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一个新台阶,模具质量及寿命明显提高,模具交货期大大缩短。模具CAD/CAE/CAM技术广泛地得到应用,并开发出了自主版权的模具CAD/CAE/CAM软件。电加工、数控加工在模具制造技术发展中发挥了重要作用。2.2我国模具工业的发展趋势当前,我国工业

模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。对模具的全面要求是：能生产出

1.有利于提升生产效率 由于数控加工技术以数字化系统为基础来实现对机械设备的实际操控，因此将该技术应用到汽车机械模具的加工制造中，可以大幅度的提升加工制造的生产效率和模具的精确度。具体来说，从数控加工技术的本质上来

为了满足市场和科学技术发展的需要,为了达到现代制造技术对数控技术提出的更高的要求,数控未来仍然继续向开放式、基于PC的第六代方向、高速化和高精度化、智能化等方向发展。 1、开放式 为适应数控进线、联网、普及型个性化、多品种、小

急需一篇1w-1.5w的毕业论文,题目:数控加工在模具制造中的作用与地位

同步发电机的外特性曲线用来求取电机运行时的重要指标之一及电压调整率。同步发电机的调整特性可使运行人员知道在功率因数一定时，不改变端电压值.负载电流到多小而不使励磁电流超过规定值。国家标准"GB1029" 对三相同步电机的

1.无刷直流电动机:无刷直流电动机是将普通直流电动机的定子与转子进行了互换。其转子为永久磁铁产生气隙磁通:定子为电枢,由多相绕组组成。在结构上,它与永磁同步电动机类似。 无刷直流电动机定子的结构与普通的同步电动机或感应电动机相同

排除方法:在发电机与电抗器之间接入一台三相调压器,以提高发电机端电压;减小变阻器的阻值,使发电机励磁电流增大。 发电机过负荷运行超过允许时间,应降低、调整负荷至额定值,过负荷运行不能超过允许时间。流的)发电机三相负荷电流不平衡,

(1)在发电机与励磁电抗器之间接入一台三相调压器,以提高发电机端电压,使励磁装置的磁势逐渐增大。(2)改变励磁装置电压磁通势与发电机端电压的相位,使合成总磁通势增大,可在电抗器每相绕组两端并联数千欧、10W的电阻。(3)减小变阻器

短路比小,说明同步电抗大,相应短路时短路电流小,但是运行中负载变化时发电机的电压变化较大且并联运行时发电机的稳定度较差,即发电机的过载能力小、电压变化率大,影响电力系统的静态稳定和充电容量。 短路比大,则发电机过载能力大,负载

固有电压调整率主要取决于电机的同步电抗，同步电抗越大固有电压调整率就越大，由于同步电抗主要取决于气隙大小因此气隙越大固有电压调整率就越小，因此水轮发电机一般固有电压调整率较小，约在23%~30%之间，汽发的固有电压调

一台同步发电机因制造的误差使气隙偏大,试问其Xd及电压调整率将如何变化?

故障排除方法：通过重新涂抹润滑脂加以排除。二、主轴在加工过程中急停（1）主轴电动机与主轴连接的传动带过松，造成主轴传动转矩过小，强力切削时主轴转矩不足，产生报警，数控机床自动停机。故障排除方法：通过重新调整主轴传动

电主轴常见故障的维修分析与排除方法：1、主轴发热（1）主轴轴承预紧力过大，造成主轴回转时摩擦过大，引起主轴温度急剧升高。故障排除方法：可以通过重新调整主轴轴承预紧力加以排除。（2）主轴轴承研伤或损坏，也会造成主轴

电主轴维修工艺的要点:1、根据电主轴的损坏情况,测量静态、动态径向跳动及抬起间隙和轴向窜动量。2、用自制的专用工具拆卸电主轴。清洗并测量转子摆差和磨损情况。3、选配轴承。每组轴承的内孔及外径的一致性误差均要≤0.002~0.003mm,与

(2)主轴传动齿轮磨损,使齿轮啮合间隙过大,主轴回转时冲击振动过大,引起工作噪声。故障排除方法:需要机床生产厂家的专业人员对主轴传动齿轮进行检查、维修或更换。(3)主轴支承轴承拉毛或损坏,使主轴回转间隙过大,回转时冲击、振动过大,引起

