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1、先进制造技术先进制造技术Advanced Manufacturing Technology(AMT)第三章第三章 先进制造工艺技术先进制造工艺技术第三节第三节快速制模技术快速制模技术l模具和模具工业模具和模具工业l模具先进制造技术模具先进制造技术l我国模具先进制造技术的发展我国模具先进制造技术的发展l快速制模技术快速制模技术模具工业兴旺：模具工业兴旺：新型材料性能的提高，在更多领域替代了金属零件，而且性新型材料性能的提高，在更多领域替代了金属零件，而且性能毫不逊色。能毫不逊色。模具制造的需求最终用户对产品的要求：使最终用户对产品的要求：使用性能、价格成本、人体工用性能、价格成本、人体工程学要求
2、、视觉美学要求程学要求、视觉美学要求模具制造的需求CAD/CAM为实现为实现复杂模具的开发奠复杂模具的开发奠定技术基础定技术基础模具和模具工业模具和模具工业模具的重要性：模具的重要性：金属零件粗加工的75%、精加工的50%和塑料零件的90%是用模具加工完成的。因此，模具工业也被称为“皇冠工业”。模具制造已成为先进制造技术的一个重要组成部分。模具工业已成为工业发展的基础，许多新产品的开发都依赖与模具，特别是汽车、电子电器、轻工、航空等行业。模具是工业生产的重要装备，是国民经济的基础工业。模具被誉为工业之父，其技术集现代工业产品制造技术之大成。模具在现代工业中的地位据统计，利用模具制造的零件，在飞
3、机、汽车、拖拉机、电机电器、仪器仪表等机电产品中占60%70%，在电视机、录音机、计算机等电子产品中占80%以上，在自行车、手表、洗衣机、电冰箱、电风扇等轻工业产品中占85%以上。模具在现代工业中的地位汽车工业，一个车型的轿车共需4000多套模具，价值23亿元。在各种类型的汽车中，平均一个车型需要冲压模具2000套，其中大中型覆盖件模具300套。模具和模具工业模具和模具工业模具的重要性：模具的重要性：模具是制造业中使用量大、影响面广的工具产品。模具是制造业中使用量大、影响面广的工具产品。没有型腔模、压铸模、铸模、拉深模和冲压模，就无法生没有型腔模、压铸模、铸模、拉深模和冲压模，就无法生产出被广
4、泛应用和具有竞争价格的塑料件、合金压铸件、产出被广泛应用和具有竞争价格的塑料件、合金压铸件、钢板件和锻件。钢板件和锻件。在现代批量生产中，没有高水平的模具，就没有高质量的在现代批量生产中，没有高水平的模具，就没有高质量的产品，它对企业提高生产效率、降低生产成本也有重要的产品，它对企业提高生产效率、降低生产成本也有重要的作用。作用。模具制造技术的发展趋势模具制造技术的发展趋势模具制造的基本要求模具制造的基本要求l制造精度高l使用寿命长l制造周期短l模具成本低现代模具制造的特点现代模具制造的特点传统制模传统制模现代制模现代制模制模质量制模质量依赖于人为因素，依赖于人为因素，再现能力差，再现能力差，
5、整体不易控制整体不易控制依赖于物化因素，依赖于物化因素，再现能力强，再现能力强，能够整体控制能够整体控制制模流程制模流程串行方式串行方式进行，容易造成进行，容易造成设计和制造脱节，设计和制造脱节，重复劳动多，加工周期长重复劳动多，加工周期长并行方式并行方式进行，共享数学模型和数进行，共享数学模型和数据库据库并行通信，相互协调并行通信，相互协调重复劳动少，加工周期短重复劳动少，加工周期短制模评价制模评价通过试模进行评价，返修通过试模进行评价，返修多，成本高多，成本高计算机仿真和模拟来完善模具结构，计算机仿真和模拟来完善模具结构，返修少，成本低返修少，成本低我国模具工业的现状我国模具工业的现状中国
