模具是金屬壓力或塑性成型的基礎(chǔ)工藝裝備,是實(shí)現(xiàn)少、無切削加工的主要工藝措施途徑之一。據(jù)國際模協(xié)秘書長羅百輝介紹,我國目前的模具生產(chǎn)企業(yè)可劃分為四大類:專業(yè)模具廠,專業(yè)生產(chǎn)外供模具;產(chǎn)品廠的模具分廠或車間,以供給本產(chǎn)品廠所需的模具為主要任務(wù);三資企業(yè)的模具分廠,其組織模式與專業(yè)模具廠相類似,以小而專為主;鄉(xiāng)鎮(zhèn)模具企業(yè),與專業(yè)模具廠相類似。其中以第一類數(shù)量最多,模具產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的70%以上。我國的模具行業(yè)管理體制分散。目前有19個(gè)大行業(yè)部門制造和使用模具,沒有統(tǒng)一管理的部門。僅靠中國模具工業(yè)協(xié)會統(tǒng)籌規(guī)劃,集中攻關(guān),跨行業(yè),跨部門管理困難很多。
模具適宜于中小型企業(yè)組織生產(chǎn),而我國技術(shù)改造投資向大中型企業(yè)傾斜時(shí),中小型模具企業(yè)的投資得不到保證。包括產(chǎn)品廠的模具車間、分廠在內(nèi),技術(shù)改造后不能很快收回其投資,甚至負(fù)債累累,影響發(fā)展。雖然大多數(shù)產(chǎn)品廠的模具車間、分廠技術(shù)力量強(qiáng),設(shè)備條件較好,生產(chǎn)的模具水平也較高,但設(shè)備利用率低。
我國模具價(jià)格長期以來同其價(jià)值不協(xié)調(diào),造成模具行業(yè)“自身經(jīng)濟(jì)效益小,社會效益大”的現(xiàn)象?!案赡>叩牟蝗绺赡>邩?biāo)準(zhǔn)件的,干標(biāo)準(zhǔn)件的不如干模具帶件生產(chǎn)的。干帶件生產(chǎn)的不如用模具業(yè)務(wù)產(chǎn)品的”之類不正?,F(xiàn)象存在,極大地挫傷了模具企業(yè)(包括模具車間和分廠)職工的積極性。這也是模具行業(yè)留不住人才,青年技術(shù)人員和青年工人不愿學(xué)技術(shù)的原因之一 。
贛州市位于贛江上游,江西南部,簡稱贛南。東接福建省三明市和龍巖市,南臨廣東省梅州市、河源市和韶關(guān)市,西靠湖南省郴州市,北連本省吉安、撫州兩地區(qū)。處于我國東南沿海地區(qū)向中部內(nèi)地延伸的過渡地帶,也是內(nèi)地通向東南沿海的重要通道之一。章貢區(qū)是贛州市委、市政府所在地,全市政治、經(jīng)濟(jì)、文化、交通和信息中心。全區(qū)國土總面積425.5平方公里,建城區(qū)面積40.3平方公里;總?cè)丝?8.25萬,其中,城市人口35.21萬,轄6個(gè)鎮(zhèn)、4個(gè)街道辦事處,66個(gè)行政村、10個(gè)鎮(zhèn)居委會、43個(gè)社區(qū)居委會。自漢高祖六年(公元前201年)設(shè)置縣治至今已有2200年,晉代以來均為郡、州、路、府、道治所所在地。
贛州“南撫百越,北望中州”,自古就是溝通贛、閩、粵、湘的江南重鎮(zhèn),系兵家必爭之地;這里四周環(huán)山,城區(qū)三面臨水,“山為翠浪涌,水作玉虹流”,景色秀麗,城廓雄偉,有“千里贛江第一城”之譽(yù);交通便利,四省通衢,是珠江三角洲、閩東南三角區(qū)的直接腹地和內(nèi)地通往東南沿海的重要通道,也是溝通長江三角洲與華南經(jīng)濟(jì)區(qū)的紐帶。目前,已初步形成了由鐵路、公路、水運(yùn)、航空組成的交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)。章貢區(qū)作為江西“南大門”中心城區(qū)和“長珠閩”地區(qū)共同腹地的區(qū)位優(yōu)勢將進(jìn)一步凸顯,并在融入“泛珠三角經(jīng)濟(jì)圈”中發(fā)揮“橋頭堡”作用。
贛州市是一座國家歷史文化名城,集中了許多宋代文化景點(diǎn),主要有保存完整的宋代城墻、巍然壯觀的八境臺、郁然孤峙的郁孤臺、完整壯觀的文廟、藝術(shù)寶庫通天巖等。全市列為全國文物保護(hù)單位有17處,省級文物保護(hù)單位48處,保存著一大批歷史古跡。市內(nèi)著名的自然景觀,主要有安遠(yuǎn)的三百山、龍南縣的九連山、大余縣的梅關(guān)古驛道。三百山為東江源頭,是香港同胞飲用水的發(fā)源地,現(xiàn)列為國家森林公園。九連山是我國中亞熱帶地緣自然生態(tài)系統(tǒng)保存最完整的地段,保存有大量野生動(dòng)植物活化石,被列為江西省的重點(diǎn)自然保護(hù)區(qū)。此外,還有寧都的翠微峰、龍南的武當(dāng)山、上猶的陡水湖、崇義的聶都溶洞,寶葫蘆農(nóng)莊為代表的生態(tài)旅游均是風(fēng)景秀麗的旅游目的地。
