趙德勇，王兆坤

（1.淄博柴油機(jī)總公司，山東 淄博 255077；2.淄博淄柴新能源有限公司，山東 淄博 255088）

目前現(xiàn)代機(jī)械制造行業(yè)當(dāng)中，模具工業(yè)已是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中一個(gè)非常有影響的行業(yè)，很多新產(chǎn)品的生產(chǎn)或開(kāi)發(fā)，大多依賴(lài)于模具制造行業(yè)，例如在輕工、汽車(chē)、航天以及電子等行業(yè)中更加重要。模具行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)是模具技術(shù)的發(fā)展，模具技術(shù)又涉及很多學(xué)科的交叉。模具作為一種技術(shù)密集型和高附加值的產(chǎn)品，技術(shù)水平已是衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要指標(biāo)之一。世界各國(guó)都非常重視模具技術(shù)的研發(fā)，鼓勵(lì)發(fā)展模具行業(yè)，積極運(yùn)用先進(jìn)設(shè)備及技術(shù)，不斷提升模具制造水平，已經(jīng)獲得了非常明顯的經(jīng)濟(jì)效益。美國(guó)作為世界經(jīng)濟(jì)大國(guó)，其模具工業(yè)也領(lǐng)先世界，早在20世紀(jì)90年代末，美國(guó)模具行業(yè)有13200多個(gè)企業(yè)，從業(yè)人員有19萬(wàn)多人，模具總產(chǎn)值達(dá)72.54億美元；日本模具工業(yè)是從 1960年發(fā)展起來(lái)的，開(kāi)始模具總產(chǎn)值僅有104億日元，到2000年總產(chǎn)值已超過(guò)43000萬(wàn)億日元，在短短的40余年內(nèi)增加了470多倍，這也是日本經(jīng)濟(jì)能迅速發(fā)展的重要因素之一?？傊芯亢桶l(fā)展模具技術(shù)，提升模具科技水平，對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著非常重要的意義。

1 CAD/CAE/CAM 計(jì)算機(jī)模擬、輔助設(shè)計(jì)、制造一體化

CAD/CAE/CAM一體化集成技術(shù)是現(xiàn)代模具制造中最合理最先進(jìn)的生產(chǎn)方式。利用原始計(jì)算機(jī)文件或圖紙資料輸入電腦，運(yùn)用 CAD/CAE做設(shè)計(jì)并進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，得到需要的計(jì)算機(jī)文件，在設(shè)計(jì)當(dāng)中，系統(tǒng)能進(jìn)行圖紙編輯。設(shè)計(jì)完成之后的模具零部件可用電腦系統(tǒng)的實(shí)體成型功能進(jìn)行顯示，方便查看設(shè)計(jì)的正確性和可能需要進(jìn)行改進(jìn)處理。如果設(shè)計(jì)中存在錯(cuò)誤可重新修改設(shè)計(jì)。運(yùn)用CAD/CAE/CAM技術(shù)是改進(jìn)傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的重要措施，能大大減少模具設(shè)計(jì)與制造周期，縮減生產(chǎn)成本，提升產(chǎn)品質(zhì)量。它使技術(shù)人員能借助于計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、成形（型）工藝、數(shù)控加工及成本等進(jìn)行優(yōu)化與設(shè)計(jì)。使用計(jì)算機(jī)輔助工程、輔助設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)，按設(shè)計(jì)好的模具零件分別編制該零件的數(shù)控加工程序是從設(shè)計(jì)到制造的一個(gè)必然過(guò)程，該過(guò)程都是從CAD/CAE/CAM系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行的，其加工程序直接由聯(lián)機(jī)電纜輸入加工機(jī)臺(tái)，在編制程序時(shí)可利用系統(tǒng)中的加工模擬功能，將零件刀柄、夾具、刀具，平臺(tái)及刀具移動(dòng)路徑、速度等顯示出來(lái)，以檢查程序編制的正確性。在CAD/CAE/CAM系統(tǒng)內(nèi)編制和模擬加工程序可以充分了解發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，在加工前將整套加工程序作好修改工作，對(duì)于準(zhǔn)確、高效的加工模具零件有著非常重要的意義。

