衡量一個國家汽車工業(yè)的綜合競爭實力盅妹，要從汽車自主開發(fā)洽咬、制造的水平及能力等方面綜合考慮杭厘。對當前中國汽車模具技術(shù)現(xiàn)狀進行分析酣殊，找出發(fā)展的具體方向，對提高中國汽車工業(yè)整體水平十分重要隶丁。

　　汽車工業(yè)迅猛的發(fā)展锡移，使中國在2003年汽車的產(chǎn)量突破440萬輛，成為世界汽車生產(chǎn)的第四大國漆际，并迅速向第三大國的目標進軍淆珊。但衡量一個國家汽車工業(yè)的綜合競爭實力，不能光從汽車生產(chǎn)的數(shù)量來看奸汇，更要從汽車自主開發(fā)施符、制造的水平及能力等方面綜合考慮。汽車生產(chǎn)中90％以上的零部件都要依靠模具成形擂找，可以說戳吝，汽車模具技術(shù)是汽車制造業(yè)重要的工藝基礎(chǔ)，是與世界汽車制造行業(yè)競爭的根本條件婴洼。目前中國汽車模具技術(shù)水平和能力雖然經(jīng)過十幾年發(fā)展骨坑，進步很快，但在世界汽車制造業(yè)中仍處于中低水平柬采。對當前中國汽車模具技術(shù)現(xiàn)狀進行分析欢唾，找出發(fā)展的具體方向，對提高中國汽車工業(yè)整體水平十分重要粉捻。

　　汽車模具技術(shù)發(fā)展滯后

　　中國汽車模具技術(shù)水平和制造能力與世界發(fā)達國家相比缅含，在設(shè)計阿钞、管理、制造脓擅、軟件和硬件等全方位存在很大的差距篇张，如：

　　1． 中國汽車模具CAD技術(shù)實際運用相當普遍，CAM技術(shù)引進大量數(shù)控加工設(shè)備也能進行嚣僚。關(guān)鍵是在模具制造運用有限之模擬分析軟件為代表的CAE技術(shù)胀蹭，國外應(yīng)用已有30年歷史，而在中國汽車模具行業(yè)應(yīng)用中甫沉，即不普遍又不深化见丘，大多還是憑經(jīng)驗來完成。要把CAD技術(shù)似靖、CAE技術(shù)和CAM技術(shù)有機結(jié)合匀挪，全面協(xié)調(diào)運用更是困難重重。

　　2． 中國汽車模具材料與汽車生產(chǎn)數(shù)量發(fā)展的速度相比是不相適應(yīng)的录切。汽車模具材料的品種炎剿、質(zhì)量、尺寸蓝角、性能和規(guī)格難以滿足中國和世界汽車生產(chǎn)廠商的需要阱穗。

　　3． 常規(guī)和傳統(tǒng)熱處理工藝是造成中國汽車模具技術(shù)長期難以提高的主要原因，以至汽車模具的材料表面硬度帅容、材料硬化層深度颇象、表面金相組織統(tǒng)一和穩(wěn)定性、硬度層分布的穩(wěn)定性和殘余應(yīng)力分布等狀況難以達到理想的要求并徘。

　　4． 目前中國還大量使用汽車模具傳統(tǒng)的制造技術(shù)遣钳，存在三大缺點，一是精度差麦乞，二是效率低（加工周期長）蕴茴，三是勞動力成本高。

　　汽車模具技術(shù)發(fā)展方向

　　2003年姐直，中國模具總產(chǎn)值超過450億元人民幣倦淀，各類模具進口近13.7億美元，而目前國內(nèi)自產(chǎn)模具用于汽車生產(chǎn)的不足30%（在汽車工業(yè)比較發(fā)達的國家声畏，模具用于汽車生產(chǎn)的占50%-60%）撞叽，絕大多數(shù)的中高檔汽車模具依賴進口，尤其是轎車外覆蓋件模具80％靠進口淤点。汽車模具技術(shù)發(fā)展的滯后嚴重影響了中國汽車工業(yè)的綜合競爭實力劣搪，需要全方位的發(fā)展和提高，這任務(wù)十分艱巨，需要中國汽車模具行業(yè)付出長期艱辛的勞動斟迁。目前有如下幾方面工作要做：

　　全面使用汽車模具CAD/CAE/CAM技術(shù)管理生產(chǎn)運行

　　汽車模具設(shè)計和制造的核心技術(shù)是沖壓工藝技術(shù)（工序設(shè)計成型面設(shè)計接寥、修沖刃口設(shè)計等）的CAE模具。把CAE技術(shù)應(yīng)用于沖壓工藝設(shè)計的塑性變形理論邻因、板料技術(shù)上季础，試模工作量可減少50%以上，模具質(zhì)量會大大提高耽暖。目前CAE商業(yè)軟件在世界上大力發(fā)展和應(yīng)用谦选。