一般中小型数控机床（如车床、铣床、加工中心、磨床）的主轴部件多数采用滚动轴承；重型数控机床采用液体静压轴承；高精度数控机床（如坐标磨床）采用气体静压轴承；超高转速（2～10万转／分钟）的主轴可采用磁力轴承或陶瓷滚珠轴

(2)主轴传动齿轮磨损,使齿轮啮合间隙过大,主轴回转时冲击振动过大,引起工作噪声。故障排除方法:需要机床生产厂家的专业人员对主轴传动齿轮进行检查、维修或更换。(3)主轴支承轴承拉毛或损坏,使主轴回转间隙过大,回转时冲击、振动过大,引起

使用直结式主轴的加工中心基本上都是以加工小型零件及产品为主,不做重切削。3、加工中心电主轴电主轴相对于以上两种主轴来说是最新型的主轴,这种主轴转速非常之高,即使是50000转也不是什么难事,但是上文也提到,转速越大切削力度就越

加工中心主轴维修都有哪些要点?

三菱滚齿机x轴误差过大的解决方法：1、检查机器的机械部件：可能是由于机器零件损坏或磨损引起的误差。您可以检查导轨、滚珠螺杆、传动装置等机械部件是否正常工作，并根据需要进行修理或更换。2、进行校准和调整：使用滚齿机的

可以调整一下机床间隙，另外修改一下相关参数

由此可以确认数控装置工作正常，故障是由于伺服驱动器的不良引起的。检查驱动器发现，驱动器本身状态指示灯无报警，基本上可以排除驱动器主回路的故障。考虑到该机床X、Z轴驱动器型号相同，通过逐一交换驱动器的控制板确认故障部

(1)龙门铣床工作台及铣头进给系统离合器失灵。这可能是由于液压装置油箱中的油液不足或力继电器有毛病。应请机修人员和电工检查和修理。(2)主轴箱内液压泵或润滑工作不正常。这一般是由于空气从油路的连接部分进入油路。应检

