模具行业现状_模具产业发展前景(12篇)
1.模具行业现状_模具产业发展前景 篇一
2014年中国汽车模具行业发展前景分析
汽车生产中90%以上的零部件需要依靠模具成形。汽车模具是指应用于汽车领域的模具,被誉为“汽车工业之母”。在美国、日本等汽车制造业发达国家,模具产业超过40%的产品是汽车模具,而在我国仅有1/3左右的模具产品是为汽车制造业服务的。
前瞻产业研究院发布的《2014-2018年中国汽车模具行业产销需求预测与转型升级分析报告》显示,十年前,中国的汽车冲压模具行业还只限于一汽、东风、天汽、成飞、南汽等为数不多的几家骨干企业,现在己发展到200家左右。大批民营企业快速发展,并已具有相当规模,成为中国汽车模具行业的重要组成部分。
目前,国内汽车冲压模具产值超亿元的企业已有10多家,5000万元至1亿元的企业有20家左右,这些企业是我国汽车模具行业的主力。
随着中国经济全面复苏,中国汽车工业作为中国十大振兴产业,得到国家政策扶持,加之汽车下乡的推动,中国各大汽车企业均加大产量,当年中国汽车产量超过2000万辆,保持全球产销量第一的地位。同时,国外汽车巨头纷纷将目光转向中国市场,作为其全球最主要的汽车市场加大了投资及生产力度,其中汽车模具也是重要投资领域之一。
随着汽车产业的愈演愈烈,随之带动的汽车模具行业也逐渐升温。发展科技含量高的大型精密汽车、摩托车覆盖件模具和大中型内外饰件塑料模具是今后我国汽车、摩托车模具的重要工作。我国现阶段已经是汽车制造的主要市场,很多相关企业也努力将市场方向转向国内,着对于我国汽车制造产业来讲带来的是技术的发展,但更多的是对相关企业的挑战。我们的技术相对来来讲依然是较落户的,因此在汽车制造业有着不可缺作用的汽车模具产业中进口仍是主流。
随着汽车产业的愈演愈烈,随之带动的汽车模具行业也逐渐升温,相关专家表示,汽车、摩托车工业每年有700多亿的模具需求量,而我们国家大型精密模具的制造能力还远远不够,目前我国高中档轿车的覆盖件模具几乎全部依靠进口。大中型内外饰件塑料模具也是有很大的需求量。发展科技含量高的大型精密汽车、摩托车覆盖件模具和大中型内外饰件塑料模具是今后我国汽车、摩托车模具的重要工作。
在我国的模具市场中,汽车模具的发展是重中之重。因为汽车、摩托车工业是我国的国民经济五大支柱产业之一,2012年我国汽车产销量已经超过1931万辆,从产业经济发展规律看,我国的汽车、摩托车工业进入了“经济起飞”阶段了,这样的产销量,必然带来强劲的经济内需,给汽摩模具带来巨大的市场。比如说:德国每辆汽车平均使用塑料制品已经达
到近300公斤,占汽车总消费材料的22%左右,是世界上采用汽摩塑料零部件最多的国家。而日本每辆汽车平均使用塑料也达到100公斤左右,而且他们更是将仪表盘等内部饰件全部采用塑料制品。
目前,汽车、摩托车塑料制品的应用已经由普通装饰件发展到结构件、功能件。塑料原料的使用也已经由普通塑料扩展到跟高、更耐冲击性更好的复合材料或者塑料合金了,可以预见,随着塑料材质及其成型技术与工艺的提高,塑料制品在汽车、摩托车工业的应用将更加普遍,必然会引来汽摩模具的大发展。
本文作者:蒋平
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2.模具行业现状_模具产业发展前景 篇二
1 数电模具自身发展的前景
数电模具在发展的前景方面可以说是非常宽阔, 将来一定会应用到非常多的工业范围里面, 一定将成为国家制造业进步发展的支柱。
1.1 社会化大生产的进步对数电模具有很大的需求
工业化社会有一个词使用的特别频繁, 那就是效率, 发展生产力最核心的要素是大力地提升效率。过去的10个农民一整年才可以种100亩的土地, 而现代化的农业机械化水平可以让一个农民就能够管理10 000亩以上的土地, 这属于生产力的进步和发展。现在在非常多的领域里面, 模具的创造和开发没有办法满足人对大生产更多的需求。比如像一模多腔的问题, 流道的平衡现在变成了涉及材料学、电器学和流体力学的专业性非常强的方向, 如何保持相同的模具在不同的型腔做出的零件不管是在外观还是在性能上都保持一致是数电模具必须要解决以及重视的关键问题。而且随零件的精度要求逐渐提高, 模具的材料、开发和加工也是限制数电模具快速发展的主要因素, 怎样设计和加工的材料性能非常匹配的精度相对较高的模具已经变成了现代工业社会继续解决的问题。相似的一些问题仍然非常多, 这些全部需要从业人员积极主动地发挥出自身的主观能动性, 努力地去学习这方面的相关知识, 探索出更多的模具设计的方法。从上面的分析可以看到, 数电模具行业在发展的路上依然有非常多的山峰等待我们去翻越, 数电模具发展的前景依然有特别好的发展前景。
1.2 零部件需要精细化的问题对数电模具行业发展的相关影响