改革開展以來,章貢區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展駛上了快車道,城市面貌日新月異,人民生活水平不斷提高。1998年,撤市改區(qū)前的縣級贛州市國內(nèi)生產(chǎn)總值達(dá)40.1億元,財(cái)政總收入4.85億元,為江西省第一個(gè)財(cái)政總收入超4億元的縣(市),綜合實(shí)力列為全省縣(市)前茅。1999年,原縣級贛州市改為章貢區(qū)。改區(qū)后,全區(qū)上下積極適應(yīng)變化,立足在新體制下求發(fā)展,始終堅(jiān)持把富裕和文明作為全區(qū)各級黨政共同追求的境界和目標(biāo)。根據(jù)區(qū)情特點(diǎn),確立了“依托主城區(qū)、建設(shè)新章貢”的發(fā)展戰(zhàn)略,提出了“抓好園區(qū)建設(shè)、市場培育、市郊農(nóng)業(yè)、生態(tài)旅游、城郊建設(shè)、社區(qū)建設(shè)等六大工程建設(shè)”的基本思路,相繼作出了開發(fā)建設(shè)沙河工業(yè)園、水西有色冶金基地、深層次推進(jìn)國有企業(yè)改革等重大舉措,初步走出了一條符合時(shí)代要求和章貢區(qū)特點(diǎn)的發(fā)展路子。
開放型經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速。2006年,全區(qū)引進(jìn)外資5020萬美元,外貿(mào)出口13431萬美元,外貿(mào)實(shí)績在全市繼續(xù)保持領(lǐng)先水平;引進(jìn)內(nèi)聯(lián)企業(yè)317家,實(shí)進(jìn)內(nèi)資15.9億元,其中,引進(jìn)5000萬元以上大工業(yè)項(xiàng)目11個(gè),實(shí)進(jìn)內(nèi)資10.9億元。連續(xù)多年被評為省、市利用外資、利用內(nèi)資、外貿(mào)出口和招商引資項(xiàng)目開發(fā)先進(jìn)單位。
工業(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。現(xiàn)擁有冶金、機(jī)械、造紙、化工、醫(yī)藥、食品、電子等29個(gè)工業(yè)門類。形成了有色金屬冶煉、機(jī)電制造和現(xiàn)代輕化紡等三大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),培育了華勁紙業(yè)、逸豪優(yōu)美科技、虔東實(shí)業(yè)、贛發(fā)集團(tuán)等一批優(yōu)秀重點(diǎn)工業(yè)企業(yè)。稀土冶金產(chǎn)品、鎢化工產(chǎn)品、鎢絲、氣壓機(jī)、膠印機(jī)、機(jī)制紙、皮革制品、精細(xì)化工產(chǎn)品等遠(yuǎn)銷海外。工業(yè)經(jīng)濟(jì)主要指標(biāo)在2003年實(shí)現(xiàn)三年翻番的基礎(chǔ)上,2005年再實(shí)現(xiàn)兩年翻番,工業(yè)經(jīng)濟(jì)已成為推動(dòng)全區(qū)經(jīng)濟(jì)增長的主導(dǎo)力量,連續(xù)多年獲全省工業(yè)崛起獎(jiǎng)和全省十強(qiáng)工業(yè)縣(市、區(qū))稱號。
園區(qū)建設(shè)穩(wěn)步務(wù)實(shí)推進(jìn)。2001年,舉全區(qū)之力打造工業(yè)發(fā)展新平臺——江西贛州沙河工業(yè)園區(qū)。經(jīng)過幾年的不斷發(fā)展,沙河工業(yè)園區(qū)已發(fā)展成為省級工業(yè)園區(qū)、省級民營科技園、省機(jī)電工業(yè)城和市級重點(diǎn)工業(yè)園,目前已接納72戶企業(yè)落戶。2006年4月,在贛州市委、市政府的大力支持下,由市、區(qū)兩家共同投資興建了贛州水西有色冶金基地,規(guī)劃建設(shè)面積10平方公里,該基地的建成必將成為全市有色工業(yè)發(fā)展的重要平臺。
商貿(mào)物流活躍。已形成大市場、大流通格局。現(xiàn)有各類批發(fā)貿(mào)易市場50多個(gè),市場總面積70多萬平方米,人均占有市場面積居江西省首位,市場年成交額達(dá)100多億元,成為幅射贛、粵、閩、湘邊際30多個(gè)縣(市)的商品物資集散地。