动柱龙门x轴同步误差过大怎么办

加工中心是从数控铣床发展而来的。与数控铣床的最大区别在于加工中心具有自动交换加工刀具的能力，通过在刀库上安装不同用途的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具，实现多种加工功能。电主轴常见故障的维修分析与排除方法：1、电主轴发热（1）主轴轴承预紧力过大，造成主轴回转时摩擦过大，引起主轴温度急剧升高。故障排除方法：可以通过重新调整主轴轴承预紧力加以排除。（2）主轴轴承研伤或损坏，也会造成主轴回转时摩擦过大，引起主轴温度急剧升高。故障排除方法：可以通过更换新轴承加以排除。（3）主轴润滑油脏或有杂质，也会造成主轴回转时阻力过大，引起主轴温度升高。故障排除方法：通过清洗主轴箱，重新换油加以排除。（4）主轴轴承润滑油脂耗尽或润滑油脂过多，也会造成主轴回转时阻力、摩擦过大，引起主轴温度升高。故障排除方法：通过重新涂抹润滑脂加以排除。2、电主轴强力切削时停转（1）主轴电动机与主轴连接的传动带过松，造成主轴传动转矩过小，强力切削时主轴转矩不足，产生报警，数控机床自动停机。故障排除方法：通过重新调整主轴传动带的张紧力，加以排除。（2）主轴电动机与主轴连接的传动带表面有油，造成主轴传动时传动带打滑，强力切削时主轴转矩不足，产生报警，数控机床自动停机。故障排除方法：通过用汽油或酒精清洗后擦干净加以排除。（3）主轴电动机与主轴连接的传动带使用过久而失效，造成主轴电动机转矩无法传动，强力切削时主轴转矩不足，产生报警，数控机床自动停机。故障排除方法：通过更换新的主轴传动带加以排除。（4）主轴传动机构中的离合器、联轴器连接、调整过松或磨损，造成主轴电动机转矩传动误差过大，强力切削时主轴振动强烈。产生报警，数控机床自动停机。故障排除方法：通过调整、更换离合器或联轴器加以排除。3、电主轴工作时噪声过大（1）主轴部件动平衡不良，使主轴回转时振动过大，引起工作噪声。故障排除方法：需要机床生产厂家的专业人员对所有主轴部件重新进行动平衡检查与调试。（2）主轴传动齿轮磨损，使齿轮啮合间隙过大，主轴回转时冲击振动过大，引起工作噪声。故障排除方法：需要机床生产厂家的专业人员对主轴传动齿轮进行检查、维修或更换。（3）主轴支承轴承拉毛或损坏，使主轴回转间隙过大，回转时冲击、振动过大，引起工作噪声。故障排除方法：需要机床生产厂家的专业人员对轴承进行检查、维修或更换。（4）主轴传动带松弛或磨损，使主轴回转时摩擦过大，引起工作噪声。故障排除方法：通过调整或更换传动带加以排除。4、刀具无法夹紧（1）碟形弹簧位移量太小，使主轴抓刀、夹紧装置无法到达正确位置，刀具无法夹紧。故障排除方法：通过调整碟形弹簧行程长度加以排除。（2）弹簧夹头损坏，使主轴夹紧装置无法夹紧刀具。故障排除方法：通过更换新弹簧夹头加以排除。（3）碟形弹簧失效，使主轴抓刀、夹紧装置无法运动到达正确位置，刀具无法夹紧。故障排除方法：通过更换新碟形弹簧加以排除。（4）刀柄上拉钉过长，顶撞到主轴抓刀、夹紧装置，使其无法运动到达正确位置，刀具无法夹紧。故障排除方法：通过调整或更换拉钉，并正确安装加以排除。5、刀具夹紧后不能松开（1）松刀液压缸压力和行程不够。故障排除方法：通过调整液压力和行程开关位置加以排除。（2）碟形弹簧压合过紧，使主轴夹紧装置无法完全运动到达正确位置，刀具无法松开。故障排除方法：通过调整碟形弹簧上的螺母，减小弹簧压合量加以排除。电主轴高速旋转时发热严重的分析及处理过程：电主轴运转中的发热和温升问题始终是研究的焦点。电主轴单元的内部有两个主要热源：一是主轴轴承，另一个是内藏式主电动机。电主轴单元最突出的问题是内藏式主电动机的发热。由于主电动机旁边就是主轴轴承，如果主电动机的散热问题解决不好，还会影响机床工作的可靠性。主要的解决方法是采用循环冷却结构，分外循环和内循环两种，冷却介质可以是水或油，使电动机与前后轴承都能得到充分冷却。主轴轴承是电主轴的核心支撑，也是电主轴的主要热源之一。当前高速电主轴，大多数采用角接触陶瓷球轴承。因为陶瓷球轴承具有以下特点：①由于滚珠重量轻，离心力小，动摩擦力矩小。②因温升引起的热膨胀小，使轴承的预紧力稳定。③弹性变形量小，刚度高，寿命长。由于电主轴的运转速度高，因此对主轴轴承的动态、热态性能有严格要求。合理的预紧力，良好而充分的润滑是保证主轴正常运转的必要条件。采用油雾润滑，雾化发生器进气压为0.25~0.3MPa，选用20#透平油，油滴速度控制在80~100滴/min。润滑油雾在充分润滑轴承的同时，还带走了大量的热量。前后轴承的润滑油分配是非常重要的问题，必须加以严格控制。进气口截面大于前后喷油口截面的总和，排气应顺畅，各喷油小孔的喷射角与轴线呈15o夹角，使油雾直接喷入轴承工作区。电主轴维修工艺的要点：1、根据电主轴的损坏情况，测量静态、动态径向跳动及抬起间隙和轴向窜动量。2、用自制的专用工具拆卸电主轴。