发展现状及技术趋势
自改革开放以来，我国国民经济迅猛发展，市场对模具的需求持续攀升。在此背景下，模具工业呈现出约15%的增长势头，迅速崛起。同时，模具工业企业的所有制结构也经历了翻天覆地的变化，除了传统的国有专业模具厂，集体、合资、独资以及私营企业亦实现了快速发展。浙江宁波及黄岩被誉为模具产业的摇篮；广东地区众多大型集团及崭露头角的乡镇企业，如科龙、美的、康佳等，均设立了各自的模具制造基地；中外合资及外资独立运营的模具企业数量已逾数千家。随着我国与国际市场的融合步伐不断加快，市场竞争愈发激烈，人们愈发意识到保证产品质量、控制成本以及提升新产品研发能力的重要性。模具制造构成了整个产业链中最根本的组成部分，众多模具企业纷纷增加了对技术革新的投入，并将技术革新视为推动企业发展的关键驱动力。我国部分模具制造企业已经广泛采用了二维CAD技术，同时逐步引入了诸如Pro/E、PDX、UG NX、NX Progressive Die Design、I-DEAS、Euclid-IS、Logopress3、3DQuickPress、MoldWorks和Topsolid Progress等国际广泛应用的软件系统。此外，部分企业还引入了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等计算机辅助工程（CAE）软件，并将这些软件成功应用于冲压模具的设计过程。
以汽车覆盖件模具为核心的大型冲压模具制造技术实现了显著提升，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等众多模具生产企业已具备生产轿车覆盖件模具的能力。同时，众多研究机构和高等学府也积极参与到模具技术的研发工作中。经过不懈奋斗，我们在模具的计算机辅助设计、分析和制造技术领域实现了重大突破；同时，我们也为提升模具品质和减少模具从设计到制造的时间周期作出了积极贡献。
吉林大学汽车覆盖件成型技术研究所自主开发的汽车覆盖件冲压成型分析KMAS软件，华中理工大学模具技术国家重点实验室所研制的注塑模具、汽车覆盖件模具以及级进模具的CAD/CAE/CAM软件，上海交通大学模具CAD国家工程研究中心所开发的冷冲模具软件，以及精冲研究中心所开发的冷冲模具和精冲模具CAD软件，这些产品在国内模具行业中获得了众多用户的青睐。
尽管我国模具制造业在过去十余年间实现了显著进步，但在诸多领域与工业先进国家相比，仍存在明显不足。比如，在模具加工设备中，精密加工设备的占比相对较小；CAD/CAE/CAM技术的应用普及程度并不高；众多前沿模具技术尚未得到充分推广。这些因素导致相当数量的高端、精密、结构复杂且使用寿命长的模具仍需依赖进口。
未来发展趋势
模具技术的进步理应服务于满足模具产品在交货时间短、加工精度高、产品质量优良以及价格低廉等方面的需求。
(1)全面推广CAD/CAM/CAE技术
模具设计制造的未来趋势在于CAD/CAM/CAE技术的应用。得益于计算机软件的不断进步，推广CAD/CAM/CAE技术的环境已经趋于完善。众多企业计划增强对CAD/CAM技术的培训投入，并提升技术服务水平；同时，他们还计划进一步拓宽CAE技术的应用领域。计算机与网络的进步使得CAD/CAM/CAE技术得以跨越地域、企业以及院所的界限，在行业内广泛传播，从而促成了技术资源的重新组合，并使得虚拟制造成为现实。
(2)高速铣削加工
国外的高效高速铣削技术显著提升了加工速度，同时实现了出色的表面质量。此外，该技术还能处理高硬度材料，并且具备升温低、热变形小的优势。高速铣削技术的发展为汽车和家电行业的大型模具制造带来了新的生机。目前，这一技术正朝着更加敏捷、智能和一体化的方向不断进步。
(3)模具扫描及数字化系统
