理工艺以及试模技术还不能跟上发展要求，以及模具使用的可靠性和部分技术指标稳定性不够等。另外，目前模具设计制造中的软件、关键设备主要依赖进口。这些问题的解决将是“十二五”发展的主要方向。

2.2压铸模发展现状

压住模具是实现压铸生产的基础工艺装备。压铸即压力铸造，是将熔融合金在高压、高速条件下充填型腔，并在高压下冷却凝固成型的一种静谧铸造方法。压铸生产工艺具有尺寸精度和表面质量高、铸件组织细密、硬度和强度高等特点，并且可以生产出形状复杂的薄壁件。

铸造模具的产品应用范围很广，几乎涉及到所有工业制造领域，其中汽车零件的铸件以其数量大、品种多、要求严名列首位。汽车和摩托车工业的快速发展，推动了压铸模技术的发展。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

确定浇注系统和冷却系统，并根据制造要求，采用了液压抽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0.02一0.05mm(国外

0.01～0.03mm)，型腔表面粗糙度值为0.4—0.2um(国外为0.02一0.01u m)，模具制造周期为中小型模具为3—4个月，中等复杂模具为4～8个月，大型模具

为8～12个月，约为国外的2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。

目前铸造模具中的大型、复杂、精密汽车压铸模目前依然大量进口，影响

到汽车行业的发展。国内对于一些有特殊性能要求的优质铸件，如高强度件，

高耐磨性件、薄壁件及高气密性铸件的模具研究甚少，无法满足军工、航天、

航空等行业需求，这部分铸造模具国外还未达到完全成熟阶段。加快对新型、

特殊工艺铸造模具的研发，在这些领域中与国际先进技术水平接近同步发展，

最有利于抢占高端铸造模具制高点，从而带动一般模具技术和产品质量提升，

制造出具有特色的、有核心技术的模具。其中真空压铸、半固态金属铸造、金

属挤压铸造、金属液锻所需模具的开发、研究及其推广是重点课题。

同时，铸造模具的设计理论和技术发展制约着水平的进一步提升，模具浇

注系统、排渣排气系统、补缩系统和温控系统设计上普遍还处在仿效和类推的

做法，往往造成设计失误，或加大模具的调试难度和难以提高铸件合格率。“十

二五”期间应加快和系统研究金属铸造成形理论、顺序凝固精确控温技术、大的典型模具开展攻关：展开桥车发动机缸体压铸模具的研发制造；自动波汽车变

速箱压铸模具的研发制造。

2.3注塑模具发展现状

注塑模具是一种用来生产塑料零件的模具。它被安装在塑料注塑机上，

由塑料注塑机将塑料颗粒融化成熔体，经过合模、高压注塑、高压冷却定型、开模、推出制件等工序，获得所需的塑料制品。

近年来随着塑料工业的飞速发展和通用与工程塑料在强度和精度等方面

的不断提高，塑料制品广泛应用于家用电器、仪器仪表，建筑器材，汽车工业、日用五金等众多领域。一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统金

属件。工业产品和日用产品塑料化的趋势不断上升。

近年来，我国塑料模有很大的进步。在大型塑料模方面，已能生产34英寸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

表板等塑料模具。在精密塑料模具方面，已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1模2腔的航空杯模具和难度

较高的塑料门窗挤出模等。内热式或外热式热流道装置得以采用，少数单位采

用了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。在精度方面，塑料模型腔制造精度可

达0.02～0.05mm(国外可达0.005一0.01mm)，分型面接触间隙为0.02mm，模

板的弹性变形为0.05mm，型面的表面粗糙度值为0.2~0.25um，塑料模寿命已

达100万次(国外可达300万次)，模具制造周期仍比国外长2—4倍。这些标志

着模具总体水平的参数指标与国外相比尚有较大差距。