清洗并测量转子摆差和磨损情况。3、选配轴承。每组轴承的内孔及外径的一致性误差均要≤0.002~0.003mm，与套筒的内孔保持0.004~0.008mm的间隙；与主轴保持0.0025~0.005mm的间隙。电主轴维修认准机械，在实际操作中，以双手大拇指能将轴承推入套筒的配合为最好。过紧会引起轴承外环变形，轴承温升过高，过松则降低磨头的刚度。4、轴承的清洁，是保证轴承正常工作及使用寿命的重要环节，切勿用压缩空气吹转轴承，因压缩空气中的硬性微粒会使滚道拉毛。5、圆锥轴承或角接触球轴承一定注意轴承安装方向，否则达不到回转精度要求。整个装配过程采用专用工具，以消除装配误差，保证装配质量。6、当套筒内孔变形、圆度超差，或与轴承配合过松时，可采用局部电镀法进行补偿再研磨至要求，轴颈处也可采用此法。7、电主轴上的圆螺母、油封盖等零件的端面分别与轴承内外环的端面紧密接触，因而其螺纹部分与端面的垂直度要求很高，可以采用涂色法检查接触情况。若接触率8、装配后的电主轴进行轴向调整（调整时用拉簧秤测量），同时应测量静态、动态径向跳动及抬起间隙，直至达到装配工艺要求。9、在机器实际运转条件下，排除装配、机器运转时的热变形等因素的影响，在一定转速下，应用动平衡仪对转子进行动平衡。由于电主轴是高速精密元件，定期维护是非常有必要的。电主轴定期维护如下：1、电主轴的轴向跳动一般要求为0.002mm(2μm)，每年检测2次。2、电主轴内锥孔的径向跳动一般要求为0.002mm(2μm)，每年检测2次。3、电主轴芯棒远端(250mm)径向跳动一般要求为：0.012mm(12μm)，每年检测2次。4、蝶形弹簧的涨紧力要求为：16~27KN(以HSK63为例)每年检测2次。5、拉刀杆松刀时伸出的距离为：10.5±0.1mm(以HSK63为例)每年检测4次。数控加工中心是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床。数控加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一。它的综合加工能力较强，工件一次装夹后能完成较多的加工内容，加工精度较高，就中等加工难度的批量工件，其效率是普通设备的5～10倍，特别是它能完成许多普通设备不能完成的加工，对形状较复杂，精度要求高的单件加工或中小批量多品种生产更为适用。它把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段。加工中心按照主轴加工时的空间位置分类有：卧式和立式加工中心。按工艺用途分类有：镗铣加工中心，复合加工中心。按功能特殊分类有：单工作台、双工作台和多工作台加工中心。单轴、双轴、三轴及可换主轴箱的加工中心等。
皮带式主轴以皮带传递主轴马达之运动至主轴，其优点为，振动较齿轮式主轴小，易组装，缺点为高速时噪音大，皮带张力不易控制等。皮带式主轴用途非常广泛，小到小型加工中心，大到大型立式加工中心和龙门加工中心。皮带式主轴转速一般不会超过8000转，转速越大噪音越大，但是皮带式主轴力度比较大，非常适合重切削，所以被广泛的用于大型的加工中心之中。皮带式主轴以高扭力之齿型皮带传动，不打滑，并可大幅度减低加工中心传动噪音及热量产生。电主轴常见故障的维修分析与排除方法：1、电主轴发热（1）主轴轴承预紧力过大，造成主轴回转时摩擦过大，引起主轴温度急剧升高。故障排除方法：可以通过重新调整主轴轴承预紧力加以排除。（2）主轴轴承研伤或损坏，也会造成主轴回转时摩擦过大，引起主轴温度急剧升高。故障排除方法：可以通过更换新轴承加以排除。（3）主轴润滑油脏或有杂质，也会造成主轴回转时阻力过大，引起主轴温度升高。故障排除方法：通过清洗主轴箱，重新换油加以排除。（4）主轴轴承润滑油脂耗尽或润滑油脂过多，也会造成主轴回转时阻力、摩擦过大，引起主轴温度升高。故障排除方法：通过重新涂抹润滑脂加以排除。2、电主轴强力切削时停转（1）主轴电动机与主轴连接的传动带过松，造成主轴传动转矩过小，强力切削时主轴转矩不足，产生报警，数控机床自动停机。故障排除方法：通过重新调整主轴传动带的张紧力，加以排除。（2）主轴电动机与主轴连接的传动带表面有油，造成主轴传动时传动带打滑，强力切削时主轴转矩不足，产生报警，数控机床自动停机。故障排除方法：通过用汽油或酒精清洗后擦干净加以排除。（3）主轴电动机与主轴连接的传动带使用过久而失效，造成主轴电动机转矩无法传动，强力切削时主轴转矩不足，产生报警，数控机床自动停机。故障排除方法：通过更换新的主轴传动带加以排除。（4）主轴传动机构中的离合器、联轴器连接、调整过松或磨损，造成主轴电动机转矩传动误差过大，强力切削时主轴振动强烈。产生报警，数控机床自动停机。故障排除方法：通过调整、更换离合器或联轴器加以排除。3、电主轴工作时噪声过大（1）主轴部件动平衡不良，使主轴回转时振动过大，引起工作噪声。