贛州市機(jī)械產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢在于汽車與摩托車零配件(總成),根據(jù)《贛州市機(jī)械產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,到2010年,全市機(jī)械產(chǎn)業(yè)規(guī)模以上企業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售收入超過40億元,實(shí)現(xiàn)利稅5億元,產(chǎn)業(yè)增加值年均增長18%以上。變速箱年生產(chǎn)能力達(dá)到80萬臺,齒輪生產(chǎn)能力達(dá)到170萬套,力爭形成汽車零部件產(chǎn)品的全國重要生產(chǎn)基地;贛州發(fā)電設(shè)備成套制造集團(tuán)發(fā)電設(shè)備年生產(chǎn)能力達(dá)到70萬KW以上;江西氣體壓縮機(jī)有限公司大型(40 以上)工業(yè)用氣體壓縮機(jī)年生產(chǎn)能力達(dá)到1500臺;專用汽車形成年產(chǎn)8000輛以上的生產(chǎn)能力。國際模協(xié)秘書長羅百輝認(rèn)為贛州市適合投資開發(fā)汽車、摩托車零配件模具項(xiàng)目,其中以鍛壓模具為主,兼顧其他產(chǎn)業(yè)及機(jī)械、電子等中小企業(yè)需求。
目前贛州市模具呈現(xiàn)七大特點(diǎn):
贛州市位于江西省南部,贛江上游。東接福建省三明市和龍巖市,南臨廣東省梅州市、河源市和韶關(guān)市,西靠湖南省郴州市,北連本省吉安、撫州兩地區(qū);是珠江三角洲、閩東南三角區(qū)的直接腹地和內(nèi)地通往東南沿海的重要通道,也是溝通長江三角洲與華南經(jīng)濟(jì)區(qū)的紐帶。國際模協(xié)秘書長羅百輝認(rèn)為,沙河工業(yè)園西鄰贛州火車站,東沿規(guī)劃建設(shè)中的323國道新線,南接105國道,距贛州市城區(qū)2公里,離4C級贛州黃金機(jī)場6公里,區(qū)位優(yōu)勢十分明顯。
(1) 模具專業(yè)化生產(chǎn)尚處起步階段
贛州市模具使用多為企業(yè)自制,目前模具專業(yè)生產(chǎn)廠家只有2~3家,且企業(yè)規(guī)模小,員工多在50人以下,注冊資本百萬元以下,年產(chǎn)模具不足千套,主要生產(chǎn)一些結(jié)構(gòu)簡單、工藝不甚復(fù)雜的五金模、拉線模等小型模具。這些企業(yè)尚處在家庭作坊式經(jīng)營階段,沒有建立較完善的現(xiàn)代企業(yè)制度,經(jīng)營水平和技術(shù)水平相對比較低,經(jīng)濟(jì)效益普遍不高。
(2) 模具制造工藝和設(shè)備落后
專業(yè)模具生產(chǎn)企業(yè)目前的加工設(shè)備尚停留在普通機(jī)床,如車、銑、刨、磨等,少數(shù)企業(yè)具備了數(shù)控車床、線切割機(jī)床,工藝水平落后,產(chǎn)品質(zhì)量難以保證。大型機(jī)械工業(yè)企業(yè)雖然有了相當(dāng)數(shù)量的數(shù)控機(jī)床、加工中心,但模具制造從來不是其主業(yè),模具加工又經(jīng)常同主業(yè)爭機(jī)床“資源”,又由于模具制造單件小批量的特點(diǎn),難以產(chǎn)生直觀的效益,而主業(yè)的生產(chǎn)能創(chuàng)造立即可見的效益,因而模具的加工工藝往往沒有引起足夠的認(rèn)識,雖有足夠精度的機(jī)床,卻難以制造出高質(zhì)量的模具。同時(shí),各專業(yè)模具企業(yè)和自制模具企業(yè)尚缺乏加工大型模具的龍門加工中心和加工復(fù)雜型腔模具的多軸聯(lián)動(dòng)銑削加工中心,缺乏大型模具、注射模具、壓鑄模具、復(fù)雜型腔模具的制造能力。
(3) 模具設(shè)計(jì)水平低
由于贛州市模具專業(yè)生產(chǎn)起步較晚,專業(yè)模具企業(yè)規(guī)模小,各企業(yè)的模具車間又不是企業(yè)的主業(yè),使得模具設(shè)計(jì)技術(shù)的提高、軟件的使用受到了資金制約,目前僅有的幾家小型作坊式模具企業(yè)尚停留在圖板設(shè)計(jì)的水平上,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)尚停留在AutoCAD二維繪圖的水平上,現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)軟件技術(shù)應(yīng)用度非常低,如Pro-E,SolidWoks,CAXA等。模具的應(yīng)力分析目前還沒有采用有限元等計(jì)算機(jī)輔助分析方法,難以完成復(fù)雜型腔模具的設(shè)計(jì),模具設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化程度低,專業(yè)化設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)程度不高,反求工程、并行工程等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法還未得到采用,模具設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期長。
