《微型计算机接口技术课件》(绪论.ppt

绪 论,模具和相应产品图片,防盗瓶盖模具,一、模具工业在国民经济中的地位,模具工业是国民经济发展的重要基础工业之一，也是一个国家加工行业发展水平的重要标志。德国把模具称为“金属加工中的帝王”，把模具工业视为“关键工业”；美国把模具称为“美国工业的基石”，把模具工业视为“不可估量其力量的工业”；日本把模具称为“促进社会富裕繁荣的动力”，把模具工业视为“整个工业发展的秘密”。我国将模具工业视为整个制造业的“加速器”，称之为“一切工业之母”。,机械、电子、汽车等国民经济的支柱产业需要大量的模具，据统计70%以上的汽车、拖拉机、电动机、电器、仪表零件，80%以上的塑料制品，70%以上的日用五金及耐用消费品零件都是采用模具生产。在工业化国家中，从20世纪70年代起，模具工业总产值就开始超过了机床工业总产值，并开始从机床工业或机械工业中分离出来；到20世纪80年代末，模具工业彻底摆脱从属地位而发展成为独立的国民经济基础产业。在我国，据模具工业协会统计，从1997年开始，我国模具工业总产值已开始超过了机床工业总产值。,在我国，据模具工业协会统计，从1997年开始，我国模具工业总产值已开始超过了机床工业总产值。在现代化工业生产中，60%90%的工业产品需要使用模具加工，许多新产品的开发和生产在很大程度上都依赖于模具生产，特别是汽车大型覆盖件模具、电子产品的精密塑料模具和冲压模具等。 模具技术水平的高低，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，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。,二、模具工业的发展趋势,当前，整个工业生产的发展特点是产品品种多、更新快、市场竞争激烈。为了适应用户对模具制造的短交货期、高精度、低成本的迫切要求，模具将有如下发展趋势。 （1）模具日趋大型化。 （2）模具的精度将越来越高。 （3）多功能复合模具将进一步发展。,（4）随着热流道技术的日渐推广应用，热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高。 （5）随着塑料成型工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将随之发展。 （6）模具标准件的应用将日渐广泛。,（7）快速经济模具的前景十分广阔。 （8）随着车辆和电机等产品向轻量化发展，压铸模的比例将不断提高，同时，对压铸模的寿命和复杂程度将提出越来越高的要求。 （9）随着以塑代钢、以塑代木的进一步发展，塑料模的比例不断提高，同时，由于机械零件的复杂程度和精度的不断提高，对塑料模的要求也将越来越高。,（10）模具技术含量不断提高，中、高档模具比例不断增大，产品结构调整将导致模具市场走势不断的变化。,三、中国模具工业的发展情况,近年来，我国模具制造技术不断发展，模具的加工手段从一般的机械加工、精密加工发展到广泛应用数控机床加工。我国模具工业总产值从有资料统计开始，逐年递增。20世纪末以来，我国模具工业总产值稳居亚洲第二，但进口模具仍为亚洲乃至世界第一。我国模具自主独立技术及模具工业总体技术水平仍与世界发达国家有较大差距。,在我国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位，认识到模具技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。许多模具企业十分重视技术发展，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。,目前，从事模具技术研究的机构和院校已达30余家，从事模具技术教育培训的院校已超过50余家。其中，获得国家重点资助建设的有华中理工大学模具技术国家重点实验室、上海交通大学CAD国家工程研究中心、北京机电研究所精冲技术国家工程研究中心和郑州工业大学橡塑模具国家工程研究中心等。,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。生产的电机定转子双回转叠片硬质合金级进模的步距精度可达20m，寿命达到1亿次以上。,1冲模技术,2塑料模具技术,近年来，塑料模具发展很快，在国内模具工业产值中塑料模具所占比例不断扩大。电视机、空调、洗衣机等家用电器所需的塑料模具基本上可立足于国内生产。在塑料模具的设计制造中，CAD/CAM技术得到较快的普及，CAE软件已经在部分厂家应用。热流道技术得到广泛应用，气辅注射技术和高效多色注射技术也开始成功应用。,目前，国内模具企业中已有相当多的厂家普及了计算机绘图，并陆续引进了高档CAD/CAE/CAM，UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等著名软件在中国模具工业应用已相当广泛。一些厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于塑料模、冲压模和压铸模的设计中。,3CAD/CAE/CAM技术,4快速成形/快速制模技术,快速成形/快速制模技术在我国得到重视和发展，许多研究机构致力于这方面的研究开发，并不断取得新成果。清华大学、华中理工大学、西安交通大学和隆源自动成形系统公司等单位都自主研究开发了快速成形技术与设备，LOM、SLA、FDM和SLS等类型的快速成形设备。这些设备已在国内应用于新产品开发、精密铸造和快速制模等方面。,近年来，国内一些钢铁企业相继引进和装备了一些先进的工艺设备，使模具钢的品种规格和质量都有较大的改善。