故障排除方法：需要机床生产厂家的专业人员对所有主轴部件重新进行动平衡检查与调试。（2）主轴传动齿轮磨损，使齿轮啮合间隙过大，主轴回转时冲击振动过大，引起工作噪声。故障排除方法：需要机床生产厂家的专业人员对主轴传动齿轮进行检查、维修或更换。（3）主轴支承轴承拉毛或损坏，使主轴回转间隙过大，回转时冲击、振动过大，引起工作噪声。故障排除方法：需要机床生产厂家的专业人员对轴承进行检查、维修或更换。（4）主轴传动带松弛或磨损，使主轴回转时摩擦过大，引起工作噪声。故障排除方法：通过调整或更换传动带加以排除。4、刀具无法夹紧（1）碟形弹簧位移量太小，使主轴抓刀、夹紧装置无法到达正确位置，刀具无法夹紧。故障排除方法：通过调整碟形弹簧行程长度加以排除。（2）弹簧夹头损坏，使主轴夹紧装置无法夹紧刀具。故障排除方法：通过更换新弹簧夹头加以排除。（3）碟形弹簧失效，使主轴抓刀、夹紧装置无法运动到达正确位置，刀具无法夹紧。故障排除方法：通过更换新碟形弹簧加以排除。（4）刀柄上拉钉过长，顶撞到主轴抓刀、夹紧装置，使其无法运动到达正确位置，刀具无法夹紧。故障排除方法：通过调整或更换拉钉，并正确安装加以排除。5、刀具夹紧后不能松开（1）松刀液压缸压力和行程不够。故障排除方法：通过调整液压力和行程开关位置加以排除。（2）碟形弹簧压合过紧，使主轴夹紧装置无法完全运动到达正确位置，刀具无法松开。故障排除方法：通过调整碟形弹簧上的螺母，减小弹簧压合量加以排除。电主轴高速旋转时发热严重的分析及处理过程：电主轴运转中的发热和温升问题始终是研究的焦点。电主轴单元的内部有两个主要热源：一是主轴轴承，另一个是内藏式主电动机。电主轴单元最突出的问题是内藏式主电动机的发热。由于主电动机旁边就是主轴轴承，如果主电动机的散热问题解决不好，还会影响机床工作的可靠性。主要的解决方法是采用循环冷却结构，分外循环和内循环两种，冷却介质可以是水或油，使电动机与前后轴承都能得到充分冷却。主轴轴承是电主轴的核心支撑，也是电主轴的主要热源之一。当前高速电主轴，大多数采用角接触陶瓷球轴承。因为陶瓷球轴承具有以下特点：①由于滚珠重量轻，离心力小，动摩擦力矩小。②因温升引起的热膨胀小，使轴承的预紧力稳定。③弹性变形量小，刚度高，寿命长。由于电主轴的运转速度高，因此对主轴轴承的动态、热态性能有严格要求。合理的预紧力，良好而充分的润滑是保证主轴正常运转的必要条件。采用油雾润滑，雾化发生器进气压为0.25~0.3MPa，选用20#透平油，油滴速度控制在80~100滴/min。润滑油雾在充分润滑轴承的同时，还带走了大量的热量。前后轴承的润滑油分配是非常重要的问题，必须加以严格控制。进气口截面大于前后喷油口截面的总和，排气应顺畅，各喷油小孔的喷射角与轴线呈15o夹角，使油雾直接喷入轴承工作区。电主轴维修工艺的要点：1、根据电主轴的损坏情况，测量静态、动态径向跳动及抬起间隙和轴向窜动量。2、用自制的专用工具拆卸电主轴。清洗并测量转子摆差和磨损情况。3、选配轴承。每组轴承的内孔及外径的一致性误差均要≤0.002~0.003mm，与套筒的内孔保持0.004~0.008mm的间隙；与主轴保持0.0025~0.005mm的间隙。电主轴维修认准机械，在实际操作中，以双手大拇指能将轴承推入套筒的配合为最好。过紧会引起轴承外环变形，轴承温升过高，过松则降低磨头的刚度。4、轴承的清洁，是保证轴承正常工作及使用寿命的重要环节，切勿用压缩空气吹转轴承，因压缩空气中的硬性微粒会使滚道拉毛。5、圆锥轴承或角接触球轴承一定注意轴承安装方向，否则达不到回转精度要求。整个装配过程采用专用工具，以消除装配误差，保证装配质量。6、当套筒内孔变形、圆度超差，或与轴承配合过松时，可采用局部电镀法进行补偿再研磨至要求，轴颈处也可采用此法。7、电主轴上的圆螺母、油封盖等零件的端面分别与轴承内外环的端面紧密接触，因而其螺纹部分与端面的垂直度要求很高，可以采用涂色法检查接触情况。若接触率8、装配后的电主轴进行轴向调整（调整时用拉簧秤测量），同时应测量静态、动态径向跳动及抬起间隙，直至达到装配工艺要求。9、在机器实际运转条件下，排除装配、机器运转时的热变形等因素的影响，在一定转速下，应用动平衡仪对转子进行动平衡。由于电主轴是高速精密元件，定期维护是非常有必要的。电主轴定期维护如下：1、电主轴的轴向跳动一般要求为0.002mm(2μm)，每年检测2次。2、电主轴内锥孔的径向跳动一般要求为0.002mm(2μm)，每年检测2次。3、电主轴芯棒远端(250mm)径向跳动一般要求为：0.012mm(12μm)，每年检测2次。4、蝶形弹簧的涨紧力要求为：16~27KN(以HSK63为例)每年检测2次。5、拉刀杆松刀时伸出的距离为：10.5±0.1mm(以HSK63为例)每年检测4次。数控主轴故障的维修技巧，主轴故障的诊断方法一般采用直观法和振动法。在诊断前应仔细分析其机械结构，同时还应把各因素综合考虑。