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近年來(lái)隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)騰飛和產(chǎn)品制造業(yè)的飛速發(fā)展，特別是加入WTO之后，我國(guó)正向世界制造中心的目標(biāo)邁進(jìn)。模具技術(shù)――特別是制造精密、復(fù)雜、大型、長(zhǎng)壽命模具的技術(shù)水平的高低，已經(jīng)成為衡量一個(gè)企業(yè)、一個(gè)國(guó)家制造水平的重要標(biāo)志之一?！ ?.我國(guó)模具發(fā)展的現(xiàn)狀1.1我國(guó)模具工業(yè)企業(yè)的狀況改革開放20多年來(lái)，我國(guó)的模具工業(yè)獲得了飛速的發(fā)展，設(shè)計(jì)、制造加工能力和水平、都有了很大的提高。據(jù)中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，1995年中國(guó)模具總產(chǎn)值為145億元，而2003年已達(dá)450億元左右，年均增長(zhǎng)14％。另?yè)?jù)統(tǒng)計(jì)2004年中國(guó)（不包括臺(tái)灣、香港、澳門地區(qū)）共有有模具專業(yè)生產(chǎn)廠、產(chǎn)品廠配套的模具車間（分廠）近20000家，約60萬(wàn)從業(yè)人員，年模具總產(chǎn)值達(dá)1億元人民幣以上的有十多家。但是，我國(guó)模具工業(yè)現(xiàn)有能力只能滿足需求量的60％左右，還不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，1997年進(jìn)口模具價(jià)值6－3億美元，這還不包括隨設(shè)備一起進(jìn)口的模具；1997年出口模具僅為7800萬(wàn)美元。目前我國(guó)模具工業(yè)的技術(shù)水平和制造能力，是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的薄弱環(huán)節(jié)和制約經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的瓶頸。國(guó)內(nèi)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了模具在制造業(yè)中的重要基礎(chǔ)地位，許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展，增大了用于模具技術(shù)進(jìn)步的投資?！ ?.2模具生產(chǎn)狀況,模具CAD／CAE／CAM技術(shù)是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。它使技術(shù)人員能借助于計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、成型工藝、數(shù)控加工及成本等進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD／CAM系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了CAD／CAM的集成，并采用CAE技術(shù)對(duì)成型過(guò)程進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬等，數(shù)控加工的使用率也越來(lái)越高，取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)和推動(dòng)了我國(guó)模具CAD／CAE／CAM技術(shù)的發(fā)展。近年來(lái)，我國(guó)自開發(fā)的有沖裁模CAD／CAM系統(tǒng)；CAXA系列軟件為進(jìn)一步普及模具CAD／CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。但目前我國(guó)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的軟件開發(fā)，尚處于較低水平，需要知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的積累。無(wú)論是應(yīng)用的廣泛性，還是技術(shù)水平上都與國(guó)外存在很大的差距。在應(yīng)用CAE進(jìn)行模具方案設(shè)計(jì)和分析計(jì)算方面，也才剛剛起步，大多還處于試用階段?！ ?.2.2加工制造方面；精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中所占比重較低，工藝設(shè)備落后。我國(guó)由于歷史原因形成了封閉式、“大而全”的企業(yè)特征。大部分企業(yè)均設(shè)有模具車間，處于本廠的配套地位，自70年代末才有了模具工業(yè)化和生產(chǎn)專業(yè)化這個(gè)概念。模具工業(yè)主要生產(chǎn)能力分散在各部門主要產(chǎn)品廠內(nèi)的工模具車間，所生產(chǎn)的模具基本自產(chǎn)自用?，F(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展使產(chǎn)品更新?lián)Q代加快，對(duì)模具的需求量加大。