　　CAE技術(shù)對板料成型分析都非常專業(yè)和實用，可以大大提高模具制造質(zhì)量冗腐，縮短調(diào)試周期率偏，一次成功率（95%以上的準確率）會大大提高脱睛。對于全面實行無圖化生產(chǎn)蚊患，實行數(shù)字加工和全數(shù)控加工有很大意義。國內(nèi)如華中科技大學模具技術(shù)國家重點實驗室開發(fā)了板料沖壓成形與模具設(shè)計快速分析軟件 Fast AMP护盈。

　　Cimatron E 5.1 的MouldDesign是基于三維實體參數(shù)的解決方案挟纱，實現(xiàn)了三維模具設(shè)計的自動化，能自動完成所有的單個零件腐宋、已裝配產(chǎn)品紊服、標準件的設(shè)計和裝配；完善了五軸銑削加工的功能胸竞，其中包括五軸聯(lián)動銑削欺嗤、側(cè)刃銑削、深腔銑削等卫枝；并增加了刀具夾頭干涉檢查功能煎饼，即使刀具在較短、切削速率較高的情況下也能完成加工的任務(wù)校赤。因此全面實行汽車模具的 CAD/CAE/CAM有機結(jié)合和應(yīng)用吆玖，會使中國汽車模具技術(shù)飛速發(fā)展。

　　全面提高汽車模具材料

　　模具材料的性能與熱處理工藝將直接決定了模具的壽命马篮，模具壽命和使用效果將影響到制造業(yè)的生產(chǎn)成本與產(chǎn)品升級≌闯耍現(xiàn)代汽車制造對模具鋼的拋光程度、加工后熱處理穩(wěn)定性诽泪、使用壽命等要求極高杰赴。目前模具制造用的冷作模具鋼、熱作通用型模具鋼挂闺、塑料模具鋼主要應(yīng)用情況如下：

　　冷作模具鋼

　　中國冷作模具鋼用于生產(chǎn)沖壓模具材料有Cr12便金、Cr12MoV、T10A、CrWMn拐扛、9SiCr醉镇、9Mn2V、GCr15楷焦、60Si2Mn和 W18Cr4V等觉祸。在Cr12MoV中鋁釩含量低，綜合性能差（耐磨性和韌性）易形成網(wǎng)狀碳化物头位。碳化物偏析較嚴重布虾，使用中容易崩刀和開裂，熱處理要求高虱硝，模具成型加工有一定難度屹蚊。美國、日本进每、法國汹粤、瑞典等國家開發(fā)高質(zhì)量的D2冷作模具合金鋼，這冷作模具鋼系列有：SHD11（D2）田晚、XW～42（D2）嘱兼、FT32（D）以及A2、01贤徒、W1等鋼種芹壕，而這些高質(zhì)量鋼種基本覆蓋了所有冷作模具鋼用材。

　　熱作通用型模具鋼

　　熱作通用型模具鋼只用于生產(chǎn)壓鑄模（鋁合金接奈、鋅合金踢涌、鎂合金）的熱壓鑄模材料。中國作為熱作通用型模具鋼材只有兩個鋼號序宦，熱適應(yīng)性差睁壁。而國外除了有六個通用型鋼種外，還發(fā)展了DR090系的YHD3挨厚、H26等返雷，瑞典還開發(fā)抗回火穩(wěn)定性和韌性QR0905鋼，日本開發(fā)適應(yīng)鋼的高溫力學性能的DH12鋼弓席，適用于做大批量生產(chǎn)的鋁合金壓鑄模阎员、鋅合金壓鑄模和鎂合金壓鑄模等，使用熱作通用型模具鋼材料的壓鑄模的質(zhì)量和壽命大大提高转是。

　　塑料模具鋼

　　中國塑料模具鋼標準鋼只有一個鋼號（其他屬于不定型材料）伐藕，而美國則有七個鋼號，形成完整用鋼系列粤段。日本塑料模具鋼已占模具鋼產(chǎn)量首位肝芯，主要品種有非合金塑料模具鋼姚藤，預(yù)硬型、鏡面型智贰、耐腐蝕型偷欲、無磁型、高溫玻璃型等不同需求的塑料模具鋼涣母。

　　提高汽車模具熱處理水平

　　國外已采用如下表面處理和強化技術(shù)的工藝附垒，值得中國的學習和推廣運用。

　　多元素共滲處理

　　中國傳統(tǒng)用單一元素滲入處理更耻，而國外轉(zhuǎn)向多元素共滲测垛、復(fù)合滲(如TD法)熱處理，由一般的擴散向CVD秧均、PVD食侮、PCVD、離子滲入目胡、離子注入等方向發(fā)展锯七。

　　激光表面處理

　　用激光進行表面重熔和表面合金化，可獲得高性能的表面硬度層讶隐，使使用壽命提高10倍左右起胰。激光熔凝處理是利用高能量密度的激光對金屬表面熔觸和激冷處理，使金屬表層形成一層液態(tài)金屬的激冷組織巫延，可抑制結(jié)晶過程而形成非晶態(tài)，故也稱為激光熔化――非晶態(tài)處理地消，又稱激光上釉炉峰。