在维修技巧方面应注意以下几点：1、注意零件的拆装顺序主轴维修必须打开主轴箱，拆卸主轴部件。因为数控的主轴结构复杂、零部件较多，拆下的零部件应按顺序编号，然后再逐件进行清洗、检测，更换失效零件。主轴选择，品质保障，安装复原时，要遵循拆卸的反顺序。2、拆卸用专用拔销器主轴箱顶盖的拆卸要用拔销器。顶盖上面有两个定位销。定位销上端有拔销用的M5螺纹孔，一般用户没有专用拔销器，可自制一个的专用工具，在钢板上钻三个孔，中间一个为6mm的光孔，两边各有一个M6的螺纹孔。拔销时，6mm光孔对准定位销上的M5螺纹孔，旋上一个M5的螺钉，使螺钉压紧钢板。然后在钢板的两侧螺纹孔中分别旋人M6螺钉，均匀下旋把钢板抬起，钢板带动M5螺钉，从而把定位销拔出。3、波形弹簧组装主轴部件组装时，波形弹簧必须先恢复到拆卸前的压缩状态。这时用拉马压缩可能有困难，可制作专用工具完成压缩。4、数控主轴部件常见的故障与排除方法数控主轴的回转精度直接影响到工件的加工精度。主轴部件发生故障的主要形式是主轴发热、主轴运转时有噪声、主轴振动大或夹不住刀具等。产生以上故障的主要原因有主轴长期工作产生磨损、主轴切削负荷过大、主轴维护与润滑不良。
随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低闹匾�曛荆�⒃诤艽蟪潭壬暇龆ㄆ笠档纳�婵占洹?/P> 　　近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。 　　以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。 　　例如，吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析KMAS软件，华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模、汽车覆盖件模具和级进模CAD/CAE/CAM软件，上海交通大学模具CAD国家工程研究中心开发的冷冲模和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲模CAD软件等在国内模具行业拥有不少的用户。 　　虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。 未来冲压模具制造技术发展趋势�� 　　模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项： 　　(1)全面推广CAD/CAM/CAE技术� 　　模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。 　　(2)高速铣削加工 　　国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。 　　(3)模具扫描及数字化系统� 　　高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，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”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。 　　(4)电火花铣削加工� 　　电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。� 　　(5)提高模具标准化程度� 　　我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。国外发达国家一般为80%左右。 　　(6)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。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。 　　(7)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，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。� 　　(8)模具自动加工系统的发展� 　　这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。