6、约有模具生产厂2万余家，从业人员50多万人，2004年我国模具工业总产值超过530亿美元。近10年来，中国模具工业的一直以每年15%左右的增长速度快速发展。2004年进口模具18.13亿美元，出口模具4.91亿美元，分别比2003年增长了18%、32.4%和45.9%。进出口相抵后的净进口达13.2亿美元，为净进口量加大的国家。对于大型、精密、复杂、长寿命模具需求的增长将远超过每年15%的增幅。汽车、摩托车行业的模具需求将占国内模具市场的一半左右。2005年汽车年产量570万辆。家用电器在国内的市场很大。目前，我国的彩电的年产量已超过3200万台，电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过了1000万
7、台。家用电器行业的发展对模具的需求量也将会很大。其他发展较快的行业，如电子、通讯和建筑材料等行业对模具的需求，都将对中国模具工业和技术的发展产生巨大的推动作用。我国模具工业的现状我国模具工业的现状我国模具工业的现状我国模具工业的现状国内模具企业规模普遍偏小。全国模具产值过亿元的企业不过14家产值在5千万元至1亿元的企业有19家产值在3千万元至5千万元的模具企业有24家产值在1千万元至3千万元的企业达到100家规模最大的一汽模具制造有限公司其全年产值也不到3亿元。国内模具企业属于典型的中小企业，而且民营企业占据了半壁江山。与国际模具先进制造水平比较，仍有很大差距中国的模具生产目前主要集中在华南和
8、华东，大约占了全国模具制造业产值和销售额的2/3，每年平均增长在20%左右。华南模具生产企业主要集中在广东省。广东全省模具生产企业总数目前已有6000家以上，产值已超过150亿元人民币。华东模具生产企业主要集中在浙江、江苏、上海，其模具产值也超过150亿元人民币，其中浙江省的宁波市和台州市最为集中。山东省、安徽省和四川省的模具工业也发展很快,在全国占有重要地位。我国模具工业的现状我国模具工业的现状中国模具生产企业中国模具生产企业(模具产值超过模具产值超过20002000万元万元)1.揭阳市天阳橡胶机械有限公司揭阳市天阳橡胶机械有限公司 2.浙江模具厂浙江模具厂3.青岛海尔模具有限公司青岛海尔模
9、具有限公司 4.东风汽车模具厂东风汽车模具厂5.联盛联盛(番禺番禺)塑料五金模具有限公司塑料五金模具有限公司 6.深圳康佳精密模具制造有限公司深圳康佳精密模具制造有限公司7.铜铜 陵市三佳集团宏光异型材模具厂陵市三佳集团宏光异型材模具厂8.铜陵市三佳铜陵市三佳(电子电子)集团有限责任公司集团有限责任公司 9.沈阳子午线轮胎模具有限公司沈阳子午线轮胎模具有限公司10.上海紫燕模具工业有限公司上海紫燕模具工业有限公司11.广东科龙模具有限公司广东科龙模具有限公司 12.上海龙记金属制品有限公司上海龙记金属制品有限公司 13.跃进汽车集团公司模具厂跃进汽车集团公司模具厂 14.顺德市美的模具制造有限
10、公司顺德市美的模具制造有限公司 15.上海斯米克金刚石模具有限公司上海斯米克金刚石模具有限公司 16.一汽模具制造有限公司一汽模具制造有限公司 17.黄岩模具二厂黄岩模具二厂 18.浙江赛豪实业有限公司浙江赛豪实业有限公司 19.新余市锻压有限责任公司新余市锻压有限责任公司 20.天津汽车模具有限公司天津汽车模具有限公司 21.柳州微型汽车厂工模具车间柳州微型汽车厂工模具车间 22.大连瓦轴集团模具制造有限公司大连瓦轴集团模具制造有限公司 23.河南安阳彩色显像管玻壳公司模具厂河南安阳彩色显像管玻壳公司模具厂 24.广东增城市塑料模具标准件厂广东增城市塑料模具标准件厂 25.无锡市模具厂无锡市
11、模具厂 26.厦门华侨电子企业有限公司模具厂厦门华侨电子企业有限公司模具厂 27.福建晋江光宇电脑模具有限公司福建晋江光宇电脑模具有限公司 28.上上海海夏夏普普模模具具工工业业控控制制系系统统有有限限公公司司 29.陕西渭河工模具总厂陕西渭河工模具总厂 30.山东诸城市宏达模具股份有限公司山东诸城市宏达模具股份有限公司人均模具产值超过人均模具产值超过1010万元的企业名单万元的企业名单 1.揭阳市天阳橡胶机械有限公司揭阳市天阳橡胶机械有限公司 2.上海紫燕模具工业有限公司上海紫燕模具工业有限公司 3.深圳市康佳精密模具制造有限公司深圳市康佳精密模具制造有限公司 4.青岛海尔模具有限公司青岛海