但是，我國(guó)大部分模具廠的模具加工設(shè)備陳舊，在役期長(zhǎng)、精度差、效率低，還不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。目前，國(guó)內(nèi)需要的大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命的模具（如中高檔轎車的外覆蓋件）還主要依靠進(jìn)口?！ ?.我國(guó)未來(lái)模具的研發(fā)探討2.1模具設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)化、智能化、三維化隨著模具在企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)、合作、生產(chǎn)和管理等方面的全球化、國(guó)際化，以及計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)使得在模具行業(yè)應(yīng)用虛擬設(shè)計(jì)、敏捷制造技術(shù)既有必要，也有可能?；诰W(wǎng)絡(luò)的CAD／CAM／CAE一體化系統(tǒng)將走向成熟最新的CAD／CAM集成化系覆蓋了幾何建模、逆向工程、工業(yè)設(shè)計(jì)、工程制圖、仿真分析、快速原型、數(shù)控編程、測(cè)量分析等領(lǐng)域。系統(tǒng)的每一個(gè)功能模塊均可獨(dú)立運(yùn)行，又可通過(guò)數(shù)據(jù)接口與其它系統(tǒng)相兼容。模具設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)化使設(shè)計(jì)效率大大提高，是未來(lái)設(shè)計(jì)軟件發(fā)展的趨勢(shì)之一。美國(guó)在其《21世紀(jì)制造企業(yè)戰(zhàn)略》中指出，到2006年要實(shí)現(xiàn)汽車工業(yè)敏捷生產(chǎn)／虛擬工程方案，使汽車開發(fā)周期從40個(gè)月縮短到4個(gè)月。 由于在現(xiàn)階段，模具設(shè)計(jì)和制造在很大程度上仍然依靠模具設(shè)計(jì)與制造工程師的經(jīng)驗(yàn)，僅憑CAD／CAM軟件有限的數(shù)值分析功能無(wú)法為用戶提供完善和正確的設(shè)計(jì)結(jié)果，因此軟件的智能化功能是必不可少的?！ ∶嫦蛑圃?、基于知識(shí)的智能化功能是衡量模具設(shè)計(jì)與制造軟件先進(jìn)性和實(shí)用性的重要標(biāo)志之一?！ ∧＞咴O(shè)計(jì)、分析、制造的三維化、無(wú)紙化要求新一代模具軟件以立體的、直觀的感覺來(lái)設(shè)計(jì)模具。所采用的三維數(shù)字化模型能方便地用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的CAE分析、模具可制造性評(píng)價(jià)和數(shù)控加工、成形過(guò)程模擬及信息的管理與共享。如Pro／ENGINEER、UG和CATIA等軟件具備參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)等特點(diǎn)?！ ?.2模具加工的系統(tǒng)化、一體化、快速化；現(xiàn)代模具制造業(yè)幾乎涉及至制造業(yè)的各個(gè)方面：零件設(shè)計(jì)，幾何參數(shù)處理和傳送，模具設(shè)計(jì)，造型處理，樣件生產(chǎn)，表面尺寸和質(zhì)量控制以及先進(jìn)的材料切除技術(shù)。我們可以用系統(tǒng)論的方法通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬對(duì)材料流的預(yù)測(cè)以及對(duì)缺陷的消除，可以優(yōu)化模具設(shè)計(jì)，減少試驗(yàn)和誤差；并縮短工藝開發(fā)周期，協(xié)調(diào)各項(xiàng)元素，使制造流程高速有效。 采用5軸聯(lián)動(dòng)對(duì)三維曲面零件的一體化加工，可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為，1臺(tái)5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的效率可以等于2臺(tái)3軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí)，5軸聯(lián)動(dòng)加工可比3軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效益。但過(guò)去因5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價(jià)格要比3軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的發(fā)展。當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實(shí)現(xiàn)5軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床（含5面加工機(jī)床）的發(fā)展?！ √岣呒庸ば实耐緩街痪褪翘岣呒庸C(jī)床的加工速度，包括加減速度和進(jìn)給速度。目前，高速加工的諸多關(guān)鍵技術(shù)的研究都達(dá)到了一定的水平。