新世紀科學技術面臨著巨大的變革，通過與計算機的緊密結合，數(shù)控加工、激光成型、人工智能、材料科學和集成制造等一系列與塑性加工相關聯(lián)的技術發(fā)展速度之快，學科領域交叉之廣是過去任何時代所無法比擬的，塑性加工新工藝和新設備如雨后春筍般地涌現(xiàn)，把握塑性加工技術的現(xiàn)狀和發(fā)展前景有助于我們及時研究、推廣和應用高新技術，推動塑性加工技術的持續(xù)發(fā)展。

·精密成形技術

精密成形技術對于提高產(chǎn)品精度、縮短產(chǎn)品交貨期、減少切削加工和降低生產(chǎn)成本均有著重要意義。近10年來，精密鑄造技術、精密壓力加工技術與精密焊接技術突飛猛進。

在精密鑄造方面，熔模精密鑄造、陶瓷型精密鑄造、金屬型鑄造和消失模鑄造等技術得到了重點發(fā)展，鑄件質量大大提高。例如采用消失模的鑄件，壁厚公差可達±0.15mm，表面粗糙度可達Ra25μm。在精密壓力加工方面，精沖技術、超塑成形技術、冷擠壓技術、成形軋制、無飛邊熱模鍛技術、溫鍛技術、多向模鍛技術發(fā)展很快。例如700mm汽輪機葉片精密輥鍛和精整復合工藝已成功應用于生產(chǎn)，楔橫軋技術在汽車、拖拉機精密軸類鍛件的生產(chǎn)中顯示出極佳的經(jīng)濟性。除傳統(tǒng)的鍛造工藝外，近年來半固態(tài)金屬成形技術也日趨成熟，引起工業(yè)界的普遍關注。所謂半固態(tài)金屬成形是指對液態(tài)金屬合金在凝固過程中經(jīng)攪拌等特殊處理后得到的具有非枝晶組織結構、固液相共存的半固態(tài)坯料進行的各種成形加工。這種新的金屬加工技術可分為半固態(tài)鍛造、擠壓、軋制和壓鑄等幾種主要工藝類型，具有節(jié)省原材料、降低能耗、提高模具壽命、改善制品性能等一系列優(yōu)點，并可生產(chǎn)復合材料的產(chǎn)品，被譽為21世紀新興金屬塑性加工的關鍵技術。

在精密焊接方面，電子束焊接、激光焊接、激光切割、脈沖電阻焊接技術和感應釬焊技術的發(fā)展十分迅速，在汽車和家電行業(yè)得到了廣泛的應用并取得了顯著的經(jīng)濟效益。

此外，在粉末冶金和塑料加工方面，金屬粉末超塑性成形、粉末注射成形、粉末噴射和噴涂成形以及塑料注射成形中氣體輔助技術和熱流道技術的成功應用，大大擴充了現(xiàn)代精密塑性加工的應用范圍。

精密成形技術發(fā)展速度之快、應用之廣，使國際機械加工技術協(xié)會有充足的理由認為，在21世紀之初，精密成形與磨削加工相結合的加工方式，將取代大部分中、小零件的切削加工，在2010年左右，精密成形的精度將會進一步提高，成形公差可望達到當今的磨削精度，實現(xiàn)工業(yè)界夢寐以求的"凈成形"(無余量的完全零件形狀)的奮斗目標。

·快速成型與快速制模技術

快速成型技術(RP)是快速原型與制造技術的簡稱，其成型原理為：先由幾何造型軟件生成產(chǎn)品的三維模型，然后按一定厚度分層，獲得各個截面的平面信息，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后，數(shù)控系統(tǒng)有序地連續(xù)加工出每個薄層并使它們粘接成型。快速成型主要有激光立體光刻(SLA)、分層實體制造(LOM)、選擇性激光燒結 (SLS)和熔融沉積制造(FDM)等方法。

近幾年來，我國激光快速成型技術發(fā)展十分迅速，有些研究成果已達到國際先進水平。如華中理工大學研制的分層實體制造(LOM)成型系統(tǒng)HRP棦螅?寤?笱Ъ疞OM與MEM(熔融擠出)于一體的多功能快速成型系統(tǒng)M桼PMSⅡ以及西安交通大學的立體光刻(SLA)成型系統(tǒng)LPS?00A，其主要技術指標均接近或達到國際名牌機型的水平。

快速成型技術對于模具的快速制造產(chǎn)生了重要的影響和推動作用。用于小批量生產(chǎn)的塑料模具和冷沖壓模具可以依照由快速成型方法所獲得的產(chǎn)品實體直接用硅橡膠、環(huán)氧樹脂或金屬材料制造。用于大批量生產(chǎn)的各種模具也可由快速成型和鑄造技術相結合的方法制造。快速制模技術由于具有制造周期短、成本低、綜合經(jīng)濟效益高等優(yōu)點，十分適合新產(chǎn)品開發(fā)和小批量多品種的生產(chǎn)方式，近10年來發(fā)展非常迅速。除了快速成型在快速制模中應用外，電弧噴涂成形技術、實型鑄造制模技術、氮氣彈簧在沖壓模具中的應用、鋅基合金制模技術、低熔點合金制模技術、銅基合金制模技術、電鑄技術在注塑模具中的應用、環(huán)氧樹脂制模技術、無模多點成形技術、疊層鋼板制模技術等快速制模的新工藝、新方法和新設備層出不窮，顯示出強大的生命力和顯著的經(jīng)濟效益。 ·高速銑削和電火花銑削技術

