浅谈模具在跑步机行业的现状和发展前景

武剧

摘 要：根据相关的资料总结了我国现阶段模具的发展状况和趋势，并以跑步机的护罩为例讲述模具在跑步机行业的应用及其发展前景，由此对我国未来模具在家电行业的发展提供一种借鉴和展望。

关键词：模具CAD/CAM 快速成形 抛光技术 模具材料 跑步机 护罩

我国模具工业的技术水平近年来取得了长足的进步。我国工业生产产品品种多、更新快和市场竞争激烈的特点，模具技术的发展应该与这些要求相适应，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。

模具因其生产效率高、产品质量好、材料消耗低、生产成本低而获得广泛应用。模具技术集合了机械、电子、化学、光学、材料、计算机、精密监测和信息网络等诸多学科，是一个综合性多学科的系统工程。模具技术的发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济的方向发展，其主要有以下表现。

一、提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平

目前，模具行业在整个国家工业中占有重要的地位，在未来的整个国民经济发展中，模具所占比例逐步提高，且发展速度将高于其他行业。随着模具行业的不断发展，对模具提出越来越高的要求是正常的，因此，黄岩为了在国内模具行业激烈的竞争中继续保持旺盛的生命力，就要大力发展大型、精密、复杂、长寿命的模具。

近年来，模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造了良好的条件；基于网络的CAD / CAM / CAE一体化系统结构初见端倪，将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题，CAD/CAM软件的智能化程度也将逐步提高。我国自主开发CAD/CAE/CAM系统有很大发展。

在现阶段，模具设计和制造在很大程度上仍然依靠着模具工作者的经验，仅凭计算机的数值计算功能去完成诸如模具设计方案的选择、工艺参数与模具结构的优化、成型缺陷的诊断以及模具成形性能的评价是不现实的。新一代模具CAD/CAE/CAM系统正在利用KBE（基于知识的工程）技术进行脱胎换骨的改造。

二、逐步推广高速铣削在模具加工的应用

高速切削的高效率不光体现在减少多少机床加工时间，实际上是减少整体工序时间。与传统的切削方式相比，高速铣削的切屑形成方式不同，产生的绝大部分的热量由切屑带走，热量不会聚集在加工区域，同时走刀速度比常规走刀速度要快的多，热量更不容易聚集，材料热变形小的多，保持比较恒定、理想的切削条件，从而保证了工件的加工精度。另外在电极加工中，加工的电极精度高，轮廓形状一致性好，光洁度高，电极一般不需要抛光处理，不会产生由于手工抛光而影响工件的精度，从而大大提高了模具的制造精度。

高速切削加工与传统切削加工相比具有温升低（加工工件只升高39C）、热变形小等优点。高速铣削必须与相应的软件、加工工艺、刀具及其夹紧头相配合。

高速铣削加工是近年来发展很快的模具加工技术。国内已有一些公司引进了高速铣床，并开始应用。国内机床厂陆续开发出一些准高速的铣床，并正开发高速加工机床。但是，高速铣削的应用面在黄岩使用尚不广泛，不过现在发展很迅速，目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。

三、快速制造成形和热压成型汽车隔音件模具技术得到大力发展

目前， 欧美的部分汽车模具企业采用转速高于45000 r/min和实际进给速度达到10 m/min的高速加工，而日本企业基本上还是停留在准高速加工阶段，不管转速如何，实际曲面加工进给速度很难突破6m/min。近年来，随着汽车行业的规模化生产，对模具的设计技术要求也随之提高，特别是汽车引擎仓、乘驾仓、行李仓的隔音件模具，由原来分成型、切边、冲孔、包边等多工序多付模具完成的生产工艺，改为实现单付模具单工序完成，集油缸、气钻、气缸、冲压等在单付模具上完成对产品的成型、切边、冲孔、包边等工艺。大大提高了生产率，减少了生产设备和人力，提高了产品的竞争力。

四、进一步研究开发模具的抛光技术

在塑料模具加工中所说的抛光与其他行业中所要求的表面抛光有很大的不同，严格来说，模具的抛光应该称为镜面加工。它不仅对抛光本身有很高的要求并且对表面平整度、光滑度以及几何精确度也有很高的标准。由于电解抛光、流体抛光等方法很难精确控制零件的几何精确度，而化学抛光、超声波抛光、磁研磨抛光等方法的表面质量又达不到要求，所以精密模具的镜面加工还是以机械抛光为主。因此，研究抛光的自动化、智能化是促进我国模具向更好方向发展的重要课题。

五、优质、新型模具材料的研究与开发及其正确应用

对于模具钢来说，要采用电渣重熔工艺，努力提高钢的纯净度、等向性、致密度和均匀性及研制更高性能或有特殊性能的模具钢。目前，中国合金工具钢的产量已居世界前列，而其中一般质量的模具钢材多，高质量的模具钢材少，相当部分要求高的模具钢都需要经过真空精炼和电渣重熔，以保证鋼材的高纯净度、高致密度、高等向性，而通过电渣重熔的模具钢所占的份额很小，材料利用率低，生产周期长，不能适应现代模具制造业的需要。在模具制造的成本中，材料费用往往只占模具成本的20%左右，但模具工业的竞争就是模具使用效率的竞争，而不是以模具材料低价位来取胜，因此对于要求较高的长寿命模具，在选用模具材料时往往需要精益求精。

结语

目前，由于国产模具材料不能完全适应模具制造业的需要，很多高性能、长寿命、交货日期紧迫的模具仍不得不采用进口的模具材料。而进口材料的价格很高，比国产材料的价格高3-5倍。除少数品种尚需做一些研制、开发，大部分产品及尺寸规格我国是有能力进行开发的，其关键问题在于如何保证国产模具钢的质量稳定并缩短钢材的交货期。当前应加强黄岩模具材料企业与模具制造企业间的合作。因为模具市场的开拓和发展是一项系统工程，要求模具材料的研制、生产、销售、推广等部门以及模具设计、制造与模具使用等部门组织起来，大力协同，及时反馈模具制造和使用方面的问题和要求，开发与试制工作、技术咨询工作和售前与售后的服务工作，大力推广质量稳定的高性能的模具材料的应用，促进我国模具工业的迅猛发展。