模具制造技术与发展趋势 摘要】论述了模具与模具工业概况,以及我国模具工业的现状和发展趋势,指出了我国模 具技术与国外的差距,同时对国内外的模具市场进行了分析。 关键词:模具制造技术;发展;模具工业 1引言 模具是当今工业生产中使用极为广泛的主要工 艺装备,是最重要的工业生产手段和工艺发展方向, 一个国家工业水平的高低在很大程度上取决于模具 工业的发展水平,模具工业的发展水平是一个国家工 业水平的重要标志之一。模具工业称作“黄金工业”。 国民经济的5大支柱产业:机械、电子、汽车、石 化、建筑,都要求模具工业的发展与之相适应,模具是 “效益放大器”,用模具生产的最终产品价值,往往是 模具自身价值的几十倍、上百倍,模具生产水平的高 低,已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标 志,也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,因此,振兴和发展我国的模具工业,日 益受到人们的重视和关注。 2模具与模具工业概述 模具是一种专用工具,用于成形(型)各种金属或 非金属材料所需要零件的形状制品,这种专用工具统 称模具。 模具是工业生产中最基础的设备,是实现少切削 和无切削的不可缺少的工具,广泛用于工业生产中的 各个领域,如汽车、摩托车、家用电器、仪器、仪表、电 子等,它们中60%～80%的零件都需要模具来进行制 造;高效大批量生产的塑料件、螺钉、螺母和垫圈等标 准件也需要模具来生产;工程塑料、粉末冶金、橡胶、 合金压铸、玻璃成型等更需要用模具来成型。 2.1我国模具工业的现状 我国模具工业从起步到飞跃发展,历经了半个多 世纪,近几年来,我国模具技术水平有了很大的发展 和提高;大型、精密、复杂、高效和长寿命模具又上了 一个新台阶,模具质量及寿命明显提高,模具交货期 大大缩短。模具CAD/CAE/CAM技术广泛地得到应 用,并开发出了自主版权的模具CAD/CAE/CAM软 件。电加工、数控加工在模具制造技术发展中发挥了 重要作用。 2.2我国模具工业的发展趋势 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 要求是“交贷期短”“、精度高”“、质量好”和“价格低”, 模具技术的发展应该与这些要求相适应。 现代模具制造技术是以两大技术的应用为标志 的,一是数控加工技术,二是计算机应用技术。 (1)数控加工技术包括:数控机械加工技术、数控 电加工技术和数控特种加工技术。 数控机械加工技术:模具制造中的数控车削技 术、数控铣削技术,这些技术正在朝着高速切削的方 向发展。 数控电加工技术:如数控电火花加工技术、数控 线切割技术。 数控特种加工技术:通常利用光能、声能和超声 波等来完成加工的,如快速原型制造技术等,它们为 现代模具制造提供了新的工艺方法和加工途径。 (2)计算机技术。 CAD/CAM技术:用于建模和为数控加工提供NC 程序。 CAE技术:主要是针对不同的模具类型,以相应 的基础理论,通过数值模拟方法达到预测产品成型 (形)过程的目的,改善模具设计。 仿真技术:主要是检测模具数控加工的NC程序, 减少实际加工过程中的失误。 网络技术:通过局域网和广域网达到异地同步通 信、及时解决问题的目的。 2.3我国模具技术与国外的差距 虽然我国模具工业在过去10多年中取得了令人 瞩目的发展,但许多方面与工业发达国家相比仍有较 大的差距。例如,精密加工设备在模具加工设备中占 的比重较低;CAD/CAE/CAM技术的普及率不高;许多 先进的模具技术应用不够广泛等等,致使相当一部分 大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。 (1)产需矛盾。 工业发展水平的不断提高,工业产品更新速度加 快,对模具的要求越来越高,尽管改革开放以来,模具 工业有了较大的发展,但无论是在数量上,还是在质量 上仍满足不了国内市场的需要,目前满足率只能达到 70%左右,造成产需矛盾突出的原因:一是专业化、标 准化程度低,除少量标准件外购外,大部分工作均需模 具厂去完成,加工企业管理体制上的约束,造成模具制 造周期长,不能适应市场要求;二是设计和工艺技术落 后,如模具CAD/CAM技术普及率不高,加工设备数控 化程度低等,也造成了模具生产效率不高,周期较长。 (2)产品水平。 衡量模具产品的水平,主要有模具加工的制造精 度和表面粗糙度,加工模具的复杂程度、模具的使用 寿命和制造周期等,国内外模具产品水平仍有很大差 距,见表1、表2和表3所示。 (3)工艺装备水平。 我国机床工具行业已经可以提供成套的高精度 模具加工设备,如加工中心、数控铣床、数控仿形铣 床、电加工机床、座标磨床、光曲磨床和3坐标测量机 等。但在加工和定位精度、加工表面粗糙度、机床刚 性、稳定性、可靠性、刀具和附件的配套性方面,与国 外相比,仍有较大差距。 3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的品种多、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, 模具工业的发展趋势是非常明显的。 