“十五”期間中國(guó)鑄造巿場(chǎng)呈現(xiàn)良好趨勢(shì)创炉，2005年全國(guó)鑄件總量達(dá)到1800萬噸左右蛋勺，球墨鑄件在總產(chǎn)量中的比重提高到20%-25%凹髓，即320萬- 400萬噸叠艳；隨著轎車產(chǎn)量的增加奶陈，有色鑄造件產(chǎn)量接近200萬噸；今后國(guó)際巿場(chǎng)需求也將保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)附较，全球?qū)χ袊?guó)鑄件的年需求量約為4000萬噸左右尿瞭，其中球墨鑄鐵和有色合金鑄件需求量增長(zhǎng)迅速，鑄造模具產(chǎn)值將超過百億元人民幣翅睛。

　　一、國(guó)內(nèi)外鑄造模具企業(yè)比較

　　全國(guó)鑄造模具生產(chǎn)企業(yè)黑竞，大體可以分成以下幾類：第一類為鑄造模具專業(yè)廠(包括合資和獨(dú)資企業(yè))捕发，這些企業(yè)設(shè)備先進(jìn)，技術(shù)優(yōu)良拘能，是鑄造模具行業(yè)的主力刷寨；第二類是鑄造專業(yè)廠的模具車間；第三類是近年來發(fā)展迅速的私營(yíng)和民營(yíng)模具廠侣沐，這類企業(yè)規(guī)模不大铭懂，數(shù)量眾多，各有分工笆低，協(xié)同作戰(zhàn)肉诚，分布在江浙、廣東一帶忌挺，其中有些廠已經(jīng)具備了一定的實(shí)力痊撤；第四類是兼做鑄造模具的其他一些模具廠∩┎兀總之榔夹，鑄造模具生產(chǎn)企業(yè)呈多元化，并向高水平發(fā)展峻胞，這也是中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的必然趨勢(shì)答渔。

　　國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的模具廠大體分為獨(dú)立的模具廠和隸屬于一些大的集團(tuán)公司的模具廠，一般規(guī)模都不大侥涵，但專業(yè)化程度高沼撕，技術(shù)水平高，生產(chǎn)效率極高芜飘。

　　國(guó)外模具企業(yè)一般不超過100人端朵，多數(shù)在50人以下好芭。在人員結(jié)構(gòu)上，設(shè)計(jì)冲呢、質(zhì)量控制舍败、營(yíng)銷人員超過30%，管理人員在5%以下敬拓。年人均產(chǎn)值超過100萬元人民幣邻薯，最高能達(dá)到200多萬元人民幣。國(guó)內(nèi)模具企業(yè)中一些私營(yíng)乘凸、合資企業(yè)人員結(jié)構(gòu)和國(guó)外差不多厕诡，但一些國(guó)企的人員結(jié)構(gòu)還不盡合理，在年人均產(chǎn)值上差距還很大营勤，多數(shù)在10~20萬元人民幣倘封，少數(shù)能達(dá)到40萬元人民幣。

　　國(guó)外模具企業(yè)對(duì)人員素質(zhì)要求較高模鹿，技術(shù)人員一專多能帚萧，一般能獨(dú)立完成從工藝到工裝的設(shè)計(jì)；操作人員具備多種操作技能挚雾；營(yíng)銷人員對(duì)模具的了解和掌握很深赔膳。國(guó)內(nèi)模具企業(yè)分工較細(xì)，缺乏綜合素質(zhì)較高的人員钩氓。

　　國(guó)外模具企業(yè)CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛诸谨，逆向工程、快速原型制造鑄造模具使用也比較多织刹。國(guó)內(nèi)模具企業(yè)中一些骨干廠家在這方面和國(guó)外差距已經(jīng)不大颖脸，有些已經(jīng)達(dá)到國(guó)外水平，但一些中小型模具企業(yè)與國(guó)外的差距還是很大佛岛。不過在模具材料方面钢老，隨著國(guó)外技術(shù)的引進(jìn)和中國(guó)自身研發(fā)能力的提高，差距在逐漸縮小烫饼。

　　在模具的價(jià)格和制造周期上猎塞，國(guó)外模具價(jià)格一般是國(guó)內(nèi)模具的5～10倍，制造周期是2～3倍(一般把模具的調(diào)試時(shí)間也算在制造周期之內(nèi))杠纵，在這兩方面應(yīng)該說國(guó)內(nèi)模具企業(yè)還是具有一定競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的荠耽。

　　二、鑄造模具的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)

