【機械cax360第401期】模具主要是通過(guò)所成型材料物理狀態(tài)的改變來(lái)實(shí)現物品外形的加工。75％的粗加工工業(yè)產(chǎn)品零件、50％的精加工零件和絕大部分塑料制品都是由模具成型制成的，所以模具素有"工業(yè)之母"的稱(chēng)號。
▲單分型面模具模具廣泛用于沖裁、模鍛、冷鐓、擠壓、粉末冶金件壓制、壓力鑄造，以及工程塑料、橡膠、陶瓷等制品的壓塑或注塑的成形加工中。模具具有特定的輪廓或內腔形狀，應用具有刃口的輪廓形狀可以使坯料按輪廓線(xiàn)形狀發(fā)生分離(沖裁)。
▲側向分型模具模具一般包括動(dòng)模和定模(或凸模和凹模)兩個(gè)部分，二者可分可合。分開(kāi)時(shí)取出制件，合攏時(shí)使坯料注入模具型腔成形。模具是精密工具，形狀復雜，承受坯料的脹力，對結構強度、剛度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有較高要求，模具生產(chǎn)的發(fā)展水平是機械制造水平的重要標志之一。
▲定模設置推出機構的注射模
01 國內模具發(fā)展現狀▼我國模具工業(yè)起步較晚，但發(fā)展速度十分迅速。三十年發(fā)展已使我國成為世界模具制造及消費大國，建立起了模具工業(yè)體系。我國2017年的模具銷(xiāo)售超過(guò)2000億元，兩千多億的中國模具消費值支撐了27萬(wàn)億元的產(chǎn)品制造業(yè)。
國內廠(chǎng)家涌現出一批模具行業(yè)領(lǐng)頭羊，如在汽車(chē)覆蓋件領(lǐng)域的一汽模具，輪胎領(lǐng)域的巨輪模具，塑料模具領(lǐng)域的海爾，模塊標準件領(lǐng)域的圣都等；不少地方出臺了扶持當地模具行業(yè)發(fā)展的政策，如重慶、成都、蘇州、大連等地都在建立模具工業(yè)園區，改善發(fā)展環(huán)境，完善模具生產(chǎn)的配套體系。
中國模具行業(yè)的發(fā)展在地域分布上存在不平衡性，東南沿海地區發(fā)展快于中西部地區，南方的發(fā)展快于北方。模具生產(chǎn)最集中的地區在珠江三角和長(cháng)江三角地區，其模具產(chǎn)值約占全國產(chǎn)值的三分之二以上。廣東是中國現在最主要的模具市場(chǎng)，而且還是中國最大的模具出口與進(jìn)口省。
據國家統計局數據顯示，我國模具行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值已從2010年的1367.31億元上升到2016年的2400.91億元，2017年再上一個(gè)新的臺階達到2509.9億元。
模具行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值保持持續增長(cháng)，目前我國模具生產(chǎn)總量雖然已位居世界前列，模具企業(yè)眾多。但模具設計制造水平在總體上要比德、美等國家落后，具體表現為：技術(shù)含量低的模具已供過(guò)于求，而技術(shù)含量較高的中、高檔模具還遠不能適應國民經(jīng)濟發(fā)展的需要，諸如精密、復雜的沖壓模具和塑料模具、轎車(chē)覆蓋件模具、電子接插件等電子產(chǎn)品模具等高檔模具仍有很大一部分依靠進(jìn)口。
02 國內模具行業(yè)存在的問(wèn)題▼產(chǎn)品品質(zhì)不高我國不少廠(chǎng)家由于設備不配套，很多工作依靠手工完成，嚴重影響了精度和質(zhì)量。同時(shí)受售價(jià)限制，國產(chǎn)模具多采用2Crl3和3Crl3作精密熱處理。而國外則采用專(zhuān)用模具材料D1一N12316，其綜合性能，耐磨、耐腐蝕性能及亮度均明顯優(yōu)于國產(chǎn)材料。這也從根本上影響了圈產(chǎn)模具的外觀(guān)質(zhì)量和使用壽命。
模其就其本質(zhì)而言屬于工裝，生產(chǎn)出合格品才是最終目的。因此，模具的質(zhì)量、性能依賴(lài)試模結果檢驗。國內模具廠(chǎng)因交貨期短，試模設備局限，修模受時(shí)間、場(chǎng)地限制，往往難以調試到最佳狀態(tài)。而國外一些發(fā)展較好的企業(yè)都擁有自己的試模場(chǎng)所和設備，可以模擬用戶(hù)真實(shí)工作環(huán)境試模，所以能在短時(shí)間達到很好的效果。
標準化水平不高模具是專(zhuān)用成形工具產(chǎn)品，所以標準化工作十分重要。國外模具發(fā)達國家，如日本、美國、德國等，模具標準化工作已有近100年的歷史，模具標準的制訂、模具標準件的生產(chǎn)與供應，已形成了完善的體系。
由于中國模具標準化工作起步較晚，模具標準件生產(chǎn)、銷(xiāo)售、推廣和應用工作也比較落后。模具標準件品種規格少、供應不及時(shí)、配合性差等問(wèn)題長(cháng)期存在，這使模具標準件使用覆蓋率一直較低。
缺乏模具技術(shù)人員模具行業(yè)是一個(gè)需要長(cháng)期積累經(jīng)驗的行業(yè)，一個(gè)模具師傅起碼要有2到3年的實(shí)踐經(jīng)驗，一個(gè)精通模具設計的工程師，也要有5到8年的經(jīng)驗積累。由于最初的模具學(xué)習非?？菰?，因此許多初學(xué)者常常半途而廢。此外，我國傳統教育方式對模具人才的培養存在不足。
03 國外的模具▼美國Franchino Mold模具公司為水處理行業(yè)的Infiltrator公司制作了一個(gè)超大型的模具可算上有考證的最大模具。
上面圖片，坐了十多個(gè)人的黑色容器就是塑料產(chǎn)品，產(chǎn)品重量達到了111千克（相當于一次注射量為4包多原料），產(chǎn)品的長(cháng)度達到近5米，基本上與奔馳S-Class豪華轎車(chē)的長(cháng)度相等。為了制造這個(gè)超大型的零件，該公司使用了鎖模力達6000噸的注塑機（即圖片背景的注塑機。）
這張圖片上可以看到這個(gè)模具的模仁，官方給出的數據是這套模具的重量超過(guò)190噸。這套注塑模具的設計花費了5個(gè)月的時(shí)間，而將其制造出來(lái)又花費了9個(gè)月的時(shí)間，總的人力投入超過(guò)10000工時(shí)。（注：為了降低模具的重量，Franchino模具公司大量采用合金鋁材，為提高模具壽命，采用低壓注塑的方式成型）
德國GRAF模具公司這個(gè)可以把MINI直接扣在下面的模具，整體重量為160噸。
德國GRAF公司用它來(lái)生產(chǎn)一種收集和凈化雨水的巨大儲水箱，儲水的體積為6500升。通過(guò)整體注塑，這種儲水箱比常規的制造工藝節省了30%的能源和原材料的30-40%，由于閉合水循環(huán)，水消耗也降低了很多，并且提供25年的制造商保修。
GRAF因這個(gè)水箱獲得60項知識產(chǎn)權，并獲得“德意志聯(lián)邦共和國設計獎”提名和數個(gè)獎項，暢銷(xiāo)60多個(gè)國家。