3.1模具产品的大型化和精密化 模具产品成型(形)零件的日趋大型化,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。 随着零件微型化和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。 3.2多功能复合模具 新型多功能复合模具是在多工位级进模基础上 开发出来的,一副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 过多功能模具生产出来的不再是单个零件,而是成批 的组件。 3.3新型的热流道模具 塑料模中由于采用热流道技术,可以提高模具制 造的生产效率和质量,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的一大 变革,国外模具已有一半用上了热流道技术,有的企 业甚至已达80%以上,效果十分明显。 3.4气体辅助注射模和高压注射成型工艺模具 气体辅助注射成型是一种塑料成型的新工艺,它 具有注射压力低、制品翘曲变形少、表面好、易于成 型、壁厚差异较大等优点,可在保证产品质量的前提 下,大幅度降低成本。 3.5快速经济模具 目前快速经济模具在生产中的比例将达75%以 上,一方面是制品使用周期短和品种更新快,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,开发快速经济模具越来越引起人们的重视。 3.6高速铣削加工 国外近年来发展的高速铣削加工,主轴转速可达 到40000～100000转/min,快速进给速度可达到30～ 40m/min,换刀时间可提高到1～3s,这样就大幅度提高 了加工效率,如在加工压铸模时,可提高7～8倍,并可 获得Ra≤10μm的加工表面粗糙度,形状精度可达 10μm。另外,还可加工硬度达60HRC的模块,形成了 对电火花成型加工的挑战。因此,高速铣削加工技术 的发展,促进了模具加工的发展,特别给汽车、家电行 业中大型腔模具制造方面注入了新的活力。 4模具市场分析 从模具市场发展的总体趋势来看应该是平稳向 上的,国内外行家都称现代模具工业是不衰亡工业。 模具市场的总体趋势虽然平稳向上,但各类模具的表 现却不可能一致,冲模、塑料模和压铸模的总和一般 占模具总量的80%左右,在未来的模具市场中,塑料 模和压铸模的发展速度将高于冲模,它们在模具总量 中的比例将逐步提高。 模具需要量是根据有关主机产量及其技术发展 来进行预测的,模具需求发展高于主机发展速度是一 般规律。国内的汽车、摩托车行业的模具市场是模具 最大的市场, 4.1家用电器行业 单台电冰箱需用模具生产的零件约150个,共需 模具约350副,价值约400多万元,其中冲模与塑料 模之比为2:1。单台洗衣机需用模具生产的零件约为 500多个,共需模具200副,价值约2000万元到3 000万元,其中冲模与塑料模之比为1:2～1:3。单台空 调器仅塑料模就需近20副,价值约为150万元左右。 单台微波炉共需模具近100副,价值约200万元。 4.2电子及通讯产品 电子产品中,音像产品是模具的主要市场,其中 以彩色电视机为主,单台彩电大约有150个零件需用 模具生产,共需模具约140副,价值约700万元,其中 塑料模约10副,价值120万元左右。 4.3建材行业 随着建筑业的发展,建材的需求量将大幅度增 长,塑料型材和铝合金型材模具需求量将日益增大,其 中塑料型材模具增幅将高于模具行业总体发展水平。 4.4塑料制品 2005年,我国塑料制品将达1800万吨,其中工程 塑料是我国重点支持和优先发展的产业,目前满足率 只有36.2%,预计每年将有25%的增长率。 4.5国际模具市场分析 目前世界模具市场供不应求,近几年,世界模具 市场总量一直为600～650亿美元,美国、日本、法国和 瑞士等国一年出口的模具约占本国模具总产值的1/ 3。我国模具出口数量极少,模具标准件虽已开始向香 港和东南亚地区出口,但为数也不多,1998年模具出 口总额约为0.96亿美元,约为全国模具总产值的 3.6%,与其他先进国家相比差距甚大。我国模具钳工 技术水平高,劳动力成本低,只要配备一些先进的数 控制模设备,提高模具加工质量,缩短生产周期,沟通 外贸渠道,模具出口将会有很大发展。 随着经济的高速发展,中、高档模具比例将不断 增大,这也是产品结构调整所带来的市场走势。 综上所述,未来几十年,国内外模具市场需求很 旺,前景很好。 5参考文献 [1]蒋建强.模具数控加工技术[M].北京:电子工业出版社,2005. [2]李发致.模具先进制造技术[M].北京:机械工业出版社,2003. [3]孔德音.模具制造学[M].北京:机械工业出版社,1998. [4]蒋建强.数控加工技术与实训[M].北京:电子工业出版社, 2003

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