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模具行业现状及其发展趋势

科技信息○机械与电子○SCIENCEINFORMATION2007年第4期

模具行业现状及其发展趋势

郑涌

(巢湖铸造厂有限责任公司扣件分厂

安徽

巢湖

238000)

摘要:论述了我国模具行业的现状,分析了国外模具发展的态势,指出了我国模具行业和发达国家的主要差距,最后预测了我国模具行业的发展趋势。

关键词:模具;行业现状;发展趋势

1.模具行业的现状

现代模具工业有“不衰亡工业”之称。世界模具市场总体上供不应求,市场需求量维持在每年600亿至650亿美元,同时,我国的模具产业也迎来了新一轮的发展机遇。近几年,我国模具产业总产值保持13%的年增长率(据不完全统计,2004年国内模具进口总值达到600多亿,同时,有近200个亿的出口),到2005年模具产值已达650亿

单就汽车产业元,模具及模具标准件出口2005已达到2亿美元左右。

而言,一个型号的汽车所需模具达几千副,价值上亿元,而当汽车更换车型时约有80%的模具需要更换。2003年我国汽车产销量均突破400万辆,2004年产销量各突破500万辆,轿车产量将达到260万辆。另外,电子和通讯产品对模具的需求也非常大,在发达国家往往占到模具市场总量的20%之多。

目前,电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电、通讯和军工等产品中,60%-80%的零部件,都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表现出来的高精度、高复杂性、高一致性、高生产率和低消耗,是其他加工制造方法所无法比拟。模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和开发能力。日前,据第十一届中国国际模具技术和设备展览会主办方之一的中国模具工业协会透露,我国模具行业的生产企业和职工总数在世界上的排名已跃居第一,生产销量排名世界第三。

有关资料显示,在我国,模具直到1987年才正式成为一个行业,与世界发达工业国家的模具业相比,我国模具业的起步要晚几十年,但近20年的努力发展取得了长足的进步。

十现在,我国模具生产厂点约有3万多家,从业人数80多万人。“

五”期间,模具年平均增长速度达到20%左右,2005年模具销售额达650亿元,同比增长25%;模具出口7.4亿美元,比2004年的4.9亿美元增长约50%,均居世界前列。在模具工业的总产值中,冲压模具约占50%,塑料模具约占33%,压铸模具约占6%,其它各类模具约占11%。

但是,由于创新能力弱,行业关键技术难以突破,使得我国模具行业长期以来面临着“低端竞争、高端进口”的尴尬局面。

据了解,在我国目前的模具企业中,产值过亿的企业只有20多家,中型企业几十家,其余都是小型企业,多数只有几十名职工,百十万元产值,很多企业依然采用传统的作坊式的管理方式。技术水平落后,生产效率低,这使得我国几乎所有的模具企业都只能生产中低档的模具产品,而高中档产品只能大量进口。

中国模具工业协会副秘书长秦珂认为,“技术水平的突破和提升是我国模具企业摆脱这种局面的关键所在”借助国外先进的模具,而“

技术,分步骤地走从模仿到自主创新的道路,实现关键技术的突破,才能促成我国模具业的跨越发展。”

鉴于模具作为包括机床工具、汽车制造、食品包装等在内的机械

电子及信息行业的支持产业,行业中机械基础件产业,以及电工电器、

在发展先进生产力当中,处于非常关键并服务全行业的地位,其发展对产业配套能力的提升和促进产业聚集优势的形成将起到重要作用。改革开放以来,中国模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化。除了国有专业模具厂外,其他所有制形式的模具厂家,包括集体企业、合资企业、独资企业和私营企业,都得到了快速发展,集体和私营的模具企业在广东和浙江等省发展得最为迅速。目前,国内已能生产精度达2微米的精密多工位级进模,工位数最多已达160个,寿命1~2亿次。在大型塑料模具方面,现在已能生产48英寸电视的塑壳模具、6.5Kg大容量洗衣机的塑料模具,以及汽车保险杠、整体仪表板等模