　　中國(guó)雖然是鑄造大國(guó)比藻，但遠(yuǎn)非鑄造強(qiáng)國(guó)铝量，中國(guó)鑄造工藝水平、鑄件質(zhì)量银亲、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等較之先進(jìn)國(guó)家還有很大差距慢叨。鑄造工藝方法以砂型鑄造為主纽匙，其中手工、半機(jī)械化造型仍占很大比例拍谐，但近年來中國(guó)壓鑄工業(yè)發(fā)展迅速烛缔，每年保持7%～10%的增長(zhǎng)速度。中國(guó)的汽車工業(yè)也正在成長(zhǎng)過程中轩拨，為了減輕汽車重量践瓷，轎車的鋁、鎂輕金屬用量將進(jìn)一步增長(zhǎng)婚廷，這就對(duì)壓鑄件提出了更高的質(zhì)量要求叶刮。中國(guó)鑄造工藝裝備同先進(jìn)國(guó)家相比還有一定差距。20世紀(jì)90年代以前藏苫，鑄造模具的設(shè)計(jì)使用計(jì)算機(jī)的很少搓捅，制造也主要以普通萬能設(shè)備為主。進(jìn)入90年代信炬，巨大的巿場(chǎng)需求铆性，特別是汽車、摩托車業(yè)的快速發(fā)展彩淮，極大地推進(jìn)了中國(guó)鑄造模具業(yè)的發(fā)展。同時(shí)隨著合資和獨(dú)資企業(yè)的介入咏逛，國(guó)外先進(jìn)的模具設(shè)備和制造技術(shù)的引進(jìn)懊潜，促使國(guó)產(chǎn)鑄造模具設(shè)計(jì)和制造技術(shù)水平逐步提高，一些企業(yè)已經(jīng)具備設(shè)計(jì)和制造大型精密模具的能力预隆，如一汽鑄造有限公司鑄造模具廠設(shè)計(jì)制造的一套3400t壓鑄機(jī)用的壓鑄模具乔蜀，總重達(dá)33.5t，是目前國(guó)產(chǎn)壓鑄模中最大的模具膳灶。

　　20世紀(jì)90年代以來咱士，鑄造模具業(yè)在設(shè)計(jì)和制造方面的主要變化有：

　　(1)模具企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平提高，高新技術(shù)在模具的設(shè)計(jì)和制造中的應(yīng)用轧钓，已成為快速制造優(yōu)質(zhì)模具的有力保證序厉。CAD/CAM/CAE的應(yīng)用蛔糯，顯示了用信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性犀概，CAD/CAM/CAE已成為模具企業(yè)普遍應(yīng)用的技術(shù)宜切。CAD/CAM一體化技術(shù)已在鑄造模具業(yè)中廣泛使用吩欣，目前二維設(shè)計(jì)使用的軟件主要是AutoCAD掩纺，三維設(shè)計(jì)使用的軟件比較多肴奠，主要有Pro/E篇恒、UG道伟、Cimatron等媒咳。

　　目前一汽鑄造模具廠的3D設(shè)計(jì)已達(dá)到95%以上粹排，在三維設(shè)計(jì)后使用三維虛擬裝配檢測(cè)技術(shù)對(duì)裝配干涉進(jìn)行檢查种远，保證了模具設(shè)計(jì)質(zhì)量，確保了設(shè)計(jì)和工藝的合理性顽耳。三維數(shù)據(jù)經(jīng)過CAM軟件編輯坠敷，NC代碼直接傳輸?shù)綌?shù)控設(shè)備上進(jìn)行模具加工。數(shù)控機(jī)床的普遍應(yīng)用雳犹，保證了模具零件的加工精度和質(zhì)量满傍，大大提高了模具的準(zhǔn)確率和生產(chǎn)效率。CAE技術(shù)也在逐步運(yùn)用到實(shí)際設(shè)計(jì)娶讽、生產(chǎn)中伞注，運(yùn)用CAE技術(shù)模擬金屬的充填過程、分析冷卻過程涉等、預(yù)測(cè)成形過程中可能發(fā)生的缺陷以及產(chǎn)品開發(fā)前期的凝固模擬搜掸，大大優(yōu)化了工藝設(shè)計(jì)，縮短了試驗(yàn)時(shí)間程挑。一汽鑄造有限公司鑄造模具廠在一些大型復(fù)雜模具酝螃，如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋臊耳、變速箱殼體模具的設(shè)計(jì)中已經(jīng)開始應(yīng)用CAE技術(shù)對(duì)流場(chǎng)疾隙、溫度場(chǎng)進(jìn)行模擬分析，工藝成品率得到極大提高颈侈。

　　(2)銑削加工是型腔模具加工的重要手段鸯两。高速加工(High Speed Machining,簡(jiǎn)稱HSM)是以高切削速度、高進(jìn)給速度和高加工質(zhì)量為主要特徵的加工技術(shù)长豁，具有工件溫升低钧唐、切削力小、加工平穩(wěn)匠襟、加工質(zhì)量好钝侠、加工效率高(為普通銑削加工的5～10倍)及可加工硬材料(可達(dá)60HRC)等諸多優(yōu)點(diǎn)，因而在模具加工中日益受到重視酸舍。高速加工技術(shù)引入模具工業(yè)帅韧，提高了模具精度，大大縮短了模具制造時(shí)間啃勉。研究表明弱匪，對(duì)于一般復(fù)雜程度的模具，HSM加工時(shí)間可減少30%以上璧亮。

