淺談模具在跑步機行業的現狀和發展前景

武劇

摘 要：根據相關的資料總結了我國現階段模具的發展狀況和趨勢，并以跑步機的護罩為例講述模具在跑步機行業的應用及其發展前景，由此對我國未來模具在家電行業的發展提供一種借鑒和展望。

關鍵詞：模具CAD/CAM 快速成形 拋光技術 模具材料 跑步機 護罩

我國模具工業的技術水平近年來取得了長足的進步。我國工業生產產品品種多、更新快和市場競爭激烈的特點，模具技術的發展應該與這些要求相適應，許多模具企業十分重視技術發展，加大了用于技術進步的投資力度，將技術進步視為企業發展的重要動力。

模具因其生產效率高、產品質量好、材料消耗低、生產成本低而獲得廣泛應用。模具技術集合了機械、電子、化學、光學、材料、計算機、精密監測和信息網絡等諸多學科，是一個綜合性多學科的系統工程。模具技術的發展趨勢主要是模具產品向著更大型、更精密、更復雜及更經濟的方向發展，其主要有以下表現。

一、提高大型、精密、復雜、長壽命模具的設計制造水平

目前，模具行業在整個國家工業中占有重要的地位，在未來的整個國民經濟發展中，模具所占比例逐步提高，且發展速度將高于其他行業。隨著模具行業的不斷發展，對模具提出越來越高的要求是正常的，因此，黃巖為了在國內模具行業激烈的競爭中繼續保持旺盛的生命力，就要大力發展大型、精密、復雜、長壽命的模具。

近年來，模具CAD/CAM技術的硬件與軟件價格已降低到中小企業普遍可以接受的程度，為其進一步普及創造了良好的條件；基于網絡的CAD / CAM / CAE一體化系統結構初見端倪，將解決傳統混合型CAD/CAM系統無法滿足實際生產過程分工協作要求的問題，CAD/CAM軟件的智能化程度也將逐步提高。我國自主開發CAD/CAE/CAM系統有很大發展。

在現階段，模具設計和制造在很大程度上仍然依靠著模具工作者的經驗，僅憑計算機的數值計算功能去完成諸如模具設計方案的選擇、工藝參數與模具結構的優化、成型缺陷的診斷以及模具成形性能的評價是不現實的。新一代模具CAD/CAE/CAM系統正在利用KBE（基于知識的工程）技術進行脫胎換骨的改造。

二、逐步推廣高速銑削在模具加工的應用

高速切削的高效率不光體現在減少多少機床加工時間，實際上是減少整體工序時間。與傳統的切削方式相比，高速銑削的切屑形成方式不同，產生的絕大部分的熱量由切屑帶走，熱量不會聚集在加工區域，同時走刀速度比常規走刀速度要快的多，熱量更不容易聚集，材料熱變形小的多，保持比較恒定、理想的切削條件，從而保證了工件的加工精度。另外在電極加工中，加工的電極精度高，輪廓形狀一致性好，光潔度高，電極一般不需要拋光處理，不會產生由于手工拋光而影響工件的精度，從而大大提高了模具的制造精度。

高速切削加工與傳統切削加工相比具有溫升低（加工工件只升高39C）、熱變形小等優點。高速銑削必須與相應的軟件、加工工藝、刀具及其夾緊頭相配合。

高速銑削加工是近年來發展很快的模具加工技術。國內已有一些公司引進了高速銑床，并開始應用。國內機床廠陸續開發出一些準高速的銑床，并正開發高速加工機床。但是，高速銑削的應用面在黃巖使用尚不廣泛，不過現在發展很迅速，目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發展。

三、快速制造成形和熱壓成型汽車隔音件模具技術得到大力發展

目前， 歐美的部分汽車模具企業采用轉速高于45000 r/min和實際進給速度達到10 m/min的高速加工，而日本企業基本上還是停留在準高速加工階段，不管轉速如何，實際曲面加工進給速度很難突破6m/min。近年來，隨著汽車行業的規模化生產，對模具的設計技術要求也隨之提高，特別是汽車引擎倉、乘駕倉、行李倉的隔音件模具，由原來分成型、切邊、沖孔、包邊等多工序多付模具完成的生產工藝，改為實現單付模具單工序完成，集油缸、氣鉆、氣缸、沖壓等在單付模具上完成對產品的成型、切邊、沖孔、包邊等工藝。大大提高了生產率，減少了生產設備和人力，提高了產品的競爭力。

四、進一步研究開發模具的拋光技術

在塑料模具加工中所說的拋光與其他行業中所要求的表面拋光有很大的不同，嚴格來說，模具的拋光應該稱為鏡面加工。它不僅對拋光本身有很高的要求并且對表面平整度、光滑度以及幾何精確度也有很高的標準。由于電解拋光、流體拋光等方法很難精確控制零件的幾何精確度，而化學拋光、超聲波拋光、磁研磨拋光等方法的表面質量又達不到要求，所以精密模具的鏡面加工還是以機械拋光為主。因此，研究拋光的自動化、智能化是促進我國模具向更好方向發展的重要課題。

五、優質、新型模具材料的研究與開發及其正確應用

對于模具鋼來說，要采用電渣重熔工藝，努力提高鋼的純凈度、等向性、致密度和均勻性及研制更高性能或有特殊性能的模具鋼。目前，中國合金工具鋼的產量已居世界前列，而其中一般質量的模具鋼材多，高質量的模具鋼材少，相當部分要求高的模具鋼都需要經過真空精煉和電渣重熔，以保證鋼材的高純凈度、高致密度、高等向性，而通過電渣重熔的模具鋼所占的份額很小，材料利用率低，生產周期長，不能適應現代模具制造業的需要。在模具制造的成本中，材料費用往往只占模具成本的20%左右，但模具工業的競爭就是模具使用效率的競爭，而不是以模具材料低價位來取勝，因此對于要求較高的長壽命模具，在選用模具材料時往往需要精益求精。

結語

目前，由于國產模具材料不能完全適應模具制造業的需要，很多高性能、長壽命、交貨日期緊迫的模具仍不得不采用進口的模具材料。而進口材料的價格很高，比國產材料的價格高3-5倍。除少數品種尚需做一些研制、開發，大部分產品及尺寸規格我國是有能力進行開發的，其關鍵問題在于如何保證國產模具鋼的質量穩定并縮短鋼材的交貨期。當前應加強黃巖模具材料企業與模具制造企業間的合作。因為模具市場的開拓和發展是一項系統工程，要求模具材料的研制、生產、銷售、推廣等部門以及模具設計、制造與模具使用等部門組織起來，大力協同，及時反饋模具制造和使用方面的問題和要求，開發與試制工作、技術咨詢工作和售前與售后的服務工作，大力推廣質量穩定的高性能的模具材料的應用，促進我國模具工業的迅猛發展。