高速扫描设备与模具扫描系统具备从模型或实物扫描至加工成所需模型的全面功能，显著减少了模具研发与制造的时间。部分快速扫描系统能够迅速安装在现成的数控铣床和加工中心上，实现数据的快速采集、自动生成适用于多种数控系统的加工程序以及不同格式的CAD数据，广泛应用于模具制造业的逆向工程领域。模具扫描技术已广泛应用于汽车、摩托车、家电等多个领域，并取得了显著成效，预计在“十五”计划期间，其作用将更为显著。
(4)电火花铣削加工
电火花铣削加工技术亦称作电火花创成加工技术，该技术作为一种创新手段，取代了传统成型电极加工型腔的方法。它采用高速旋转的简易管状电极，可实现三维或二维轮廓的加工，类似于数控铣削。因此，无需再制作复杂的成型电极，这在电火花成形加工领域无疑是一项重大突破。目前，国外已有机床采用此技术进行模具加工，预计这一技术将迎来进一步的发展。
(5)提高模具标准化程度
我国模具的标准化水平正持续上升，据估算，现阶段我国模具标准件的应用普及率已大致达到三成。而在国外，发达国家的这一比例通常在八成左右。
(6)优质材料及先进表面处理技术
采用上乘的钢材及相应的表面处理手段，对于延长模具的使用年限至关重要。模具的热处理与表面处理，是能否充分发挥模具钢材料性能的关键步骤。模具热处理的发展趋势是转向真空热处理技术。在模具表面处理方面，除了要完善现有的工艺，还应积极发展如气相沉积（如TiN、TiC等）、等离子喷涂等先进技术。
(7)模具研磨抛光将自动化、智能化
模具表面的品质对模具的耐用性以及制品的外观质量等方面有着显著的影响，探索自动化和智能化的磨削与抛光技术来取代传统的人工操作，从而提升模具表面的品质，这已成为一个关键的发展方向。
(8)模具自动加工系统的发展
我国未来发展的长远目标要求，模具自动加工系统需具备多台机床的合理配置，配备移动式定位夹具或固定定位盘，并拥有完备的机具和刀具数控库，同时还要配备完善的数控柔性同步系统以及质量监测控制系统。
行业龙头企业
我国模具行业涌现了众多领军企业。其中，汽车覆盖件模具领域有被誉为“四大家”的知名企业，大型塑料模具则有海尔、华威、群达行等知名品牌，精密冲压模具方面则有国盛、华富等佼佼者。在汽车轮胎模具领域，豪迈、巨轮等企业表现突出。至于铸造模具，一汽铸造、宁波合力、广州型腔、北仑辉旺等都是行业内的佼佼者。而在精密塑料模具领域，唯科、宁波横河等企业同样备受瞩目。武兵书所述，模具行业已有95家企业荣获“中国重点骨干模具企业”的荣誉。在本届上海国际模展期间，中国模具协会计划对第四批超过10家企业进行授牌。届时，这一称号的企业数量将增至约110家。
我国模具工业在地域分布上长期呈现出不均衡态势，东南沿海地区的进步速度超过了中西部地区，南方的发展速度又超过了北方。其中，珠江三角洲和长江三角洲地区成为模具生产最为密集的区域，这两个地区的模具产值占据了全国总产值的超过三分之二。罗百辉，模具网CEO兼深圳市模具技术学会副秘书长，他指出，当前我国模具产业的格局正经历着深刻转变。原本较为发达的珠三角和长三角地区正在逐步向内陆及北方地区拓展。在此过程中，产业布局呈现出新的特点，即模具生产呈现出新的集中趋势。诸如京津冀、长沙、成渝、武汉、皖中等地区，都出现了模具生产较为集中的现象。此外，模具园区、集聚地等不断涌现，成为行业发展的新亮点。在我国东部区域，已成功构建了昆山与无锡的精密模具产业集聚区，以及泊头和芜湖的汽车模具产业集聚区；同时，宁波、黄岩、深圳、东莞等地也形成了大型、精密模具产业的集聚生产基地。罗百辉指出，我国模具产业备受期待，行业在体制改革与机制变革方面加速推进，产业布局日渐优化。具体来说，大型、精密、复杂且寿命长的模具标准件增速超过行业整体；塑料模具与压铸模具占比上升；面向市场的专业模具生产企业数量与实力均显著增长；随着经济体制改革的持续深化，“三资”企业和民营企业的发展势头迅猛。
对安全的影响
冲压模具作为冲压工艺的核心设备，其工作原理是通过上、下模具的相对运动来制造冲压制件。在加工过程中，上、下模具会持续进行开合动作，若操作人员的手指频繁伸入或停留在模具闭合区域，将对其人身安全构成极大隐患。
主要零件及安全要求