(4) 模具從業(yè)人員水平低
一是設(shè)計(jì)人員沒有掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)造型軟件和設(shè)計(jì)方法。多年來贛州市的模具業(yè)發(fā)展緩慢,模具企業(yè)普遍效益不高,模具企業(yè)缺乏必要的資金投入來應(yīng)用現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)造型軟件,設(shè)計(jì)人員缺乏必要的教育培訓(xùn),不了解當(dāng)前模具設(shè)計(jì)技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢。二是工藝人員缺乏數(shù)控機(jī)床和加工中心的編程經(jīng)驗(yàn)。由于人才引進(jìn)和人員培訓(xùn)跟不上設(shè)備的引進(jìn),大多數(shù)模具從業(yè)人員的工藝概念尚停留在“車、銑、刨、磨、鉗”等階段,缺乏對當(dāng)代數(shù)控機(jī)床、CAD/CAM、機(jī)電一體化等技術(shù)的了解,缺乏數(shù)控機(jī)床和加工中心的使用經(jīng)驗(yàn)。三管理人員缺乏現(xiàn)代企業(yè)經(jīng)驗(yàn)理念和管理方法手段。家庭作坊式的經(jīng)營模式阻礙了現(xiàn)代企業(yè)制度的建立,也使得人才的引進(jìn)和人力資源的合理使用受到制約,使企業(yè)難以迅速建立起適應(yīng)市場和自身特點(diǎn)的經(jīng)營理念和管理模式。
(5) 模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間很大
模具需求量逐年增加,現(xiàn)有模具企業(yè)和企業(yè)模具自制滿足不了模具質(zhì)量和數(shù)量的要求,模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間很大。。國際模協(xié)秘書長羅百輝認(rèn)為,長期以來贛州市模具業(yè)自產(chǎn)自銷的發(fā)展模式嚴(yán)重制約了贛州市機(jī)械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。模具的制造成本高、生產(chǎn)周期長、精度不高,嚴(yán)重影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。要在2010年達(dá)到贛州市機(jī)械產(chǎn)業(yè)規(guī)劃目標(biāo),即全市機(jī)械產(chǎn)業(yè)規(guī)模以上企業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售收入超過40億元,實(shí)現(xiàn)利稅5億元,必需做大做強(qiáng)贛州市規(guī)模以上機(jī)械工業(yè),必需使企業(yè)的側(cè)重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到其主業(yè)上,而不能采取傳統(tǒng)的“小而全”、“大而全”的發(fā)展模式,預(yù)計(jì)屆時(shí)贛州市每年模具需求量將達(dá)3000套以上,必需建設(shè)專業(yè)模具企業(yè)為整個(gè)機(jī)械產(chǎn)業(yè)提供配套支持,這是優(yōu)化機(jī)械產(chǎn)業(yè)鏈提高整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈效益所必需的,也符合社會分工、專業(yè)化生產(chǎn)的客觀規(guī)律。
(6) 加快模具工業(yè)發(fā)展是贛州市機(jī)械產(chǎn)業(yè)規(guī)劃目標(biāo)之一