　　目前萧诫，模具企業(yè)為了縮短制模周期、提高巿場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力枝嘶，采用高速切削加工技術(shù)越來越多帘饶。HSM一般主要用于大蟹梗、中型模具加工，如汽車覆蓋件模具疯煮、壓鑄模尚稍、大型塑料模具等曲面加工，其曲面加工精度可達(dá)0.01mm特掀。在生產(chǎn)中采用數(shù)控高速銑削技術(shù)竭珊，可大大縮短制模時(shí)間。經(jīng)高速銑削精加工后的模具型面葬聘，僅需略加拋光便可使用震头，節(jié)省了大量修磨、拋光時(shí)間赖相。

　　增加數(shù)控高速銑床殊青，是模具企業(yè)設(shè)備投資的重點(diǎn)之一。

　　(3)電火花加工在鑄造模具制造中是不可缺少的工藝方法钳骚。電火花加工對(duì)于淬火后的深酣婶、小型腔的加工仍是有效的方案。日本沙迪克公司的直線電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)的數(shù)控電火花成型機(jī)床具有驅(qū)動(dòng)反應(yīng)快貌嫡、傳動(dòng)及定位精度高比驻、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。瑞士夏米爾公司的電火花成型機(jī)具有的P-E3自適應(yīng)控制系統(tǒng)岛抄、PCE能量控制系統(tǒng)及自動(dòng)編程專家系統(tǒng)别惦，在鑄造模具制造中有其不可替代的作用。

　　(4)精密弦撩、復(fù)雜步咪、大型模具的發(fā)展论皆，對(duì)檢測(cè)設(shè)備的要求越來越高∫媛ィ現(xiàn)在精密模具的精度已達(dá)2～3μm，鑄造模具的精度要求也達(dá)到10～20μm点晴。目前國(guó)內(nèi)廠家使用較多的檢測(cè)設(shè)備有意大利感凤、美國(guó)、德國(guó)等具有數(shù)字化掃描功能的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)粒督。如一汽鑄造有限公司鑄造模具設(shè)備廠擁有德國(guó)生產(chǎn)的1600mm×1200mm三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)陪竿，具有數(shù)字化掃描功能，可以實(shí)現(xiàn)從測(cè)量實(shí)物到建立數(shù)學(xué)模型屠橄，輸出NC代碼播窒，最終實(shí)現(xiàn)模具制造的全過程，成功地實(shí)現(xiàn)逆向工程技術(shù)在模具制造中的開發(fā)和應(yīng)用筷资。這方面的設(shè)備還包括：英國(guó)雷尼紹公司的高速掃描儀(CYCLON SERIES2)挨这，該掃描儀可實(shí)現(xiàn)激光測(cè)頭和接觸式測(cè)頭優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)袭丛，激光掃描精度為0.05mm，接觸式測(cè)頭掃描精度達(dá)0.02mm嘹冀。

　　利用逆向工程制作模具饲骂，具有制作周期短、精度高朽突、一致性好及價(jià)格低等許多優(yōu)點(diǎn)旋逛。

　　(5)快速原型制造鑄造模具已進(jìn)入實(shí)用階段，LO***S等方法應(yīng)用的可靠性和技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平析口。

　　(6)模具毛坯快速制造技術(shù)妥触。主要有干砂實(shí)型鑄造、負(fù)壓實(shí)型鑄造惦参、樹脂砂實(shí)型鑄造等技術(shù)灾囊。

　　(7)用戶要求模具交付期越來越短、模具價(jià)格越來越低腥刹。為了保證按期交貨马胧，有效地管理和控制成本已成為模具企業(yè)生存和發(fā)展的主要因素。采用先進(jìn)的管理信息系統(tǒng)衔峰，實(shí)現(xiàn)集成化管理佩脊，對(duì)于模具企業(yè)，特別是規(guī)模較大的模具企業(yè)垫卤，已是一項(xiàng)極待解決的任務(wù)威彰。如一汽鑄造模具廠基本上實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理，從生產(chǎn)計(jì)劃穴肘、工藝制定歇盼，到質(zhì)檢、庫存评抚、統(tǒng)計(jì)豹缀、核算等，普遍使了計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)慨代，廠內(nèi)各部門可通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)共享信息邢笙。利用信息技術(shù)等高新技術(shù)改造模具企業(yè)的傳統(tǒng)生產(chǎn)已成為必然。

　　三品昭、鑄造模具用材料

　　鑄造模具用材料可分別選用木材越化、可加工塑料、鋁合金侍融、鑄鐵疚逝、鋼材等。

　　木模目前仍廣泛應(yīng)用于手工造型或單件小批量生產(chǎn)中，但隨著環(huán)境保護(hù)要求和木材加工性能差的限制誊爵，取而代之的將是實(shí)型鑄造电尖。實(shí)型鑄造以泡沫塑料板材為材料，裁減粘貼成模樣稻悴，然后澆注而成鑄件勺帜，該方法較之用木模，周期短赫裂、費(fèi)用低晤哩。

　　塑料模的應(yīng)用呈上升趨勢(shì)，尤其是可加工塑料的應(yīng)用日益廣泛今燃。

　　鋁合金模由于重量輕尺寸精度較高侈净，因此應(yīng)用較廣泛。但近來應(yīng)用有減少趨勢(shì)僧凤，部分已被塑料模和鑄鐵模所取代畜侦。

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