《金屬包裝設計與制造》(22)
金屬包裝加工模具的歷史與發展
文/吳若梅、劉躍軍
一、模具在工業生產中的地位
模具是批量生產具備相同形狀和結構產品的工具,是工業生產的主要工藝裝備之一。
使用模具生產零部件,有很多其他加工制造方法不具備的優點,如加工精度高、生產效率高、節約能源和原材料等,因此,模具巳成為現代工業生產的重要手段和工藝發展方向。現代工業制品的發展和技術水平的提高,很大程度上取決于模具工業的發展水平,因此模具工業在國民經濟和社會發展中的作用越來越重要。
據統計,在家電、五金、玩具等輕工行業,近90%的零件生產有模具的參與;在飛機、汽車、機器設備等行業,這個比例超過了60%。與其他行業一樣,在金屬包裝容器制造領域,幾乎所有的金屬包裝制品的生產加工都有模具的參與,如易拉罐罐身的拉深、方罐手環的彎曲、鋼桶桶頂注入口的沖制等。從產值上看,在日本、美國、德國等工業發達國家,模具行業的產值從20世紀80年代就已經超過機床行業并持續增長。
二、模具的發展歷史
模具的出現最早可以追溯到幾千年前的陶器和青銅器制造,但其大規模使用卻是隨著現代工業的崛起而發展起來的。
19世紀,隨著軍火工業(槍炮的彈殼)、鐘表工業、無線電工業的發展,沖模得到廣泛使用。第二次世界大戰后,隨著世界經濟的飛速發展,它又逐漸發展成為大批量生產工業品零件的最佳方式,如儀器儀表、電子設備、汽車等,并在很大程度上替代了手工制作。20世紀50年代,模具行業工作重點還停留在滿足特定客戶的模具要求,模具的設計和生產大多仍是僅僅建立在經驗、已有圖紙和感性認識的基礎上,缺乏對所設計模具零件工作機能的真正了解。進入20世紀70年代,模具行業向高速化、精密化、安全化發展,以多工位級進模和傳遞模為代表的高效率、高壽命、高精度的多功能自動模具就是在這一時期涌現出來的。在此基礎上又發展出既有連續沖壓工位又有多滑塊成形工位的壓力機——彎曲機。
從20世紀70年代中期至今可以說是計算機輔助設計、輔助制造技術不斷發展的時代,這也給模具的設計制造行業帶來深遠影響,模具的設計逐漸脫離了過去對經驗方法及普通加工設備的依賴,高精度的加工機床、高自動化的控制系統及高標準化的設計準則在模具制造領域起到越來越重要的作用。
三、我國模具工業現狀及發展趨勢
1、模具工業現狀
由于特定的歷史原因,我國大部分企業具有高封閉性、“大而全”等特征,因而其中的大多數都配備了模具車間作為配套部門,以滿足自己企業的模具需求,也正是因為這種原因,我國模具產業在很長一段時間內缺乏專業性及規模化。直到20世紀70年代末,模具工業化和生產專業化這個概念才逐漸建立起來。目前我國模具工業技術水平參差不齊,從總體上看,與發達工業國家先進水平相比,仍存在較大的差距,是我國國民經濟建設中的薄弱環節和制約經濟高質最發展的瓶頸。
2、模具工業發展趨勢
隨著工業的發展和科技的進步,我國乃至世界模具行業發展迅速,主要呈現出以下發展趨勢:
①集成化、三維化、智能化和網絡化是模具CAD/CAE/CAM發展方向。
②模具的檢測及加工設備向精密、高效和多功能方向發展。
③快速經濟制模技術具有周期短、成本低等優點,其應用越來越廣泛。
④出于對模具質員和壽命的高要求,模具材料及其表面處理技術發展迅速。
⑤模具工業新工藝、新理念和新模式逐步得到了認同。
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