來源：www.oneys-fs.cn 發布時間：2012年7月12日
模具在國民經濟和人們日常生產中起著很為重要的作用，模具是實現各種產品生產的重要工藝裝備。采用模具生產半成品或成品零件，是材料成型的重要方式之一，與切削加工相比，具有材料利用率高、能耗低、成品性能好、生產效率高和成本低等顯著特點。而模具制造技術是一門綜合性的工業技術，它涉及到冶金、機械制造、電子、液（氣）動、高分子材料、 金屬材料等眾多領域學科，屬于技術密集型的行業。對于一個國家來說，沒有先進的模具工業就沒有先進的產品制造業“。特別是改革開放以來，模具制造技 術取得了突飛猛進的發展，令人矚目，模具制造理念有了新突破，表明了人們對模具制造技術很為重視。 本文就模具制造技術上出現的新理念加以總結和解釋，以供大家分享。
模具制造技術新理念來自于改革開放以來，人們對產品質量的認識提升，對經濟效益的增長，對新技術新工藝的接受能力等方面因素，促進了人們對模具認識的地位提高，產生了這些新理念，這些理念都是圍繞經濟建設為中心而展開的。
模具是工業生產的基礎工藝裝備，是進行少無切削加工的主要工具。模具技術水平的高低，直接影響到產品質量、產量、成本、新產品的投產及老產品更新換代的周期以及企業產品結構調整速度與市場競爭力。在汽車、機電、儀器儀表、家電和通訊等產品中， 60% -80%的零部件都要依靠模具成形（型）。用模具生產制件所表現出來的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。在日本，模具工業視為“進入富裕社會的原動力”；在德國，模具視為“金屬加工業中的帝王”；在羅馬尼亞，模具稱為“模具就是黃金”；在歐美等國，模具工業稱之“點鐵成金的磁力工具”；改革開放以來，沿海地域對模具認識的理念提出了新的看法，在上海，“模具是效益放大器”；在浙江、廣東等地，“模具是印鈔機”，形象地比喻了模具的重要性。用模具生產的較終產品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。模具生產技術水平的高低，已成為衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志，在很大程度上決定著產品的質量、效益和新產品的開發能力。理念更新是模具不僅僅是簡簡單單的一種工裝而已。
模具制造屬于單件生產的，一副模具有若干個零件組成，一個零件需要若干的工序完成，較后進行模具組裝。傳統的模具制造是什么零件都是自己加工后再組裝，包括從鍛件到各種工序完成后，通過增添許多設備和操作工來保證模具零件的加工，這樣看起來很合理，但實際上浪費了很多資源，模具進度和要求不一定得到很好的保證。現在模具制造技術趨勢于優化分工，專業加工，利用了社會資源，節約了企業的資源和成本，模具生產周期縮短，又能保證模具質量；傳統的模具加工優先選擇普通加工設備，相對加 工成本會降低，而這樣的模式，將選擇加工設備和合理配置機床群，以及配備熟練技術工人，對企業都是一筆不小的支出，所以現在要盡量多使用自動化加工形式，以降低生產成本和提高生產效率。選擇較好加工設備加工零件，看起來費用比普通加工設備貴了， 但從加工精度和加工周期以及保證模具要求看是值得的。理念更新是利用資源，采用先進的設備加工模具。
鑒別模具合格與否的較簡便方法通過試模后，檢查制件的尺寸、外觀和功能要求等來判定模具合格與否，同時還驗證模具的結構合理性和操作可行性。試模是一項必不可少的工作，按照過去的作法，試模次數沒有明確的規定，直到模具合格為止，這樣試模的成本過高，不利于模具制造水平提高。現在許多企業規定新模具試模次數3次，很過3次后的試模由模具制造商付試模費，并寫進了開模合同里。國外新模試模次數一般不很過3次，其目的迫使產品設計、模具設計達到優化設計，提高模具設計質量；增強模具設計， 模具加工和試模人的責任心，提高工作質量，優化注 射工藝參數；通過減少試模次數，以節約人工、用料、 時間等，降低試模成本、縮短產品開發周期、提高企業 競爭力都有很好的促進作用。
