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XX大學(xué)
畢業(yè)設(shè)計(jì)
文獻(xiàn)綜述
院（系）名稱
專業(yè)名稱
學(xué)生姓名
指導(dǎo)教師
20xx年3月10日
模具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1 前言
模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝設(shè)備，是國民經(jīng)濟(jì)各部門發(fā)展的重要基礎(chǔ)，是衡量一個(gè)國家的生產(chǎn)力水平的重要標(biāo)志之一，模具已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工業(yè)發(fā)展方向，也是機(jī)械制造業(yè)中技術(shù)先進(jìn)、影響深遠(yuǎn)的重要工藝裝備，具有生產(chǎn)效率高、材料利用率高、制件質(zhì)量優(yōu)良、工藝適應(yīng)性好等特點(diǎn)，隨著改革開放和國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，推動(dòng)了模具技術(shù)和工業(yè)的新發(fā)展勢頭，在儀器儀表、家用電器、交通、通訊等各行業(yè)中，被廣泛用于汽車、機(jī)械、航空、航天、輕工、電子等行業(yè)[1]。模具設(shè)計(jì)的水平高低、模具的制造能力強(qiáng)弱以及模具的質(zhì)量的優(yōu)劣，將直接影響各種產(chǎn)品的質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效率的增長及整體工業(yè)水平的提高，現(xiàn)代工藝發(fā)展和生產(chǎn)效益的提升，絕大程度上是取決模具的發(fā)展和技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平，模具工藝成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，現(xiàn)代模具是高新技術(shù)背景下的工藝密集型工業(yè)，其水平的高低，在很大程度上決定產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和產(chǎn)品的開發(fā)與制造能力。
2 目前我國模具存在的問題及發(fā)展方向
2.1我國模具存在的問題
我國在模具制造和工藝方面，無論是技術(shù)還是發(fā)展水平都已得到比較大的發(fā)展和提高，但由于各種原因，未能與國民經(jīng)濟(jì)的告訴發(fā)展的需要同步，無法達(dá)到各項(xiàng)指標(biāo)的飽和，迫于需要只能花費(fèi)大量資金向國外進(jìn)口模具來滿足國內(nèi)的需求，產(chǎn)生這種原因在于[2]：
（1）專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)程度低。
（2）模具制造精度低和周期長。
（3）模具品種少，效率低, 經(jīng)濟(jì)效率也差。
（4）制造周期長，模具精度不高,制造技術(shù)相對落后。
（5）模具使用壽命短，新材料使用量還達(dá)不到11%，資源沒達(dá)到高效利用。
（6）管理不科學(xué)，導(dǎo)致落后，力量不集中，導(dǎo)致頂尖力量無法發(fā)揮或流失。
（7）未系統(tǒng)化和專業(yè)化培養(yǎng)專業(yè)人才，導(dǎo)致沒有創(chuàng)新元素滋生的主要原因。
2.2我國模具的發(fā)展方向
根據(jù)我國的模具技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題，我認(rèn)為應(yīng)向以下幾方面發(fā)展[3]：
（1）開發(fā)、發(fā)展精密、復(fù)雜、大型、長壽命模具，以滿足國內(nèi)市場的需求。
（2）加速模具標(biāo)準(zhǔn)化和商業(yè)化，以提高模具質(zhì)量，縮短模具制造周期。
（3）大力開發(fā)和推廣運(yùn)用模具CAD/CAM技術(shù)，提高模具制造過程和制動(dòng)化程度。
（4）積極開發(fā)模具新品種、新工藝、新技術(shù)和新材料。
（5）發(fā)展模具加工成套設(shè)備，以滿足高速發(fā)展的模具工業(yè)需要。
因而我們需要提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低成本、擴(kuò)大沖壓工藝應(yīng)用范圍；提高沖壓零件精度、減少生產(chǎn)周期、提高模具壽命；加強(qiáng)模具的標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化、管理的統(tǒng)一化及等級化，提高專業(yè)人員的專業(yè)水平。
3 沖壓模具的現(xiàn)狀
沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。由于沖壓加工具有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，因此在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是在大批量工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用[4]。從精細(xì)的電子元件、儀表指針到汽車的覆蓋件、高壓容器封頭以及航空航天器的蒙皮、機(jī)身等都需沖壓加工。隨著工業(yè)產(chǎn)品的不斷發(fā)展和生產(chǎn)技術(shù)水平的不斷提高，不少過去用鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，已被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。
