模具產業發展的六大技術

1、模具數字化設計制造及企業信息化管理技術

模具數字化設計制造及企業信息化管理技術是國際上公認的提高模具行業整體水平的有效技術手段,能夠極大地提高模具生產效率和產品質量,并提升企業的綜合水平和效益。以大型、精密、復雜模具為代表的高技術含量模具,目前大量進口,進口模具占據了國內中高端模具市場的50%左右。這類高技術含量的模具,與國際先進水平相比,我們尚有5-10年左右差距。差距主要表現在精度、壽命、制造周期及使用穩定性和可靠性等方面,模具數字化設計制造技術的落后是造成產品落后的最主要原因之一。

這項技術目前在國內雖已有不同程度應用,但高端軟件主要依靠進口,國內開發能力弱,應用水平低。據介紹,該項技術所包含的主要關鍵技術有:模具優化設計與CAD/CAM/CAE一體化技術,尤其是三維設計和計算機仿真模擬分析技術、模具模塊化、集成化、協同化設計技術;模具企業ERP、PDM、PLM、MES等信息化管理技術;快速成型與快速制模技術;虛擬網絡技術及公共服務平臺的建立等。通過這些關鍵技術的突破,可極大地提高模具企業自主創新能力和市場競爭力,有效提高高技術含量模具的國內市場滿足率,并能大量出口,從而提高我國模具行業的整體水平及企業效益。

2、大型及精密沖壓模具設計制造技術

模具大型化和精密化一直是重要發展趨勢,高強度板和不等厚激光焊接板的沖壓成形技術應用已越來越普遍,高強度鋼板熱沖壓成形和大型鋁合金板沖壓成形技術在汽車生產中的應用也日益增多;由于高速沖床的運行速度越來越高,集成電路腳距越來越細密,接插件精度越來越高且體積越來越小,因此超精密加工在進一步發展。然而目前我國B級以上中高檔轎車和超大規模集成電路及精密電子產品的模具還主要依靠進口,為汽車零部件配套的大型多工位級進模剛起步不久,板料熱沖壓成形及其模具技術在國內剛起步,基本上還是空白,模具生產技術水平已成為影響我國汽車和高檔電子產品自主創新能力提高的重要因素。大型及精密沖壓模具生產技術的提高,不但能提高汽車和高檔電子產品的性能及自主創新能力,還將帶動模具行業整體水平的提高。

據介紹,該項技術所包含的主要關鍵技術有:汽車大型覆蓋件模具生產技術;汽車零部件大型多工位級進模生產技術;高強度板及不等厚焊接板冷沖壓模具生產技術;高強度板熱壓成形及模具生產技術;厚板精沖模具生產技術;精度達到0.001mm的模具,為引線腳100以上及間距0.15mm以下的引線框架和超大規模集成電路配套的模具,為高于5μm精度的精密微型連接件和為特大(Φ400mm以上)特小(Φ16mm以下)特型(Φ12mm以下筆式等)馬達鐵芯及高要求顯像管、電子槍等配套的模具生產技術等。

3、大型及精密塑料模具設計制造技術

隨著社會進步和工業的快速發展,用戶對塑料模具的要求已越來越高,塑料模的比例也在逐年提高,其比例已占模具總量的45%左右。作為現代工業基礎的模具,不但要滿足生產零件的需要,而且要滿足生產組件的需要,還要滿足產品輕量化和生產的節能降耗及環保等要求?，F在,汽車、輕工、機電、電信、建材等行業及航空航天、新能源、醫療等新興產業對塑料零部件的需求越來越大,要求越來越高。因此,大力發展大型及精密塑料模具生產技術現已成為提高我國模具制造水平的重要環節之一。一些新型的塑料成形技術及相應的模具發展的重要性尤為突出,而且這對于提高工業生產的效率及節能降耗和環保有重要意義。