　　稀土元素表面強化和化學鍍

　　用稀土碳共滲，用稀土碳氮共滲脉执，稀土硼共滲宗揣，稀土硼鋁共滲進行表面強化處理，可使處理時間縮短1/3以上坠汹，滲透提高30%左右芍摩，可改變鋼的表層結(jié)構(gòu)、物理化學和機械性能逻烛。用通過化學試劑將溶液中的Ni宪隅、P、B等還原析出金屬的表面上從而在金屬表面獲得Ni-P潭拖、Ni-B等合金鍍層赫丈，以提高金屬抗拭性能、耐腐蝕性的工藝性厦螟，又被稱為自催化還原電鍍官溜，無電鍍。

　　納米表面處理

　　在傳統(tǒng)的電鍍液中加入零維或一維納米質(zhì)點粉材料，而形成納米復(fù)合鍍層牵字。納米表面處理是以低非平衡材料為基礎(chǔ)铲蒸，通過特定加工，對固體表面進行強化式賦予表面新功能的一項技術(shù)岸夯，可使模具在高溫下抗氧化性能和鍍層的耐腐蝕性提高概而，耐磨性和硬度、強度囱修、韌性赎瑰、熱障、抗疲勞等方面有顯著改善破镰，是提高汽車模具質(zhì)量的一種重要有效方法餐曼。

　　提高汽車模具制造的技術(shù)

　　目前在模具成形工藝方面，主要有沖壓模具功能復(fù)合化鲜漩、超塑性成形源譬、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)孕似、高壓注射成形技術(shù)等踩娘。在模具加工先進技術(shù)方面主要有：

　　數(shù)字化高速高精度加工

　　隨著數(shù)字化制造技術(shù)和數(shù)字化自動加工發(fā)展，國外汽車模具實現(xiàn)了流水線的粗加工喉祭，半精加工和精加工聯(lián)合作業(yè)养渴，為了提高精度和生產(chǎn)效率，高速切削（8000-10000r/min的加工）已成為模具加工的必須工藝抛惶。目前伍茎，精密模具已普遍達到了1.0-3.0μm的精度，加工表面粗糙度Ra＝0.l-0.2μm衡蟹。

　　在數(shù)字化高速高精度加工時已清，注意采用耐用、重心低的機床結(jié)構(gòu)镇弄，鑄件為龍門高剛度結(jié)構(gòu)卷霜，多軸聯(lián)動，各運動軸要有相等的轉(zhuǎn)動慣量纽肄；可采用對稱滾珠絲桿和精密直線導(dǎo)軌遗渊，采用空氣靜壓軸承的高速電動主軸，用光柵尺作為測量系統(tǒng)甜届，確保高動態(tài)下的精度啤邑；高精度的對刀系統(tǒng)和堅固同心夾具和刀具（陶瓷刀具等），自動測量刀具和工作行程并自動補償岩模，徹底消除人為誤差和操作誤差津函，并帶有全封閉的防護裝置肖粮；高速準確的驅(qū)動和控制系統(tǒng)，直線電機尔苦，主軸采用陶瓷軸承涩馆。

　　電火花加工、激光電焊和三維腔精密成形

　　電火花加工允坚，用高速旋轉(zhuǎn)的筒單管狀電極作二維魂那、三維加工，效率快精度高稠项，如：Agie progress 2線切割機床綜合了找正涯雅、編輯非加工時間的優(yōu)化等因素，一次切割就可以使工件達到Ra=0.8μm的表面光潔度展运，節(jié)約一半的時間和成本活逆；在絕大多數(shù)的切割高度時使用標準電極絲都可以達到350-500mm2/min的切割速度；采用R模塊時的表面粗糙度可達0.2μm拗胜；使用動態(tài)拐角控制蔗候，在超過400mm2/min的加工速度下獲得精確的拐角和半徑。

　　激光電焊不會引起金相組織變化和性能改變埂软，不會產(chǎn)生模具翹曲矫撤、變形和開裂。三維型精密加工綜合三個主要工藝聪供，深層刻蝕赃勺，電鑄和復(fù)制技術(shù)，提高模具型腔表面的硬度和耐磨性谈嚣。

　　提高模具一次制造成功率

　　隨著模具加工的程序化潘乖，機床加工的中心化，少人無人加工琅沟，可以最大限度降低人力的成本和人為錯誤，并可以實現(xiàn)24小時連續(xù)生產(chǎn)驳墓，提高勞動生產(chǎn)率区基，提高機械加工的水平，重要表現(xiàn)就是鉗工盡可能做到只裝不配和少修韭张，提高模具一次制造成功率砍绞。國外模具企業(yè)提出消滅鉗工的口號，從某種意義上來說是個方向策冕，這是應(yīng)用CAE技術(shù)冲杀，實現(xiàn)模具一次調(diào)試成功的根本原因，可以將汽車模具制造提高到一個新的水平睹酌。

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