《金属包装设计与制造》(22)
金属包装加工模具的历史与发展
文/吴若梅、刘跃军
一、模具在工业生产中的地位
模具是批量生产具备相同形状和结构产品的工具,是工业生产的主要工艺装备之一。
使用模具生产零部件,有很多其他加工制造方法不具备的优点,如加工精度高、生产效率高、节约能源和原材料等,因此,模具巳成为现代工业生产的重要手段和工艺发展方向。现代工业制品的发展和技术水平的提高,很大程度上取决于模具工业的发展水平,因此模具工业在国民经济和社会发展中的作用越来越重要。
据统计,在家电、五金、玩具等轻工行业,近90%的零件生产有模具的参与;在飞机、汽车、机器设备等行业,这个比例超过了60%。与其他行业一样,在金属包装容器制造领域,几乎所有的金属包装制品的生产加工都有模具的参与,如易拉罐罐身的拉深、方罐手环的弯曲、钢桶桶顶注入口的冲制等。从产值上看,在日本、美国、德国等工业发达国家,模具行业的产值从20世纪80年代就已经超过机床行业并持续增长。
二、模具的发展历史
模具的出现最早可以追溯到几千年前的陶器和青铜器制造,但其大规模使用却是随着现代工业的崛起而发展起来的。
19世纪,随着军火工业(枪炮的弹壳)、钟表工业、无线电工业的发展,冲模得到广泛使用。第二次世界大战后,随着世界经济的飞速发展,它又逐渐发展成为大批量生产工业品零件的最佳方式,如仪器仪表、电子设备、汽车等,并在很大程度上替代了手工制作。20世纪50年代,模具行业工作重点还停留在满足特定客户的模具要求,模具的设计和生产大多仍是仅仅建立在经验、已有图纸和感性认识的基础上,缺乏对所设计模具零件工作机能的真正了解。进入20世纪70年代,模具行业向高速化、精密化、安全化发展,以多工位级进模和传递模为代表的高效率、高寿命、高精度的多功能自动模具就是在这一时期涌现出来的。在此基础上又发展出既有连续冲压工位又有多滑块成形工位的压力机——弯曲机。
从20世纪70年代中期至今可以说是计算机辅助设计、辅助制造技术不断发展的时代,这也给模具的设计制造行业带来深远影响,模具的设计逐渐脱离了过去对经验方法及普通加工设备的依赖,高精度的加工机床、高自动化的控制系统及高标准化的设计准则在模具制造领域起到越来越重要的作用。
三、我国模具工业现状及发展趋势
1、模具工业现状
由于特定的历史原因,我国大部分企业具有高封闭性、“大而全”等特征,因而其中的大多数都配备了模具车间作为配套部门,以满足自己企业的模具需求,也正是因为这种原因,我国模具产业在很长一段时间内缺乏专业性及规模化。直到20世纪70年代末,模具工业化和生产专业化这个概念才逐渐建立起来。目前我国模具工业技术水平参差不齐,从总体上看,与发达工业国家先进水平相比,仍存在较大的差距,是我国国民经济建设中的薄弱环节和制约经济高质最发展的瓶颈。
2、模具工业发展趋势
随着工业的发展和科技的进步,我国乃至世界模具行业发展迅速,主要呈现出以下发展趋势:
①集成化、三维化、智能化和网络化是模具CAD/CAE/CAM发展方向。
②模具的检测及加工设备向精密、高效和多功能方向发展。
③快速经济制模技术具有周期短、成本低等优点,其应用越来越广泛。
④出于对模具质员和寿命的高要求,模具材料及其表面处理技术发展迅速。
⑤模具工业新工艺、新理念和新模式逐步得到了认同。
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