多型腔小模具。在精密塑料模具方面,国内已能生产照相机塑料模具、

数齿轮模具及塑封模具等。在大型精密复杂压铸模方面,国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模及汽车后桥齿轮箱压铸模。在汽车模具方

其他类型的模具,例如子午面,现已能制造新轿车的部分覆盖件模具。

线轮胎活络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出模等,也都达到了较

高的水平,并可替代进口模具。

在中国,人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位,认识到模具技术水平的高低,已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志,并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。许多模具企业十分重视技术发展,加大了用于技术进步的投资力度,将技术进步视为企业发展的重要动力。此外,许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。目前,从事模具技术研究的机构和院校已达30余家,从事模具技术教育的培训的院校已超过50余家。其中,获得国家重点资助建设的有华中理工大学模具技术国家重点实验室,上海交通大学CAD国家工程研究中心、北京机电研究所精冲技术国家工程研究中心和郑州工业大学橡塑模具国家工程研究中

模具的电加工和心等。经过多年的努力,在模具CAD/CAE/CAM技术、

数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模具材料等方面取得了显著进步;在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。

2.国外模具行业的发展态势

高新技术在欧美模具企业得到广泛应用,欧美许多模具企业的生产技术水平,在国际上是一流的。将高新技术应用于模具的设计与制造,已成为快速制造优质模具的有力保证。

1.CAD/CAE/CAM的广泛应用,显示了用信息技术带动和提升模具工业的优越性。在欧美,CAD/CAE/CAM已成为模具企业普遍应用

二维绘图的初级的技术。在CAD的应用方面,已经超越了甩掉图板、

阶段,目前3D设计已达到了70%~89%。PRO/E、UG、CIMATRON等软件的应用很普遍。应用这些软件不仅可完成2D设计,同时可获得3D模型,为NC编程和CAD/CAM的集成提供了保证。应用3D设计,还可以在设计时进行装配干涉的检查,保证设计和工艺的合理性。数控机床的普遍应用,保证了模具零件的加工精度和质量。30~50人的模具企业,一般拥有数控机床十多台。经过数控机床加工的零件可直接进行装配,使装配钳工的人数大大减少。CAE技术在欧美已经逐渐成熟。在注射模设计中应用CAE分析软件,模拟塑料的冲模过程,分析冷却过程,预测成型过程中可能发生的缺陷。在冲模设计中应用CAE软件,模拟金属变形过程,分析应力应变的分布,预测破裂、起皱和回弹等缺陷。CAE技术在模具设计中的作用越来越大,意大利COMAU公司应用CAE技术后,试模时间减少了50%以上。

提高市场竞争力,普遍采用高速切削加工2.为了缩短制模周期、

技术。高速切削是以高切削速度、高进给速度和高加工质量为主要特征的加工技术,其加工效率比传统的切削工艺要高几倍,甚至十几倍。目前,欧美模具企业在生产中广泛应用数控高速铣,三轴联动的比较多,也有一些是五轴联动的,转数一般在1.5万~3万r/min。采用高速铣削技术,可大大缩短制模时间。经高速铣削精加工后的模具型面,仅需略加抛光便可使用,节省了大量修磨、抛光的时间。欧美模具企业十分重视技术进步和设备更新。设备折旧期限一般为4~5年。增加数控高速铣床,是模具企业设备投资的重点之一。

3.快速成型技术与快速制模技术获得普遍应用。由于市场竞争日益激烈,产品更新换代不断加快,快速成型和快速制模技术应运而生,并迅速获得普遍应用。在欧洲模具展上,快速成型技术和快速制模技术占据了十分突出的位置,有SLA、SLS、FDM和LOM等各种类型的快速成型设备,也有专门提供原型制造服务的机构和公司。模具企业中,有不少是将快速成型技术和快速制模技术结合起来应用于模具制造,即利用快速原型技术制造产品零件的原型。再基于原型快速地制造出模具。许多塑料模厂家利用快速原型浇制硅橡胶模具,用于少量翻制塑料件,非常适合于产品的试制。

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