模具工業(yè)被贛州市機(jī)械產(chǎn)業(yè)規(guī)劃列為優(yōu)化贛州機(jī)械產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)、拉伸產(chǎn)業(yè)鏈、提高產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)的優(yōu)先和重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目,“十一五”期間一批具有相當(dāng)規(guī)模的模具企業(yè)將在贛州建成。在土地資源使用、人才培養(yǎng)、人力資源、稅收優(yōu)惠等方面有較大的傾斜政策。
(7) 具備了發(fā)展模具工業(yè)的基本技術(shù)條件
雖然贛州市模具專業(yè)化生產(chǎn)尚處起步階段,但多年來企業(yè)自制模具為模具設(shè)計(jì)制造培養(yǎng)了大量設(shè)計(jì)和制造人才,多所模具職業(yè)學(xué)校每年為社會培養(yǎng)了大量合格的高質(zhì)量的技術(shù)工人,江西理工大學(xué)有著多年的材料成型、模具設(shè)計(jì)與制造等專業(yè)教學(xué)和科研實(shí)踐,其培養(yǎng)的人才由于扎實(shí)的專業(yè)素質(zhì)和勤奮、嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)、創(chuàng)新的工作作風(fēng)以及較強(qiáng)的科研能力在全國各地普遍受到好評,材料工程研究中心、模具CAD/CAM研究中心等學(xué)校各類研究機(jī)構(gòu)也能為模具業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)大的技術(shù)支持。
贛州市模具工業(yè)發(fā)展趨勢
1 模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三維化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展
(1)模具軟件功能集成化
模具軟件功能的集成化要求軟件的功能模塊比較齊全,同時(shí)各功能模塊采用同一數(shù)據(jù)模型,以實(shí)現(xiàn)信息的綜合管理與共享,從而支持模具設(shè)計(jì)、制造、裝配、檢驗(yàn)、測試及生產(chǎn)管理的全過程,達(dá)到實(shí)現(xiàn)最佳效益的目的。如英國Delcam公司的系列化軟件就包括了曲面/實(shí)體幾何造型、復(fù)雜形體工程制圖、工業(yè)設(shè)計(jì)高級渲染、塑料模設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)、復(fù)雜形體CAM、藝術(shù)造型及雕刻自動(dòng)編程系統(tǒng)、逆向工程系統(tǒng)及復(fù)雜形體在線測量系統(tǒng)等。集成化程度較高的軟件還包括:Pro/ENGINEER、UG和CATIA等。國內(nèi)有上海交通大學(xué)金屬塑性成型有限元分析系統(tǒng)和沖裁模CAD/CAM系統(tǒng);北京北航海爾軟件有限公司的CAXA系列軟件;吉林金網(wǎng)格模具工程研究中心的沖壓模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)等。
(2)模具設(shè)計(jì)、分析及制造的三維化
傳統(tǒng)的二維模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已越來越不適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)和集成化技術(shù)要求。模具設(shè)計(jì)、分析、制造的三維化、無紙化要求新一代模具軟件以立體的、直觀的感覺來設(shè)計(jì)模具,所采用的三維數(shù)字化模型能方便地用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的CAE分析、模具可制造性評價(jià)和數(shù)控加工、成形過程模擬及信息的管理與共享。如Pro/ENGINEER、UG和CATIA等軟件具備參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)等特點(diǎn),從而使模具并行工程成為可能。另外,Cimatran公司的Moldexpert,Delcam公司的Ps-mold及日立造船的Space-E/mold均是3D專業(yè)注塑模設(shè)計(jì)軟件,可進(jìn)行交互式3D型腔、型芯設(shè)計(jì)及典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。澳大利亞Moldflow公司的三維真實(shí)感流動(dòng)模擬軟件MoldflowAdvisers已經(jīng)受到用戶廣泛的好評和應(yīng)用。國內(nèi)有華中理工大學(xué)研制的同類軟件HSC3D4.5F及鄭州工業(yè)大學(xué)的Z-mold軟件。面向制造、基于知識的智能化功能是衡量模具軟件先進(jìn)性和實(shí)用性的重要標(biāo)志之一。