在設計模具時考慮有些制件上部分功能不能在模具上一次完成，過去往往采用制件后加工的方法進行彌補，這樣對產品的要求能達到其要求，但是從加工制件的角度的投入也是很大的。制件后加工的投 人工裝和設備，人力安排，也是一筆不小的開支，在制件多一道后加工工序后，同樣會有不少的不合格品浪費和人工、檢驗費用增加。如果制件數量大也是一個不少的浪費。現在人們已經看到這種浪費的危害，盡量在設計模具中一次性完成，哪怕模具制造成本提高也有必要的，更多的企業愿意投入在模具上做好，不愿意在制品上作投入人們明確了一個道理，在模具上投入是一次性的，在制件上的投入是N次性的，在 制件上投入隨產量上升會很過在模具上的投入如推廣的級進冷沖模，多工位（十步工位以上等）在一副模具生產，一個人操作，一個機床上完成，節約了大量人力，物力等，成本下降，效益提高可觀的？沿海等地在級進模具上增加模內攻絲技術，在模具上一次完成，耗時多花10倍左右，這比制件后加工攻絲的效益高很多了，無非在級進模上增加攻絲機構的費用，同時在模具選材方面也合理選用，有的塑料模具采用熱處理后加工，目的是防止久后制件上出現了理念更新是減少后工序投。
21世紀開始，C4D，CAM，CAE技術逐漸普及，現在具有一定生產能力的模具企業基本上都用CAD，CAM， CAE技術？在模具設計與制造中采用CAD，CAM，CAE技術，是模具技術發展的一個顯著特點？采用CAD/ CAM，CAE技術，無論在提高生產率、改善制件產品質量，還是在降低制件成本、減輕勞動強度發生，都比傳統的模具設計與制造過程有優勢。
(1)提高制件產品質量過去，在人們憑經驗設計計算時，不可能進行多方案綜合分析比較而采用CAD之后，由于計算機的較顯著特點是不怕千萬次重復計算，而且效率又很高，所以能進行多方案論證，多變參數模擬。又由于在計算機系統內，可以存儲模具設計標準和設計準則等各種有關設計資料，為模具設計提供了科學的數據，并可很大的減少人為因素對設計質量的影響？采用優化設計方法也可使模具的參數和結構更加合理化。通過CAD設計數據直接生成 數控加工程序和采用數控機床加工，也可使加工出的 模具質量得到進一步的提高？CAE可以仿真分析到數控加工程序和采用數控機床加工，也可使加工出的模具質量得到進一步的提高。CAE可以仿真分析到產品的缺陷等，總之，采用CAD，CAM，CAE技術可大幅度的提高制件質量。
(2)縮短模具設計和制造周期及提高生產效率？ 采用CAD的工藝分析和繪圖，大大縮減了模具設計時間，而CAD與CAM，CAE的集成則可顯著的縮短模具從設計到制造的周期？由于模具質量的提高，可靠性增加，調整及修模時間明顯減少，實際上也就是提高了生產率？由于CAD，CAM，CAE技術優勢，促進了模具設計和制造水平的提高，模具制造標準化的應用以 及工作效率的提高，使模具制造成本大大下降，從而明顯降低了生產成本？正在為更多的模具制造企業所接受和應用，使得模具設計和制造理念發生了重大的改變？
熱流道在模具上應用是從上世紀90年代，開始在中國逐步推廣，在2000年以后推廣工作得到了很大的 進展？目前，熱流道用于注射模上拓展到汽車，家電 等模具上，熱流道技術從單腔熱流道發展到IO腔以 上，從開放式熱流道發展到針閥式熱流道。采用熱流 道系統不會有流道冷料，節約原料；不考慮流道冷卻 時間，可縮短成型周期；均勻的循環時間可穩定塑件 質量，熔融料為直接澆口，可提高表面光澤j尺寸穩 定，流道平衡均可通過溫控器調節，成型容易被廣泛 應用“。針閥式熱流道依據于CAE技術，進行模流分 析，可以很好的解決塑件注射中的熔接痕、欠注等缺 陷，不僅可以完善塑件表面質量和性能，更能實現制品的薄壁化，輕量化要求，起到節約材料和能源、降低 生產成本、縮短產品開發周期、增強市場競爭力的作 用“？由于熱流道技術日趨完善，熱流道可以根據模 具位置和方向，進行定制熱流道機構，保證了模具的 使用效果。由于熱流道價位比較高，是一次性投八， 但投入到每個塑件上還是能攤薄熱流道的成本的（見 圖2）?理念更新是減少原料浪費的長久之宜？