我國沖壓模具無論是在數(shù)量上、還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大的發(fā)展，但與國民需求和國際先進(jìn)水平相比，差距仍很大，一些大型、復(fù)雜、精密、長壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口，特別是中高檔汽車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進(jìn)口。一些低檔次的簡單沖模，已趨供過應(yīng)求，市場競爭激烈。我國沖壓模具產(chǎn)品質(zhì)量水平低主要表現(xiàn)在精度、表面粗糙度、壽命及模具的復(fù)雜程度上；生產(chǎn)工藝水平低則主要表現(xiàn)在加工工藝，加工裝備等方面。
雖然近年來我國模具行業(yè)發(fā)展迅速，但是離國內(nèi)的需要和國際水平有很大的差距，制造產(chǎn)業(yè)是一個(gè)國家的綜合國力及技術(shù)水平的體現(xiàn)，而模具行業(yè)的發(fā)展是制造產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵，針對這種情況，國家出臺了相應(yīng)的政策，正積極發(fā)展模具制造產(chǎn)業(yè)。
由于沖壓工藝具有生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本低、材料利用率高、能成型復(fù)雜零件、適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，在某些領(lǐng)域已取代機(jī)械加工，并正逐步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，據(jù)國際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會(huì)預(yù)測，到本世紀(jì)中期，機(jī)械零部件中60%的粗加工，80%的精加工要有模具來完成。因此，沖壓技術(shù)對發(fā)展生產(chǎn)、增加效益、更新產(chǎn)品等方面具有重要作用。在近半個(gè)世紀(jì)以來，我國的冷沖壓工藝和其他的生產(chǎn)工藝一樣，得到了迅速的發(fā)展。在一些工廠中，建立了具有現(xiàn)代規(guī)模和技術(shù)先進(jìn)的冷沖壓生產(chǎn)車間，并建立的專門研究冷沖壓技術(shù)的科研機(jī)構(gòu)及專業(yè)性工廠，培養(yǎng)了大批從事冷沖壓生產(chǎn)的科研人員，廣泛開展了學(xué)習(xí)冷沖壓生產(chǎn)技術(shù)的學(xué)術(shù)活動(dòng)，從而使冷沖壓技術(shù)得到了迅速發(fā)展。在冷沖壓生產(chǎn)中取得了很多可喜的成果，沖壓加工的工藝和設(shè)備正在不斷地發(fā)展，例如精密沖裁、冷擠壓、多工位自動(dòng)沖壓、高速成型、液壓成型等，把冷沖壓技術(shù)提高到了新的水平。為了適應(yīng)冷沖壓工藝水平的提高，我國對沖模的研制也在不斷加強(qiáng)。近年來出現(xiàn)了很多生產(chǎn)周期短、使用壽命長的新型沖模結(jié)構(gòu)。并且，模具加工工藝及模具材料也相應(yīng)的不斷更新，例如采用鋼結(jié)硬質(zhì)合金、采用電加工技術(shù)及計(jì)算機(jī)制造沖模等以適用于不同的生產(chǎn)條件。從而使沖壓生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量、勞動(dòng)生產(chǎn)率大大提高、生產(chǎn)成本大幅度下降，有利于推動(dòng)了我國社會(huì)主義建設(shè)和發(fā)展。
4 模具技術(shù)的發(fā)展趨勢
4.1 模具軟件功能集成化
隨著計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，CAD/CAE/CAM等技術(shù)也日臻成熟，其現(xiàn)代模具中的應(yīng)用也越來越廣泛。可以預(yù)料不久的將來，模具制造業(yè)將從機(jī)械制造業(yè)中分離出來，而獨(dú)立成為國民經(jīng)濟(jì)中不可或缺的支柱產(chǎn)業(yè)，與此同時(shí)，也進(jìn)一步促進(jìn)了模具制造技術(shù)向集成化、智能化、高效化方面發(fā)展[6]。因此，大力發(fā)展模具工業(yè)可以促進(jìn)我國更快的走向工業(yè)化國家。
4.2 冷沖壓模具的發(fā)展方向及措施
發(fā)展模具工業(yè)的關(guān)鍵是制造模具的技術(shù)和相關(guān)人才以及模具材料。模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)為適應(yīng)模具產(chǎn)品交貨期短、質(zhì)量高、精度好、價(jià)格低的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展以下幾項(xiàng)：
4.2.1 全面推廣CAD/CAE/CAM技術(shù)
模具CAD/CAE/CAM技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及CAD/CAE/CAM技術(shù)的條件已基本成熟。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAE/CAM技術(shù)跨地區(qū)、跨行業(yè)、跨院所地在整個(gè)行業(yè)中推廣成為可能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源重新整合，使虛擬制造成為可能。
4.2.2 高速銑削加工
國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。
4.2.3 電火花銑削加工
4.2.4 提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度
我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%。國外發(fā)達(dá)國家為80%左右。
4.2.5 優(yōu)質(zhì)材料和先進(jìn)表面處理技術(shù)
選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。