隨著產(chǎn)品零件微型化和精密度要求的提高，對模具加工精度的要求也越來越高。超精密加工技術在近年來發(fā)展很快，最為突出的是高速銑削加工技術。高速銑削不僅工件加工表面質量好，與傳統(tǒng)的切削方式相比，還具有工件溫升低、熱變形小、切削力小等優(yōu)點，十分適合于對溫度和熱變形敏感的材料及薄壁、剛性差的零件加工。合理選用刀具和切削用量，高速銑削可用于硬質材料(硬度達60HRC)的切削加工。在第七屆上海國際模具展覽會(1998年)上展出的瑞士米克朗公司的HSM700型高速銑削機床，主軸轉速達42000r/min，切削進給速度為20m/min;意大利菲迪亞公司展出的DIGIT643型高速銑削機床轉速也達28000r/min，進給速度15m/min。高速銑削加工技術在模具制造中的應用越來越廣泛，被人們譽為"第三代制模技術"。

電火花銑削加工技術(又稱為電火花創(chuàng)成加工技術)是電火花加工技術的重大發(fā)展，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工模具型腔的新技術。像數(shù)控銑削加工一樣，電火花銑削技術采用高速旋轉的桿狀電極對工件進行二維或三維輪廓加工，無需制造復雜、昂貴的成型電極。日本三菱公司最近推出的EDSCAN8E電火花創(chuàng)成加工機床配置有電極損耗自動補償系統(tǒng)、CAD/CAM集成化系統(tǒng)、在線自動測量系統(tǒng)和動態(tài)仿真系統(tǒng)，體現(xiàn)了當今電火花銑削加工機床的水平。

伴隨著高速切削電火花加工技術的進步，模具加工過程的檢測手段和模具表面處理技術也取得了很大進展。現(xiàn)代三坐標測量機除了能高精度地測量復雜曲面的數(shù)據(jù)外，其良好的溫度補償裝置、可靠的抗振保護能力、嚴密的除塵措施以及簡便的操作步驟使得現(xiàn)場自動化檢測成為可能。

在模具表面處理方面，拋光技術的進步也十分突出。現(xiàn)代超聲拋光設備能使模具表面拋光至Ra0.05～0.025μm，達到鏡面拋光的要求。模具表面耐磨、耐腐蝕和花紋處理技術也有長足的進步。

· CAD/CAM技術

CAD/CAM是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關鍵技術，是一項高科技、高效益的系統(tǒng)工程，它以計算機軟件的形式為用戶提供一種有效的輔助工具，使工程技術人員能借助計算機對產(chǎn)品、模具結構、成形工藝、數(shù)控加工及成本等進行設計和優(yōu)化。模具CAD/CAM能顯著縮短模具的設計制造周期、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質量，這已成為人們的共識。

在CAD/CAM技術日新月異的今天，工業(yè)部門已不滿足于僅僅將計算機作為繪圖和數(shù)控編程的工具，工程技術人員迫切地希望在同一軟件環(huán)境下，既能自動繪圖，又能有設計、計算、分析和加工的能力，于是模具CAD/CAE/CAM集成化系統(tǒng)便應運而生。在各類塑性加工工藝中，塑料注射成形工藝計算機集成系統(tǒng)的應用最為突出。世界著名的CAD/CAM系統(tǒng)，如CADDS5，Pro桬和UGⅡ等，均實現(xiàn)了CAD/CAM系統(tǒng)與塑料注射過程模擬、模具結構設計和模具型腔數(shù)控加工的初步集成并取得了顯著的經(jīng)濟和社會效益。為了適應國際發(fā)展潮流，華中理工大學模具技術國家重點實驗室正在開發(fā)新一代塑料注射模軟件。所謂新一代注塑模軟件，是指利用計算機集成制造技術(CIM)開發(fā)的注塑模集成制造系統(tǒng)(CIMS)，這種高度集成的系統(tǒng)能支持模具設計與制造的全過程，具有智能化、集成化、面向裝配和模具可制造性評價等特點。

應該指出的是，在CIMS基礎上發(fā)展起來的虛擬技術將在21世紀的塑性加工領域發(fā)揮作用。所謂虛擬技術，是指以CAD/CAM支持的仿真技術為前提，對設計、加工、裝配、試模等工序建立相關聯(lián)的數(shù)學模型，配置必要的硬件(如頭盔、手套或者信號反饋裝置等)和軟件(如圖形加速軟件、虛擬現(xiàn)實模型語言等)，形成虛擬的環(huán)境、虛擬的過程、虛擬的產(chǎn)品和虛擬的企業(yè)。

在虛擬技術的支持下，從用戶訂貨，產(chǎn)品創(chuàng)意、設計到零部件生產(chǎn)、裝配、銷售以及售后服務等全過程的各個環(huán)節(jié)都可以分別由處在不同地域的企業(yè)進行互利合作。通過國際互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)和企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)實現(xiàn)模具的異地設計和異地制造，提高企業(yè)快速響應市場的能力。 　

·結束語

現(xiàn)代先進制造技術正在改變塑性加工領域的許多傳統(tǒng)觀念和生產(chǎn)組織方式，技術創(chuàng)新已成為21世紀企業(yè)競爭的焦點。由于新技術的應用和引導，塑性加工在國民經(jīng)濟中的作用越來越大，在一定程度上決定了我國機械制造業(yè)在21世紀的市場競爭能力，對此，我們要有足夠的認識并采取得力的措施。