(3)模具軟件應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化趨勢
隨著模具在企業(yè)競爭、合作、生產(chǎn)和管理等方面的全球化、國際化,以及計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的迅速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)使得在模具行業(yè)應(yīng)用虛擬設(shè)計(jì)、敏捷制造技術(shù)既有必要,也有可能。美國在其《21世紀(jì)制造企業(yè)戰(zhàn)略》中指出,到2006年要實(shí)現(xiàn)汽車工業(yè)敏捷生產(chǎn)/虛擬工程方案,使汽車開發(fā)周期從40個(gè)月縮短到4個(gè)月。
2 模具檢測、加工設(shè)備向精密、高效和多功能方向發(fā)展
?。?)模具檢測設(shè)備的日益精密、高效
精密、復(fù)雜、大型模具的發(fā)展,對檢測設(shè)備的要求越來越高。現(xiàn)在精密模具的精度已達(dá)2~3μm,目前國內(nèi)廠家使用較多的有意大利、美國、日本等國的高精度三坐標(biāo)測量機(jī),并具有數(shù)字化掃描功能。如東風(fēng)汽車模具廠不僅擁有意大利產(chǎn)3250mm×3250mm三坐標(biāo)測量機(jī),還擁有數(shù)碼攝影光學(xué)掃描儀,率先在國內(nèi)采用數(shù)碼攝影、光學(xué)掃描作為空間三維信息的獲得手段,從而實(shí)現(xiàn)了從測量實(shí)物→建立數(shù)學(xué)模型→輸出工程圖紙→模具制造全過程,成功實(shí)現(xiàn)了逆向工程技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。這方面的設(shè)備還包括:英國雷尼紹公司第二代高速掃描儀(CYCLON SERIES2)可實(shí)現(xiàn)激光測頭和接觸式測頭優(yōu)勢互補(bǔ),激光掃描精度為0.05mm,接觸式測頭掃描精度達(dá)0.02mm。另外德國GOM公司的ATOS便攜式掃描儀,日本羅蘭公司的PIX-30、PIX-4臺式掃描儀和英國泰勒-霍普森公司的TALYSCAN150多傳感三維掃描儀分別具有高速化、廉價(jià)化和功能復(fù)合化等特點(diǎn)。
?。?)數(shù)控電火花加工機(jī)床
日本沙迪克公司采用直線電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)的AQ325L、AQ550LLS-WEDM具有驅(qū)動(dòng)反應(yīng)快、傳動(dòng)及定位精度高、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。瑞士夏米爾公司的NCEDM具有P-E3自適應(yīng)控制、PCE能量控制及自動(dòng)編程專家系統(tǒng)。另外有些EDM還采用了混粉加工工藝、微精加工脈沖電源及模糊控制(FC)等技術(shù)。
?。?)高速銑削機(jī)床(HSM)
銑削加工是型腔模具業(yè)務(wù)的重要手段。而高速銑削具有工件溫升低、切削力小、加工平穩(wěn)、加工質(zhì)量好、加工效率高(為普通銑削加工的5~10倍)及可加工硬材料(<60HRC)等諸多優(yōu)點(diǎn)。因而在模具業(yè)務(wù)中日益受到重視。瑞士克朗公司UCP710型五軸聯(lián)動(dòng)加工中心,其機(jī)床定位精度可達(dá)8μm,自制的具有矢量閉環(huán)控制電主軸,最大轉(zhuǎn)速為42000r/min。意大利RAMBAUDI公司的高速銑床,其加工范圍達(dá)2500mm×5000mm×1800mm,轉(zhuǎn)速達(dá)20500r/min,切削進(jìn)給速度達(dá)20m/min。HSM一般主要用于大、中型模具業(yè)務(wù),如汽車覆蓋件模具、壓鑄模、大型塑料等曲面加工,其曲面加工精度可達(dá)0.01mm。
3 快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)
