中國鑄造模具的現(xiàn)狀與發(fā)展
一.國內(nèi)外鑄造模具企業(yè)比較
國外發(fā)達國家的模具廠，大體分為獨立的模具廠和隸屬于一些大的集團公司的模具廠，一般規(guī)模都不大，但專業(yè)化程度高，技術水平高，生產(chǎn)效率極高。
國外模具企業(yè)一般不超過100人，多數(shù)在50人以下。在人員結構上，設計、質量控制、營銷人員超過30%，管理人員在5%以下。年人均產(chǎn)值超過100萬元人民幣，最高能達到200多萬元人民幣。
國內(nèi)模具企業(yè)中，一些私營、合資企業(yè)人員結構和國外差不多，但一些國企的人員結構還不盡合理，在年人均產(chǎn)值上差距還很大，多數(shù)在10-20萬元人民幣，少數(shù)能達到40萬元人民幣。
國外模具企業(yè)，CAD/CAE/CAM技術的應用比較廣泛，逆向工程、快速原型制造鑄造模具使用也比較多。在模具的價格和制造周期上，國外模具價格一般是國內(nèi)模具的5-10倍，制造周期是2-3倍（一般把模具的調(diào)試時間也算在制造周期之內(nèi)），在這兩方面，應該說國內(nèi)模具企業(yè)還是具有一定競爭優(yōu)勢的。
二.鑄造模具的設計與制造技術
中國雖然是鑄造大國，但遠非鑄造強國，中國鑄造工藝水平、鑄件質量、技術經(jīng)濟指標等較之先進國家還有很大差距。鑄造工藝方法以砂型鑄造為主，其中，手工、半機械化造型仍占很大比例，但近年來中國壓鑄工業(yè)發(fā)展迅速，每年保持7%-10%的增長速度。
20世紀90年代以來，鑄造模具業(yè)在設計和制造方面的主要變化有：
（1）模具企業(yè)的生產(chǎn)技術水平提高，高新技術在模具的設計和制造中的應用，已成為快速制造優(yōu)質模具的有力保證。
CAD/CAM/CAE的應用，顯示了用信息技術帶動和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性，CAD/CAM/CAE已成為模具企業(yè)普遍應用的技術。CAD/CAM一體化技術已在鑄造模具業(yè)中廣泛使用，目前，二維設計使用的軟件主要是AutoCAD，三維設計使用的軟件比較多，主要有Pro/E、UG、Cimatron等。
目前，一汽鑄造模具廠的3D設計已達到95%以上。在三維設計后，使用三維虛擬裝配檢測技術對裝配干涉進行檢查，保證了模具設計質量，確保了設計和工藝的合理性。三維數(shù)據(jù)經(jīng)過CAM軟件編輯，NC代碼直接傳輸?shù)綌?shù)控設備上進行模具加工。
（2）銑削加工是型腔模具加工的重要手段。
高速加工（HSM）是以高切削速度、高進給速度和高加工質量為主要特征的加工技術，具有工件溫升低、切削力小、加工平穩(wěn)、加工質量好、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60HRC）等諸多優(yōu)點，因而在模具加工中日益受到重視。研究表明，對于一般復雜程度的模具，HSM加工時間可減少30%以上。
目前，模具企業(yè)為了縮短制模周期、提高巿場競爭力，采用高速切削加工技術越來越多。HSM一般主要用于大、中型模具加工，如：汽車覆蓋件模具、壓鑄模、大型塑料模具等曲面加工，其曲面加工精度可達0.01mm。
在生產(chǎn)中采用數(shù)控高速銑削技術，可大大縮短制模時間。經(jīng)高速銑削精加工后的模具型面，僅需略加拋光便可使用，節(jié)省了大量修磨、拋光時間。
（3）電火花加工在鑄造模具制造中是不可缺少的工藝方法。電火花加工對于淬火后的深、小型腔的加工仍是有效的方案。
（4）精密、復雜、大型模具的發(fā)展，對檢測設備的要求越來越高�，F(xiàn)在，精密模具的精度已達2-3μm，鑄造模具的精度要求也達到10-20μm。
（5）快速原型制造鑄造模具已進入實用階段，LOM、SLS等方法應用的可靠性和技術指標已經(jīng)達到國外同類產(chǎn)品水平。
（6）模具毛坯快速制造技術。主要有干砂實型鑄造、負壓實型鑄造、樹脂砂實型鑄造等技術。
（7）用戶要求模具交付期越來越短、模具價格越來越低。
為了保證按期交貨，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。采用先進的管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)集成化管理，對于模具企業(yè)，特別是規(guī)模較大的模具企業(yè)，已是一項極待解決的任務。
三.鑄造模具用材料
鑄造模具用材料可分別選用木材、可加工塑料、鋁合金、鑄鐵、鋼材等。
木模目前仍廣泛應用于手工造型或單件小批量生產(chǎn)中，但隨著環(huán)境保護要求和木材加工性能差的限制，取而代之的將是實型鑄造。
實型鑄造以泡沫塑料板材為材料，裁減粘貼成模樣，然后澆注而成鑄件，該方法較之用木模，周期短、費用低。塑料模的應用呈上升趨勢，尤其是可加工塑料的應用日益廣泛。
鋁合金模，由于重量輕，尺寸精度較高，因此，應用較廣泛。但近來應用有減少趨勢，部分已被塑料模和鑄鐵模所取代。
鑄鐵模是大批量鑄造生產(chǎn)的首選，并被大量使用。它具有強度高、硬度高、加工性好、成本低、使用壽命長等優(yōu)點。
近幾年來，由于鑄造水平的提高，已有越來越多的模樣、模底板、型板框等采用強度和耐磨性更高的球鐵或高強度合金灰鑄鐵制作，而耐熱疲勞性能更好的蠕墨鑄鐵也被用于制作熱芯盒材料。
鋼材，以往在砂型鑄造模具上主要用于制作標準件及結構件，較少用于制作鑄造模具本體，因為碳鋼使用壽命并不高于球鐵或低合金灰鑄鐵，而合金鋼又十分昂貴。
隨著模具加工技術的提高，及對鑄模尺寸穩(wěn)定性要求的提高，一些模具鋼、鉻鉬合金鋼，如H13鋼，也開始用于制作熱芯盒和鑄模本體。
在壓鑄模具中，襯模材料早期主要采用3Cr2W8V，近年來較多地采用H13、瑞典的8407、DIVER等熱作模具鋼。壓鑄模具其他部分材料有碳鋼、工具鋼，也有一些鑄鐵。
模具型腔材料的重大改進，新的鋼種也會有所進展。壓鑄模具由于其工作狀態(tài)的苛刻性，對于材料有較高的要求，世界上發(fā)達國家都采用優(yōu)質H13鋼，國外模具鋼廠直接以優(yōu)質H13鋼模塊供應用戶，不但方便用戶，縮短用戶的模塊備料周期，更重要的是能確保模塊的質量。由于國產(chǎn)H13模塊材質得不到保證，影響了模具企業(yè)的生產(chǎn)，進口的H13鋼價格遠遠高于國產(chǎn)鋼材，為了降低模具制造成本，極待開發(fā)國產(chǎn)優(yōu)質壓鑄模具用鋼。
四.中國鑄造模具的發(fā)展前景
從長期發(fā)展來看，中國經(jīng)濟保持持續(xù)增長，今后鑄造模具總體需求還會增長。中國模具近年來以平均17%的速度增長，高于中國GDP的平均增值一倍多。鑄造模具也可以保持同步的發(fā)展，因此，鑄造模具還有很大的發(fā)展空間。
（來源：機械銷售網(wǎng))