2 先進(jìn)設(shè)備在模具制造中的運(yùn)用

現(xiàn)代模具制造的發(fā)展趨勢(shì)，就是機(jī)械加工代替人工加工，特別是現(xiàn)在多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床、數(shù)控模具雕刻機(jī)、數(shù)控車(chē)床、數(shù)控精密磨床、電火花加工機(jī)床、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、掃描儀等現(xiàn)代設(shè)備在企業(yè)中的普遍使用，而且這些設(shè)備大部分所用的程序基本上都是應(yīng)用CAD/CAE/CAM系統(tǒng)產(chǎn)生的，操作人員按照規(guī)定的程序裝夾工件，配備刀具和操作，設(shè)備就能自動(dòng)地完成加工活動(dòng)，并將理想的模具零件制造出來(lái)或?yàn)橄乱患庸すば蛲瓿梢蟮墓ぷ鳌?/p>

3 模具鋼的發(fā)展方向

結(jié)合我國(guó)模具材料生產(chǎn)和強(qiáng)化技術(shù)中存在的問(wèn)題，我國(guó)模具材料技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用要加強(qiáng)如下幾個(gè)方面：積極開(kāi)發(fā)，引進(jìn)新品種模具鋼；積極推廣應(yīng)用模具材料熱處理新工藝、新技術(shù)及模具表面強(qiáng)化新工藝、新技術(shù)；建立先進(jìn)的模具材料生產(chǎn)線、完善的科研試制基地和情報(bào)中心，形成生產(chǎn)、研發(fā)、供貨、使用一體化的渠道；逐步完善模具材料系列，高度重視模具的科學(xué)選材；充分挖掘模具材料的潛力，增長(zhǎng)模具的使用壽命。

4 逆向工程

逆向工程即先對(duì)制件進(jìn)行掃描生成多種格式的 CAD數(shù)據(jù)文件，然后在CAD/CAE/CAM軟件中進(jìn)行改型設(shè)計(jì)，這種技術(shù)是現(xiàn)代模具制造中一種新興的模具制造技術(shù)。美國(guó)雷姆爾公司專(zhuān)門(mén)為模具開(kāi)發(fā)生產(chǎn)制造的掃描系統(tǒng)，能夠成功地應(yīng)用于模具制造的逆向工程中，其不但可以提高數(shù)控機(jī)床的性能，增加數(shù)控機(jī)床的功能，還可以提升數(shù)控機(jī)床的效率。雷姆爾公司的高速掃描機(jī)產(chǎn)品已被國(guó)內(nèi)多家知名企業(yè)使用的生產(chǎn)中去。

5 快速原型法和快速制模技術(shù)

快速原型制造技術(shù)是20世紀(jì)90年代后期發(fā)展起來(lái)的一種高新制造技術(shù)，它將激光加工技術(shù)、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)及新材料技術(shù)集于一體，其原理是對(duì)三維CAD電子模型進(jìn)行分層切片處理，得到一系列的二維截面輪廓，然后用激光束或其它方法固化、切割或燒結(jié)某種狀態(tài)材料，得到一層層的產(chǎn)品截面并逐步疊加成三維實(shí)體。此法摒棄了傳統(tǒng)機(jī)械加工的去除加工法，采用全新的增長(zhǎng)加工法，將復(fù)雜的三維加工分解成簡(jiǎn)單的二維加工的組合?，F(xiàn)在這一新技術(shù)在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家中已被應(yīng)用于汽車(chē)制造、醫(yī)療器械、航空航天以及家電等行業(yè)中，其中汽車(chē)制造業(yè)中應(yīng)用所占的比例最大。隨著近年來(lái)該技術(shù)的快速發(fā)展，出現(xiàn)了一個(gè)新領(lǐng)域－快速模具制造。此法采用快速原型法技術(shù)間接或直接制造模具，大大提升了新產(chǎn)品的研制速度，節(jié)約了新產(chǎn)品試制和模具制造的費(fèi)用。

6 結(jié)束語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，CAD/CAE/CAM技術(shù)也更加成熟，其現(xiàn)代模具中的應(yīng)用將非常廣泛。未來(lái)模具制造業(yè)將從機(jī)械制造業(yè)中分離出來(lái)，而獨(dú)立成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)中不可缺少的重要支柱產(chǎn)業(yè)，同時(shí)也進(jìn)一步促進(jìn)了模具制造技術(shù)向智能化、益人化、集成化、高效化的方向發(fā)展。