據介紹,該項技術包含的主要關鍵技術有:熱流道技術及其在精密注塑模具上的合理應用;多注射頭塑料封裝模具生產技術;為1000噸鎖模力以上注塑機和200噸以上熱壓壓力機配套的大型塑料模具以及精度達到0.01mm以上的精密注塑模具生產技術;多色多材質模具生產技術;金屬與塑料零件組合模生產技術;不同塑料零件疊層模具生產技術;高光無痕不需再進行塑料件表面加工的注塑模具生產技術;塑料模模內裝配及裝飾技術和熱壓快速無痕成形技術;新型塑料和多層復合材料的成形技術及模具技術;氣液等輔助注塑技術及模具技術;塑料異型材共擠及高速擠出模具生產技術等。

4、大型精密鑄造模具設計制造技術

鑄造模具為鑄造工藝配套,主要有壓力鑄造模(壓鑄模)、低壓鑄造模、重力鑄造模、無箱擠壓鑄造模和精密鑄造模等,模具水平對鑄件水平影響很大,而大型精密鑄造模生產技術難度也很大。目前,由于鑄造模具水平低下致使鑄件“肥頭大耳”和質量不高的現象仍舊相當普遍。大型精密鑄造模具進口也不少,這一模具生產技術的提高將對提高鑄件質量,發展新型鑄件,提高近凈加工水平有很大意義。據羅百輝介紹,該項技術所包含的主要關鍵技術有:鎂合金壓鑄模具及為2000噸以上鎖模力壓鑄機配套的大型壓鑄模和精度達0.03mm以上的精密壓鑄模生產技術;模具制品重量大于10公斤,精度達到0.05mm的低壓鑄造模具和精度達到0.07mm的重力鑄造模具制造技術;為自動造型線配套的無箱擠壓造型鑄造模具生產技術等。

5、高等級子午線輪胎活絡模具設計制造技術 

汽車子午線輪胎有其獨特的花紋造型,高等級子午線輪胎活絡模具需設計成特殊而又復雜的三維立體結構,其不圓度、均勻度、幾何精度的要求特別苛刻,以確保汽車輪胎行使的舒適度、高速度和安全性,體現輪胎的抓著性能、散熱性能、轉彎性能、防滑性能和排水性能等。它是模具家族中個性化最強和唯一“動態”的模具。為了準確無誤地將輪胎花紋設計通過輪胎模具反映在輪胎上,現代輪胎模具的設計與制造過程要應用CAD/CAM/CAE技術將輪胎花紋總圖轉化為輪胎模具參數,完成輪胎模具花紋造型和結構設計數字化,對制造工藝進行數字化編程,生成NC程序,由CNC機床進行精密加工,整個設計和生產制造過程完全通過數字化信息在內部局域網上傳遞,需要數字化設計、數字化傳輸、數字化加工、數字化檢驗與管理等一系列高精尖技術。據介紹,該項技術所包含的主要關鍵技術有:鋁合金精密鑄造和鍛造技術;花紋塊分塊組合加工和精密滑動配合控制技術;模具合模同心度及精確度控制技術;CAD/CAM/CAE技術和CNC精密加工及復合加工技術;高速并行加工技術;模具綜合熱處理和表面處理技術、真空處理技術;模具智能網絡化制造技術等。

6、高檔模具標準件生產技術

模具標準件是模具的基礎,廣泛使用模具標準件不但能縮短模具生產周期和提高模具質量,而且還能降低模具生產成本及有利于模具維修。目前我國模具標準件生產落后于模具生產,一些高檔模具標準件至今還是空白,只好大量進口。這里只選取對模具生產影響最大的兩種模具標準件作為突破口先行突破,這就是壽命能達到100萬次的模具用高壓氮氣缸和溫控能達到±1℃的熱流道及系統。此外,斜鍥機構在沖壓模中具有十分重要的作用,無油潤滑推桿推管在精密塑料模具中也非常重要,也屬于應予大力發展的高檔模具標準件。這些產品生產技術的突破,將有助于提升我國大型精密模具的水平。據介紹,該項關鍵技術主要有:活塞、活塞桿和缸體的精密加工技術;高可靠性密封及安全技術;熱流道材料及精密溫控技術;熱流道噴嘴精密加工技術;塑料在模腔內流動的三維計算機模擬分析技術;新型高檔斜鍥的設計技術及無油潤滑耐磨材料的研發與加工技術等。