模具是制造業(yè)的核心技術(shù)裝備。模具工業(yè)不發(fā)達(dá)將嚴(yán)重影響汽車制造業(yè)、IT與電子技術(shù)產(chǎn)品、機(jī)電產(chǎn)品、航空與船舶和建材、家用電器等制造業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)。

 

模具是進(jìn)行制造業(yè)產(chǎn)品零件（包括沖件、塑件、鍛件、橡膠件、玻璃與陶瓷件等）成形加工的專用成型工具、專用工裝，也是專用技術(shù)產(chǎn)品。

 

模具將根據(jù)制造業(yè)產(chǎn)品零件的形狀、尺寸與尺寸精度、表面質(zhì)量等技術(shù)要求與生產(chǎn)批量，進(jìn)行專門設(shè)計(jì)與制造。

 

因此，研究模具的現(xiàn)代化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，研究模具設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以及生產(chǎn)過(guò)程的技術(shù)管理與過(guò)程控制，并使之形成規(guī)范，形成專家系統(tǒng)，對(duì)提高模具生產(chǎn)技術(shù)與管理水平、提高模具企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)能力，將至為重要。

 

現(xiàn)代化模具生產(chǎn)方式與生產(chǎn)過(guò)程

 

上世紀(jì)30年代以前，是采用簡(jiǎn)單工具與設(shè)備，形成以手工制造模具的作坊式生產(chǎn)方式。此時(shí)期，只能制造簡(jiǎn)單模具。模具的制造精度與質(zhì)量完全依賴人工技藝和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。

 

 30年代到70年代後期，是模具工業(yè)化生產(chǎn)方式的發(fā)展過(guò)程。其主要成就與特征有：

 

廣泛采用銑削工藝，精密成形磨削工藝，并實(shí)現(xiàn)帶精密孔距的圓孔與型孔精密加工的精密坐標(biāo)磨削工藝技術(shù)。

 

電火花成形加工工藝和NC電火花線切割加工工藝廣泛應(yīng)用，為高硬材料的型件提供了關(guān)鍵加工技術(shù)。

 

實(shí)現(xiàn)了模具型件材料的專業(yè)化、系列化和標(biāo)準(zhǔn)化。

 

其間，模具標(biāo)準(zhǔn)化的高度發(fā)展，在模具生產(chǎn)中全面采用標(biāo)準(zhǔn)零、部件進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造，不僅是模具工業(yè)化生產(chǎn)方式的重大成就和特征；也是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化模具生產(chǎn)方式的重要技術(shù)基礎(chǔ)。

 

 隨著計(jì)算機(jī)和機(jī)床工業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展，模具CAD／CAM、CAD／CAM／CAE已成為廣泛應(yīng)用的生產(chǎn)技術(shù)。它們與高度標(biāo)準(zhǔn)化相配合形成了現(xiàn)代化模具生產(chǎn)方式，即實(shí)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)與制造的信息化、數(shù)字化的模具生產(chǎn)方式。

 

模具設(shè)計(jì)與制造

 

模具設(shè)計(jì)與制造的內(nèi)容包括：模具設(shè)計(jì)過(guò)程和模具制造與裝配過(guò)程。

 

現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)與制造，則是：在模具生產(chǎn)過(guò)程控制與管理的環(huán)境下，在模具高度標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)基礎(chǔ)上，實(shí)行模具信息化、數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造過(guò)程。即實(shí)行模具CAD／CAE／CAM，所謂模具設(shè)計(jì)與制造一體化過(guò)程。其中：

 

 CAD：是指借助軟件，對(duì)模具型件進(jìn)行造型與其結(jié)構(gòu)和模具結(jié)構(gòu)系統(tǒng)建立數(shù)模的過(guò)程。

 

 CAM：指根據(jù)型件及其結(jié)構(gòu)數(shù)模制訂型件型面成形加工代碼、設(shè)置成形加工工藝條件和型件加工程序。并將這些信息傳遞給CNC機(jī)床，實(shí)行數(shù)字化加工。

 

 CAE：則指借助軟件對(duì)模具型件造型、模具結(jié)構(gòu)系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行仿真、模擬試驗(yàn)，即實(shí)行虛擬的設(shè)計(jì)與型件成形加工，以驗(yàn)證經(jīng)CAD／CAM設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)系統(tǒng)與型件成形加工代碼與加工程序的正確性，合理性。

 

CAD、CAE軟件，是建立在經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)公式和理論數(shù)據(jù)與公式相比較的基礎(chǔ)上，形成型件造型、模具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與參數(shù)，型件成形加工過(guò)程與制件（沖件、塑件等）成形工藝過(guò)程的仿真、模擬數(shù)模或稱CAD、CAE軟件。

 

 模具設(shè)計(jì)

 

手工作坊式制模時(shí)期和工業(yè)化模具制造初期，是不進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的，完全依賴制模工人的經(jīng)驗(yàn)與技藝制造模具。隨著工業(yè)的發(fā)展，模具應(yīng)用日趨廣泛，模具性能和質(zhì)量要求趨高和生產(chǎn)技術(shù)不斷進(jìn)步。設(shè)計(jì)、繪制模具結(jié)構(gòu)系統(tǒng)圖和零件圖樣，明確設(shè)計(jì)要求和制造技術(shù)條件，為模具生產(chǎn)過(guò)程中的首務(wù)與核心技術(shù)，一直沿革至現(xiàn)在。

 

但是，隨著計(jì)算機(jī)和數(shù)控機(jī)床工業(yè)的進(jìn)步，加工中心等CNC機(jī)床的廣泛應(yīng)用，模具設(shè)計(jì)方法與方式產(chǎn)生了實(shí)質(zhì)的、突破性的進(jìn)步，模具設(shè)計(jì)包括以下三方面的內(nèi)容：模具型件造型及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算與設(shè)置。模具設(shè)計(jì)過(guò)程與內(nèi)容。