12、尔模具有限公司 5.铜陵市三佳集团宏光异型材模具厂铜陵市三佳集团宏光异型材模具厂 6.昆山大型塑料模架厂昆山大型塑料模架厂 7.上海龙记金属制品有限公司上海龙记金属制品有限公司 8.上海电表厂模具分厂上海电表厂模具分厂 9.青岛塑料模具实业公司模具厂青岛塑料模具实业公司模具厂 10.广东科龙模具有限公司广东科龙模具有限公司 11.河南安阳彩色显像管玻壳公司模具河南安阳彩色显像管玻壳公司模具厂厂 12.宁海县广达制模有限公司宁海县广达制模有限公司 13.柳州微型汽车厂工模具车间柳州微型汽车厂工模具车间 14.深圳市兴龙机械模具有限公司深圳市兴龙机械模具有限公司 15.宁波市北仑区大矸华达塑料模具
13、厂宁波市北仑区大矸华达塑料模具厂 16.宁海县第一注塑模具厂宁海县第一注塑模具厂 17.宁海县跃飞模具有限公司宁海县跃飞模具有限公司 18.浙江黄岩中亚模具有限公司浙江黄岩中亚模具有限公司 19.鄂州鄂丰精密模具有限公司鄂州鄂丰精密模具有限公司 20.浙江黄岩模具六厂浙江黄岩模具六厂 21.宁海县上达机械模具厂宁海县上达机械模具厂 22.厦门华侨电子企业有限公司模具厂厦门华侨电子企业有限公司模具厂 23.上海斯米克金刚石工模具有限公司上海斯米克金刚石工模具有限公司 24.宁宁波波市市北北仑仑区区塔塔山山寺寺东东风风模模具具塑塑料料厂厂 25.江苏惠中模具制造公司江苏惠中模具制造公司 26.浙江
14、模具厂浙江模具厂 27.上海腾飞模具技术开发公司上海腾飞模具技术开发公司 28.深圳市龙华实业公司深圳市龙华实业公司 29.慈溪市鸿达电机模具制造中心慈溪市鸿达电机模具制造中心 30.上上海海夏夏普普模模具具工工业业控控制制系系统统有有限限公公司司 31.天津汽车模具有限公司天津汽车模具有限公司 32.湖北普辉模具有限公司湖北普辉模具有限公司我国模具工业的现状我国模具工业的现状模具行业模具行业结构调整步伐加快大型、精密、复杂、长寿命模具及标准件的发展；塑料模和压铸模比例增大；面向市场的专业模具厂家数量及能力增加较快。“三资”及民营企业发展很快。发展不平衡东南沿海地区发展快于中西部，南方快于北方
15、。模具生产最集中的地区在珠江三角和长江三角地区，其模具产值约占全国产值的2/3以上。我国模具工业的现状我国模具工业的现状模具属于典型的高投入产业，没有高精度、质量好的加工设备也无法生产高水平的模具。国外高质量、高精度的数控加工中心、电火花、线切割等加工的模具设备动辄几百万，上千万，且设备更新、淘汰很快，折旧率高模具企业民营企业居多，受信贷、投资政策的影响，其追加投资的资金很难筹集。如果没有国家一定的支持，很难跟上模具快速发展的步伐。投资稍有不慎，就会亏损，甚至倒闭模具先进制造技术的发展对策模具先进制造技术的发展对策高速数控加工高速数控加工特种加工技术特种加工技术反求技术反求技术快速成形与快速模
16、具快速成形与快速模具表面工程技术进展表面工程技术进展模具企业的管理模式模具企业的管理模式传统的制模方法传统的制模方法 传统的制模技术大都是依据样模传统的制模技术大都是依据样模(母模母模)，采，采用拷贝方式用拷贝方式(如铸造、喷涂、电铸、复合材料浇如铸造、喷涂、电铸、复合材料浇注等注等)来制造模具主要工作零件来制造模具主要工作零件(凸、凹模或模腔、凸、凹模或模腔、模芯模芯)的。的。传统制造模具的具体方法传统制造模具的具体方法(1)机械加工方法机械加工方法:传统的切削法传统的切削法(2)仿形加工法仿形加工法(3)特种加工法特种加工法:电火花成型加工法；电火花线切割加工法；电火花成型加工法；电火花线切割加工法；电化学加工法等电化学加工法等电火花加工法电火花加工法电火花加工工件传统的制模方法缺陷n精度低。精度低。n制作周期长，如快速切削铝模需要制作周期长，如快速切削铝模需要2 24 4周时间。周时间。n柔性差：元件有所改变时，模具很难修改，不柔性差：元件有所改变时，模具很难修改，不得不重做。得不重做。上述三种缺陷中上述三种缺陷中精度精度和和周期周期是重要的问题，是重要的问题，只要解决了样模精度