在模具制造中较广泛地采用新的钢材。这些模具材料的应用在提高质量和使用寿命方面取得了较好的效果。国内一些单位对多种模具抛光方法开展研究，并开发出专用抛光工具和机械。花纹蚀刻技术和工艺水平提高较快，在模具饰纹的制作中广泛应用。,5其他相关技术,四、中国模具工业和技术的发展前景,1巨大的市场需求将推动中国模具工业的调整和发展。 汽车、摩托车行业的模具需求占国内模具市场的一半左右。2016年，我国汽车产量将达到2500万辆，汽车保有量预计达到4亿辆，预计到2020年汽车年产量将达4000万辆。特别是汽车覆盖件模具、塑料模具和压铸模具的发展。例如，目前我国汽车行业塑料件市场用量在250万吨左右，可见其发展空间十分广阔。,2我国模具工业与国外的差距 （1）产需矛盾。工业发展水平的不断提高，工业产品更新速度的加快，对模具的要求越来越高。模具的数量和质量仍满足不了国内市场的需要，目前满足率只能达到70%左右，如表0-1所示。,表0-1模具制造精度,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，大部分工作量均需模具厂去完成。加工企业管理体制上的约束，造成模具制造周期长，不能适应市场要求的问题。二是设计和工艺技术落后，如模具CAD/CAM技术采用不普遍，加工设备数控化率低等，亦导致模具生产效率不高、周期长，见表0-2。,表0-2模具生产周期,（2）产品结构、企业结构：模具按国家标准分为10大类，其中冲压模、塑料模是模具用量的主要部分。按产值统计，我国目前冲压模约占50%，塑料模约占34%。国外先进国家对塑料模的发展很重视，塑料模比例一般占产值的40%左右。国内模具中，大型、精密、复杂、长寿命模具比例低，约占产值的25%，国外为产值的50%以上。,我国模具生产企业结构不合理，模具自产自配比例高达模具商品化率的70%90%。模具生产能力主要集中在各主机厂的模具分厂（或车间），国外70%以上的模具生产是商品化的。即使是专业模具厂，我国也大多数是“大而全”“小而全”，而国外大多数是“小而专”“小而精”，生产效率和经济效益俱佳。,（3）产品水平。衡量模具产品水平，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。国内与国外模具产品水平仍有很大差距，见表0-3。,表0-3模具寿命,3中国模具技术的发展方向,未来的10年，中国模具工业和技术的主要发展方向包括： （1）提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平； （2）在模具设计制造中广泛应用CAD/CAE/CAM技术； （3）大力发展快速制造成形和快速制造模具技术；,（4）在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术； （5）提高模具标准化水平和模具标准件的使用率； （6）发展优质模具材料和先进的表面处理技术； （7）逐步推广高速铣削在模具加工中的应用；,（8）进一步研究开发模具的抛光技术和设备； （9）研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程； （10）开发新的成形工艺和模具。,目前我国技术含量低的模具已供过于求，市场利润空间狭小，而技术含量较高的中、高档模具还远不能适应国民经济发展的需求，大部分高档模具仍有一部分依靠进口。2014年我国模具进出口总额达75.08亿美元。2015年上半年我国模具进出口总额达36.4亿美元。同比上年下降0.43%。其中进口总额为12.55亿美元，同比下降6.76%，出口总额为23.85亿美元，同比增长3.25%。这表明我国模具行业发展的潜力仍然巨大。,思考与练习,简答题1简述模具工业的发展趋势。 （1）模具日趋大型化。 （2）模具的精度将越来越高。 （3）多功能复合模具将进一步发展。 （4）随着热流道技术的日渐推广应用，热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高。 （5）随着塑料成型工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将随之发展。 （6）模具标准件的应用将日渐广泛。,（7）快速经济模具的前景十分广阔。 （8）随着车辆和电机等产品向轻量化发展，压铸模的比例将不断提高，同时，对压铸模的寿命和复杂程度将提出越来越高的要求。 （9）随着以塑代钢、以塑代木的进一步发展，塑料模的比例不断提高，同时，由于机械零件的复杂程度和精度的不断提高，对塑料模的要求也将越来越高。 （10）模具技术含量不断提高，中、高档模具比例不断增大，产品结构调整将导致模具市场走势不断的变化。,（1）提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平； （2）在模具设计制造中广泛应用CAD/CAE/CAM技术； （3）大力发展快速制造成形和快速制造模具技术； （4）在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术； （5）提高模具标准化水平和模具标准件的使用率；,2简述我国模具工业和技术的发展方向。,（6）发展优质模具材料和先进的表面处理技术； （7）逐步推广高速铣削在模具加工中的应用； （8）进一步研究开发模具的抛光技术和设备； （9）研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程； （10）开发新的成形工艺和模具。,