1.工作零件
凸凹模作为直接对坯料进行成形的部件，是模具中不可或缺的核心元件。这种模具部件不仅需要具备高精度，同时也需结构复杂，并且在使用过程中应满足以下条件：
(1)应有足够的强度，不能在冲压过程中断裂或破坏;
(2)对其材料及热处理应有适当要求，防止硬度太高而脆裂。
2.定位零件
零件用于确定工件安装的具体位置，包括定位销（板）、挡料销（板）、导正销、导料板、定距侧刀、侧压器等多种类型。在设计这些定位零件时，需确保操作简便，避免过度定位，且位置需便于观察。理想情况下，应采用前推定位、外廓定位以及导正销定位等多种方式。
3.压料、卸料及出料零件
压料零件包括压边圈和压料板等部件。压边圈能够对拉延坯料施加边部压力，以此避免在切向压力影响下坯料出现翘起并形成皱褶。压料板的主要功能是阻止坯料发生位移和弹跳。而顶出器和卸料板则便于完成零件的取出和废料的清理。这些部件由弹簧、橡胶以及设备上的气垫推杆提供支撑，能够实现上下移动。在顶出件的设计中，应确保具备充足的顶出力，并且运动范围需要设置限位。卸料板需尽量减小封闭区域范围，或是在操作区域进行空槽的铣削处理。在卸料板暴露的边缘，必须安装防护装置，以避免手指误入或异物侵入。此外，卸料板外露表面的尖锐棱角应进行打磨，使其变得圆滑。
4.导向零件
导柱与导套是使用范围最广的导向部件，它们的主要功能是确保在冲压作业中凸凹模能够保持精确的配合间隙。基于这一需求，导柱和导套之间的间隙必须小于冲裁时的间隙。导柱被安装在模具的下座上，且需确保在冲程的最低点时，其上端面至少高出上模板顶面5至10毫米。此外，导柱的位置应设置在远离模块及压料板的地方，以便操作者的手臂无需绕过导柱即可进行送取料的操作。
5.支承及夹持零件
该设备由上下模板、模具柄、凸凹模固定板、垫块、限位装置等组成；其中，上下模板构成了冲压模具的基本部件；其他零部件则各自被安装并固定在模板之上。模板的平面尺寸，特别是前后尺寸，必须与待加工件相匹配，尺寸过大或过小都会对操作造成不利影响。
某些模具，如落料或冲孔模具，为便于取出成品，通常在模架底部放置垫板。在这种情况下，垫板应与模板通过螺钉牢固连接，确保两块垫板的厚度完全一致。垫板之间的距离应以方便取出成品为标准，不宜过宽，以免导致模板破裂。
6.紧固零件
该系列涵盖了螺栓、螺帽，弹簧、销轴、垫片等多种部件。通常情况下，这些部件均为标准件。在冲压模具的设计中，标准件的用量尤为庞大。因此，在挑选时，务必确保其既能满足紧固和弹性顶出的要求，又要避免将紧固件置于操作表面，以防对人手造成伤害或影响操作。
模具设计的安全要点
在布局上，需确保原料的投入、原料的确定、成品的取出以及废弃物的处理都十分便捷。在小型零件的加工过程中，必须严格禁止操作人员将手指、手腕或身体其他部位伸入模具工作区域；而在大型零件的加工中，若操作人员不可避免地需要进入模具内部进行操作，应尽量缩小进入模具的范围，尽可能缩短身体某部分在模具内停留的时间，并且要明确标示模具的危险区域，同时配备相应的防护设施和设备。
模具上的零件必须具备充足强度与硬度，以确保在使用时不会出现损坏或形变。同时，对于紧固的零件，必须采取有效的防松动措施，以防发生意外伤害操作人员的情况。
加工过程中不得产生废料或工件弹射，以免分散操作者的注意力，甚至造成伤害；同时，需防止冲裁件边缘的毛刺划伤人手。操作冲压时，动作幅度不宜过大，以免造成身体不稳的姿势；动作应适度，避免过于频繁和精准。此外，应尽量减少冲压加工时产生的强烈噪音和振动。在总图上需标注模具的重量，这样做既有助于安装过程，又能确保安全。对于重量超过20千克的零件加工，必须采取起重和搬运措施，以减轻工人的劳动强度。在装拆模具零件时，必须确保操作既方便又安全，防止出现夹手或割手的风险；同时，模具的设计还应便于拆卸和储存。总的来说，模具的任何细节问题都可能对安全造成影响，因此，只有对每次作业中遇到的具体问题进行深入分析，才能有效地提出模具安全注意事项。