縮短產(chǎn)品開發(fā)周期是贏得市場競爭的有效手段之一。國際模協(xié)秘書長羅百輝認(rèn)為,與傳統(tǒng)模具業(yè)務(wù)技術(shù)相比,快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)具有制模周期短、成本較低的特點(diǎn),精度和壽命又能滿足生產(chǎn)需求,是綜合經(jīng)濟(jì)效益比較顯著的模具制造技術(shù),具體主要有以下一些技術(shù)。
(1) 快速原型制造技術(shù)(RPM)。它包括激光立體光刻技術(shù)(SLA) ;疊層輪廓制造技術(shù)(LOM) ;激光粉末選區(qū)燒結(jié)成形技術(shù)(SLS) ;熔融沉積成形技術(shù)(FDM) 和三維印刷成形技術(shù)(3D-P)等。
(2) 表面成形制模技術(shù)。它是指利用噴涂、電鑄和化學(xué)腐蝕等新的工藝方法形成型腔表面及精細(xì)花紋的一種工藝技術(shù)。
(3) 澆鑄成形制模技術(shù)。主要有鉍錫合金制模技術(shù)、鋅基合金制模技術(shù)、樹脂復(fù)合成形模具技術(shù)及硅橡膠制模技術(shù)等。
(4) 冷擠壓及超塑成形制模技術(shù)。
(5) 無模多點(diǎn)成形技術(shù)。
(6) KEVRON鋼帶沖裁落料制模技術(shù)。
(7) 模具毛坯快速制造技術(shù)。主要有干砂實(shí)型鑄造、負(fù)壓實(shí)型鑄造、樹脂砂實(shí)型鑄造及失蠟精鑄等技術(shù)。
(8) 其他方面技術(shù)。如采用氮?dú)鈴椈蓧哼?、卸料、快速換模技術(shù)、沖壓單元組合技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)及實(shí)型鑄造沖模刃口鑲塊技術(shù)等。
4 模具材料及表面處理技術(shù)發(fā)展迅速
模具工業(yè)要上水平,材料應(yīng)用是關(guān)鍵。據(jù)國際模協(xié)秘書長羅百輝估算,因選材和用材不當(dāng),致使模具過早失效,大約占失效模具的45%以上。在模具材料方面,常用冷作模具鋼有CrWMn、Cr12、Cr12MoV和W6Mo5Cr4V2,火焰淬火鋼(如日本的AUX2、SX105V(7CrSiMnMoV)等;常用新型熱作模具鋼有美國H13、瑞典QRO80M、QRO90SUPREME等;常用塑料模具用鋼有預(yù)硬鋼(如美國P20)、時(shí)效硬化型鋼(如美國P21、日本NAK55等)、熱處理硬化型鋼(如美國D2,日本PD613、PD555、瑞典一勝白136等)、粉末模具鋼(如日本KAD18和KAS440)等;覆蓋件拉延模常用HT300、QT60-2、Mo-Cr、Mo-V鑄鐵等,大型模架用HT250。多工位精密沖模常采用鋼結(jié)硬質(zhì)合金及硬質(zhì)合金YG20等。在模具表面處理方面,其主要趨勢是:由滲入單一元素向多元素共滲、復(fù)合滲(如TD法)發(fā)展;由一般擴(kuò)散向CVD、PVD、PCVD、離子滲入、離子注入等方向發(fā)展;可采用的鍍膜有:TiC、TiN、TiCN、TiAlN、CrN、Cr7C3、W2C等,同時(shí)熱處理手段由大氣熱處理向真空熱處理發(fā)展。另外,目前對激光強(qiáng)化、輝光離子氮化技術(shù)及電鍍(刷鍍)防腐強(qiáng)化等技術(shù)也日益受到重視。
5 模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式逐步得到了認(rèn)同
在成形工藝方面,主要有沖壓模具功能復(fù)合化、超塑性成形、塑性精密成形技術(shù)、塑料模氣體輔助注射技術(shù)及熱流道技術(shù)、高壓注射成形技術(shù)等。另一方面,隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷發(fā)展和模具行業(yè)整體水平的提高,在模具行業(yè)出現(xiàn)了一些新的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理理念與模式。具體主要有:適應(yīng)模具單件生產(chǎn)特點(diǎn)的柔性制造技術(shù);創(chuàng)造最佳管理和效益的團(tuán)隊(duì)精神,精益生產(chǎn);提高快速應(yīng)變能力的并行工程、虛擬制造及全球敏捷制造、網(wǎng)絡(luò)制造等新的生產(chǎn)哲理;廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)件通用件的分工協(xié)作生產(chǎn)模式;適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保要求的綠色設(shè)計(jì)與制造等。