使用模具型腔壓力就是在模具型腔對應的部位安裝壓力，溫度傳感器，通過一些測試儀器，能精確地 控制注射模的模具型腔壓力，溫度的重要工具，以達到自動監測注射過程質量和塑件零缺陷。
由于溫度傳感器本身不適合制品質量監測，測量模具型腔壓力傳感器已被證明是優化注射過程的有效方式。模具型腔壓力的注射控制系統是確保生產過程高度一致性？
減少次品率，模具型腔壓力的監測將質量保證融入整個生產過程，不再需要進行終端產品質量檢驗，減少質量保證的成本？批量生產的個別塑件檢測被擴展到所有塑件的完全監測？對很出規定容差范圍的不合格零件，監測系統在循環結束時立即做出反應，以防止接連出次品。而傳統的質量保證只能在產品終端質量檢驗后才分辨出次品？
模具型腔壓力曲線可用于準確識別模具型腔填充程度狀態一無論模具型腔的幾何形狀如何，注射階段后模具型腔壓力都會由于熔體被壓縮而迅速升高，模具型腔壓力曲線中的“拐點”發生在模具型腔完全被充滿的時刻，可用于觸發注塑機的切換，注塑機將自動從注射階段切換到保持壓力階段。應用這技術很大地減少了次品率和原料損耗？過程波動所 造成的影響在循環中得以補償。由于自動識別切換點，不再需要采用部分模具型腔填充反復試驗設置參 數，顯著簡化了設置工作，模具型腔壓力控制產品質量將是一個發展趨勢，目前，瑞士奇石樂公司的傳感器在模具上應用較廣泛理念更新是用模具型腔壓力控制制件質量。
快速成形技術( RPM)是20世紀80年代發展起來的一種集計算機輔助設計、精密機械、數控、激光技術和材料科學為一體的全新制造技術。由于其高度柔性和快速性，得到了廣泛的研究和應用。以快速成型為技術支撐的快速模具制造作為縮短產品開發時間及模具制造周期的先進制造技術已成為當前的重要 研究課題和制造業核心技術之一隨著多品種小批量時代的逐步來臨和企業要求模具能保證新產品快速占領市場，開發快速經濟模具越來越引起人們的重 視，用環氧聚脂或其中混入金屬、陶瓷、玻璃等增強材料制造的快速軟模，可用于上百件注射成型以及汽車 覆蓋件樣品試制？其主要特點是制造工藝簡單、生產周期短、價格便宜，也為后面模具制造奠定一定的基礎。但由于材料的導熱性和機械性能不高，這種模具難以用于快頻率的批量注射成型以及金屬拉伸件批量成形？由于金屬材料具有優良的綜合性能，金屬模具低成本決速制造成為RPIY技術的努力目標。世界先進工業化國家的RPM技術在經歷了模型與零件試制、決速軟模制造階段后，目前正向快速硬模即金屬 模具制造( RMT)方向發展典型快速成型工藝方法 是將零件的物理模型通過三維CAD造型，或三維數字化轉化為零件的三維設L+CAD模型，然后再對模型數據進行處理，用分層軟件對其進行分層切片，沿某一方向進行平面“分層”離散化，得到各層截面輪廓？據此，快速成型系統的成形按選擇固化方式（立體光刻法、粉末燒結法、薄層堆積法、熔融沉積和三維打印）進行堆積成型。決速成型技術也能直接作樣件。目前各種RPM方法有許多種，但較常用的主要有SL、 LOM、SLS、FDM、TDP等原理的快速造型系統．近年來把快速成型(Rapid Plntntypine，RP)技術應用到注射模制造領域的努力一直沒有間斷過j尤其在歐洲和日本，已經從把屬于RP技術之一的金屬粉末的選 擇性激光燒結( Scl tive Lascr Sintcnnr，SLS)技術或 者選擇性激光熔化( Sclcrtive Labcr Mcltinr，SLM)技術用于直接制造金屬零件，發展到嘗試著用于直接制造注射零件，理念更新是快速成型模具滿足小 批量試制。
改革開放以來，我國的模具工業取得較好的發展，模具設計和模具制造技術與國外先進的模具水平的差距將越來越小，關鍵之處是人們對模具制造技術的認識有了一定的提升，模具制造理念得到了更新？ 我們相信經過各方的努力，在不遠的將來我們會有制造成本較低，而模具制造水平也能趕很國外的模具出現，讓我們拭目以待。