高速電主軸的最高轉(zhuǎn)速及功率、扭矩普遍提高，并采用了傳感技術(shù)的振動(dòng)監(jiān)測(cè)和診斷。國(guó)外近年來(lái)發(fā)展的高速銑削加工，主軸轉(zhuǎn)速可達(dá)40000～100000r／min，快速進(jìn)給速度可達(dá)到30～40r／min，加速度可達(dá)1g，這樣就大幅度提高了加工效率，并可獲得Ra≤1μm的加工表面粗糙度［2］。 2.3模具生產(chǎn)的專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化；專業(yè)化生產(chǎn)是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的重要特征之國(guó)外工業(yè)先進(jìn)的國(guó)家模具專業(yè)化生產(chǎn)已達(dá)75％以上。美、日兩國(guó)的模具廠，80％國(guó)內(nèi)模具工業(yè)的現(xiàn)狀及研發(fā)趨勢(shì)李海平河南工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院。一般一個(gè)模具專業(yè)廠只生產(chǎn)1～2種模具。這種專業(yè)化小模具廠易于管理，反應(yīng)靈活，易于提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效率，有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力?！ ?biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)模具專業(yè)化生產(chǎn)的基本前提，是系統(tǒng)提高整個(gè)模具行業(yè)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益的重要手段，是機(jī)械制造業(yè)向深層次發(fā)展必由之路。國(guó)際上工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家和公司都極為重視模具的標(biāo)準(zhǔn)化，我國(guó)的模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不足30％，而且標(biāo)準(zhǔn)品種少、質(zhì)量低、交貨期長(zhǎng)，嚴(yán)重阻礙模具的合理流向和效能發(fā)揮，值得可喜的是業(yè)內(nèi)人士正在加大標(biāo)準(zhǔn)化的工作力度［3］?！ ∧壳皣?guó)內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占40％左右，其余為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國(guó)際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對(duì)模具質(zhì)量、成本有較大影響，特別是對(duì)模具制造周期有很大影響。我國(guó)是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，只有使模具商品化，參加市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，才能使成本得到有效控制，生產(chǎn)效率大幅提高，使礦山環(huán)境研究對(duì)象主要包括礦山地質(zhì)環(huán)境、水環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、大氣環(huán)境和空間環(huán)境。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在礦山環(huán)境監(jiān)測(cè)、調(diào)查與保護(hù)等方面，涌現(xiàn)出一大批新技術(shù)和新方法，如全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）、光柵顯示、并行計(jì)算機(jī)和微觀物質(zhì)分析以及小波變化等技術(shù)；利用重力梯度測(cè)量法進(jìn)行礦山勘探；利用遙感進(jìn)行礦山環(huán)境調(diào)查；運(yùn)用電波法調(diào)查礦山中巖體的性質(zhì)、分布等情況；利用三維地震反射波調(diào)查礦山堆積的廢棄物等等?！ ?.礦山調(diào)查的基本類型1.1普通調(diào)查為中、小比例尺的填表調(diào)查，調(diào)查過(guò)程盡可能全面，應(yīng)包括組織培訓(xùn)、調(diào)查表發(fā)放、調(diào)查表收集和調(diào)查表核查等工作。普通調(diào)查以收集資料和地面拉網(wǎng)式調(diào)查為主，一般不布置任何實(shí)物工作量。具體工作程序主要包括：（1）培訓(xùn)國(guó)土資源部應(yīng)委派各省國(guó)土資源廳召集各地市國(guó)土資源（地礦）局的礦管、地質(zhì)環(huán)境等部門的管理人員和技術(shù)人員召開礦山環(huán)境調(diào)查動(dòng)員會(huì)和培訓(xùn)班，由各省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站負(fù)責(zé)解釋礦山環(huán)境調(diào)查的目的和內(nèi)容等，并詳細(xì)介紹調(diào)查表如何發(fā)放、填寫和回收；各地市礦管或地質(zhì)環(huán)境部門召集縣級(jí)礦管或地質(zhì)環(huán)境部門召開礦山環(huán)境調(diào)查動(dòng)員會(huì)，并在項(xiàng)目組技術(shù)人員的協(xié)助下，舉辦礦山環(huán)境調(diào)查表填寫培訓(xùn)班?！ 