4.2.6 模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化
模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命，制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動(dòng)化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢。
4.3 發(fā)展過程中遇到的問題及解決方法
雖然近年來我國模具行業(yè)職工隊(duì)伍發(fā)展迅速，估計(jì)目前已達(dá)近萬人，但由于模具企業(yè)數(shù)量的急劇膨脹、傳統(tǒng)教育的力不從心以及模具技師的老齡化，模具人才遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上行業(yè)的發(fā)展需求，主要表現(xiàn)在總量不足[10]。對中國的模具企業(yè)來說，如何更好的管理人才，如何留住人才，如何為人才提供足夠的平臺和發(fā)展空間是擺在眼前的一個(gè)嚴(yán)峻的、迫切需要解決的課題，否則，人才急缺問題將成為我國模具工業(yè)繼續(xù)高速發(fā)展的一個(gè)重要障礙。
目前我國模具工業(yè)的發(fā)展步伐日益加快，但在整個(gè)模具設(shè)計(jì)制造水平和標(biāo)準(zhǔn)化程度上，與發(fā)達(dá)國家相比還存在相當(dāng)大的差距[7]。存在的問題和差距主要表現(xiàn)在以下5個(gè)方面：（1）總量供不應(yīng)求。（2）企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口結(jié)構(gòu)都不合理。（3）模具產(chǎn)品水平低很多，生產(chǎn)周期長。（4）開發(fā)能力差，經(jīng)濟(jì)效益較差。（5）與國際水平相比，模具企業(yè)的管理落后。
由此可得，我國模具制造，應(yīng)該向以下所述的幾點(diǎn)進(jìn)行實(shí)行。這樣對我國的模具行業(yè)有巨大的歷史意義，這影響著我國能不能走到世界的前列和引領(lǐng)模具技術(shù)潮流。1.CAD/CAE/CAM計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、模擬、制造一體化。2.先進(jìn)設(shè)備在現(xiàn)代模具制造中的作用。3.模具材料及表面處理技術(shù)。模具技術(shù)未來發(fā)展趨勢主要是朝信息化、高速化生產(chǎn)與高精度化發(fā)展[8]。（1）使計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/加工/工程技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。（2）讓大型模具企業(yè)擁有高速數(shù)控加工/加工中心/數(shù)控機(jī)床等先進(jìn)的加工工藝與裝備，可以開展RP/RT或模具逆向工程工作，使硬件裝備站在與世界基本同步的水平線上。（3）在沖模的表面精整加工技術(shù)方面，要開展積極探索、積累經(jīng)驗(yàn)。借助高速、精密的加工設(shè)備加工生產(chǎn)，獲得良好的尺寸精度和表面粗糙度，用新型的研磨或拋光方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工研磨拋光，提高模具質(zhì)量。
在模具制造的方法中，冷沖壓與其他加工方法相比，具有獨(dú)到的特點(diǎn)[9]：操作工藝方便，便于組織生產(chǎn)，是一種高效低耗的加工方法，適合大批量生產(chǎn)。而且沖壓出的零件制品一般不需要進(jìn)一步機(jī)械加工，互換性好，在耗費(fèi)不大的情況下能獲得強(qiáng)度高、剛度大而且重量輕的零件。所以在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門都越來越多的采用冷沖壓加工產(chǎn)品零部件，如機(jī)械制造、車輛生產(chǎn)、航空航天、電子、電器、輕工、儀表及日用品等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)大，不少過去用鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在已被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所替代。通過沖壓加工，大大提高了生產(chǎn)率，降低了成本?？梢哉f，如果在生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝，許多工藝部門的產(chǎn)品要提高生產(chǎn)率、提高質(zhì)量、降低成本，進(jìn)行產(chǎn)品的更新?lián)Q代是難以實(shí)現(xiàn)的。
5 結(jié)論
沖壓模具的發(fā)展重點(diǎn)的選取應(yīng)根據(jù)市場需求、發(fā)展趨勢和目前狀況來確定，可按產(chǎn)品重點(diǎn)、技術(shù)重點(diǎn)和其他重點(diǎn)分別論述。產(chǎn)品的發(fā)展需求，目前急需發(fā)展的是汽車覆蓋模具，多功能，多工位級進(jìn)模和精沖模，這些模具產(chǎn)品需求大，市場發(fā)展前景好。
多功能、多工位級進(jìn)模中發(fā)展重點(diǎn)是高精度、高效率和大型、高壽命的級進(jìn)模。精沖模中發(fā)展重點(diǎn)是厚板精沖模大型精沖模，并不斷提高其精度，為了提高沖壓模具的壽命，模具表面的各種強(qiáng)化超硬處理等技術(shù)也是發(fā)展的重點(diǎn)。對于模具數(shù)字化制造、系統(tǒng)集成、逆向工程、快速原型/模具制造及計(jì)算機(jī)輔助應(yīng)用技術(shù)等方面形成全方位解決方案，提高模具開發(fā)與工程服務(wù)，全面提高企業(yè)水平和模具質(zhì)量，這更是沖壓模具技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。
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