。?）查表發(fā)放國(guó)土資源部應(yīng)委派各?。ㄊ校﹪?guó)土資源廳將調(diào)查表下發(fā)給地（市）級(jí)國(guó)土資源局，然后通過(guò)縣（市、區(qū)）國(guó)土資源局下發(fā)給管區(qū)范圍內(nèi)的各個(gè)礦山，覆蓋范圍為全省所有登記礦山，閉坑礦山調(diào)查表由縣（市、區(qū)）國(guó)土資源局地質(zhì)環(huán)境管理部門填寫?！ 。?）查表收集下發(fā)的調(diào)查表回收率力爭(zhēng)達(dá)到100，調(diào)查表要及時(shí)回收，通過(guò)電話、走訪、補(bǔ)發(fā)調(diào)查表等形式提高回收率?！ 。?）查表核查對(duì)回收的調(diào)查表全部驗(yàn)收，對(duì)不合格的調(diào)查表，進(jìn)行電話核查或?qū)嵉卣{(diào)查。 1.2驗(yàn)核調(diào)查在普通調(diào)查工作基礎(chǔ)上，應(yīng)采取驗(yàn)核的方式對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證、對(duì)比，去偽存真，以取得更為真實(shí)的結(jié)果。對(duì)大型礦山全部實(shí)地驗(yàn)核調(diào)查；對(duì)中型礦山驗(yàn)核數(shù)要求達(dá)到80％以上；對(duì)小型礦山或群采點(diǎn)，應(yīng)選擇不同礦種、不同地域、不同開采方式及礦山環(huán)境地質(zhì)問題嚴(yán)重區(qū)或恢復(fù)治理效果良好的代表性礦山，進(jìn)行實(shí)地驗(yàn)核調(diào)查。 1.3解剖調(diào)查在前兩項(xiàng)調(diào)查工作結(jié)束后，如果在重點(diǎn)區(qū)域或重點(diǎn)地段發(fā)現(xiàn)了一些有代表意義的典型礦山環(huán)境地質(zhì)問題，應(yīng)進(jìn)行有針對(duì)性的大、中比例尺的詳細(xì)解剖調(diào)查研究。如果需要，可適當(dāng)布置一些測(cè)繪、鉆探、物探、坑槽探取樣測(cè)試或長(zhǎng)觀監(jiān)測(cè)等方面工作，以期重點(diǎn)突破，更好地指導(dǎo)區(qū)域礦山環(huán)境的調(diào)查工作。 2.礦山調(diào)查的技術(shù)手段和方法2.1遙感技術(shù)（RS）由于遙感技術(shù)能動(dòng)態(tài)、周期性地獲取地表信息，故廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。RS主要是針對(duì)大面積區(qū)域宏觀解釋，可形成不同比例尺所需要的航衛(wèi)片解譯結(jié)果。利用航、衛(wèi)片進(jìn)行解譯，具有直觀、真實(shí)、準(zhǔn)確、實(shí)效性強(qiáng)等特點(diǎn)，可大大提高工作效率和質(zhì)量。 2.2全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）GPS是利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行授時(shí)和測(cè)距的全球定位系統(tǒng)。由于GPS具有全天候、全球覆蓋和高精度的優(yōu)良陛能，而且其用戶設(shè)備無(wú)源工作，體積小，重量輕，耗電少，使用方便和價(jià)格低廉，因此，GPS的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在礦山環(huán)境野外調(diào)查中，可采用GPS定位儀進(jìn)行礦山環(huán)境三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)的現(xiàn)場(chǎng)采集工作。 2.3地理信息系統(tǒng)技術(shù)（GIS）由于礦山環(huán)境的許多問題都是由多種空間域因子共同作用的結(jié)果，而GIS本身又具礦山環(huán)境調(diào)查技術(shù)及生產(chǎn)勘探的應(yīng)用趙天德馬雁飛涂良權(quán)（本文介紹普通調(diào)查、驗(yàn)核調(diào)查和解剖調(diào)查三大類型；然后解釋了3S技術(shù)、野外和室內(nèi)測(cè)試試驗(yàn)、長(zhǎng)觀動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和地球物理勘探等礦山環(huán)境調(diào)查的主要技術(shù)手段和方法；最后說(shuō)明了生產(chǎn)勘探這種礦山開采中最常用的勘探方法。3.結(jié)束語(yǔ)我國(guó)模具研發(fā)的趨勢(shì)包括多個(gè)方面，在這里由于篇幅的限制不能贅述。除了上述分析外未來(lái)我國(guó)模具的發(fā)展趨勢(shì)還包括以下幾個(gè)方面：一模具日趨大型化；二模具的精度將越來(lái)越高?，F(xiàn)在的模具精度達(dá)到2～3微米，1微米精度的模具也將上市；三多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)鋼材的性能要求越來(lái)越高；四熱流道模具在塑料模具中的比重也將逐漸提高。