数学模型和设计模型一般情况下是决定零件能不能发挥它本身设计的功能的一个关键因素。一般情况下人们会看到, 加工精度在大于0.1 g的时候, 用在TCTA实验里面的铝制增锅能够用重量计算相应的价格, 可是要是把加工的精度提高到0.001, 那么就能够用数量进行计价。对一些精密仪器来讲, 使用零件的精密程度通常都会决定这台设备本身的精密度, 同时要对零部件在精度的要求方面要高于整台的设备。对于这部分的零部件加工, 要精度更高的模具才可以。所以数电模具的加工行业是不会没落的, 从现在的形势来看是有很好的发展空间的。
2 数电模具的发展主要方向
我们都知道这样的一个道理, 就是因为需求所以产生了市场, 市场是发展的最大保障因素。数电模具除了解决了它生存的发展问题, 还需要考虑其发展的方向, 这也是个重要的问题。数电模具是电控技术和模具加工技术结合的产物, 通常会朝着以下几个方向进行发展。
2.1 设计智能化
模具加工有一个很重要的源头就是设计, 这里提到的设计不但是指模具的外形、型腔和流道平衡的设计方面, 还有很多的方面, 例如:从设计一直到加工的顺序、处理的工序设计方面, 等等。模具的完成后的处理工序设计可以充分表现研究人员与团队完美的经验以及很全面的材料学的相关知识。可以这样理解:用不一样的思路、不一样的设计队伍设计出的模具是不太可能做到非常的一致和相同的。之后模具设计出现了一些标准化, 具体是延伸到了智能化领域, 现在已经发展成数电模具开发的主要方向。使用当代领先的云服务与高速计算体系, 把模具加工的材料、材料的性能和应用的条件来进行相关的输入, 然后让计算机发挥智能化功能, 依照以前的设计经验与例子进行工作, 让设计人员对设计的模型主要的部位做到有针对性的检查。第二点, 设计者把设计完毕的数电模具在电脑里进行运行, 电脑程序是可以依照自身掌握的流体力学和热学这些知识来对原材料在模具的实时状态做出模拟的, 这样可以正确地找到设计中出现的风险。工作人员把新的模具设计出来并投入现实使用以后, 需要将模具设计的观念与过程的数据存储到数据库里面, 为数电模具行业在智能化方面的进步和发展提供依据和参考。
2.2 协同开发
因为数电模具在开发与应用这两个方面在以后的发展过程中会有很多跨学科的情况出现, 这会让数电模具的开发因为模具的附加技术值的提高变得经不起不成功。在这样的现实因素下, 数电模具的开发涉及到更多的从事不一样行业研究的人一起参与才可以解决这个问题。材料技术工程师对于复杂的模具材料进行甄别;力学技术工程师需要有专业的眼光去审视每个方案的实际效果, 例如有没有力的集中等;流体力学技术工程师需要依据需要加工的材料一些性能做出模拟流体流动的情况与质量的合理分配工作等;如果遇到了高分子材料还应该全面地考虑到分子产生结晶和内力的情况。模具开发协同一定会变成数电模具开发的主要发展目标, 在以后的发展过程里, 整个的设计团队要替换个人变成设计的主体, 这是现在很多行业一定会经历的重要阶段, 产品复杂化与学科的细分化会让任何人都没有能力独立完成高精度的模具开发。而且, 标准化和统一化要求的提高也避免个人带来的误差。
2.3 数电模具加工精细化
数电模具相关零件的生产, 在精度上的要求比一般行业要高很多。为了保证这个目标的实现, 数控机床在精确度以及稳定度方面一定要得到切实的保障。当下数控机床的技术, 大体上是应有了精确性, 相关的数据误差也可以保持在可控的范围里面, 不过精确度方面还是需要大力提高。实际情况经常是, 很多数电模具的生产精度还是无法满足现实的需求, 精度高低对模具价值有很大的影响, 这样的现实性问题对数电模具生产精度的提高也提出了更高的要求。
2.4 数电模具运作的高速化
大力地提高运作的速度, 不但可以对时间进行高效率的利用, 同时也是提升数电模具在生产质量方面的重要渠道。利用它的高切削速度, 数控机床会大大地减轻震动, 提升自己的稳定性, 同时减少了机床发出的热量, 更好地避免了数电模具出现热变, 而且对主轴的切削力度进行弱化, 减少了主轴消耗, 以上这些方面都可以有效地推动数电模具生产精度。因此操作的高速化有着现实的必要。另外, 高效的主轴体系程序设计得到实现也会带来运算与通信力的大力提高。
3 结语
不管是什么样的行业, 它的发展都一定要出现团队替代个人的情况, 行业标准替代个人的习惯, 当然数电模具行业也是这样。在以后的发展中, 相关的从业人员应该一直坚信数电模具行业发展的前景, 顺应时代发展的潮流, 才可以在改革发展的浪潮里面做到与时俱进, 对于自己与行业整体的进步和发展都有着重要的影响。
参考文献
[1]申丽国, 张昆, 黄征.国外数控才支术的研究动向和发展趋势[M].武汉大学出版社, 2015.
3.模具行业现状_模具产业发展前景 篇三
【关键词】模具行业;产品制造;发展现状;趋势
1.我国模具业发展现状分析
从近几年的发展情况来看,我国模具市场发展前景十分乐观。我国模具行业“十一五”头3年模具工业产值年均增长率为17.1%,2003年全国模具总产值达450亿元以上,2005年总销售额超600亿元,。按年均增长率为15%推算,2010年全国模具总产值达约1200亿元,2020年约为3100亿元。经过10年努力我国模具水平到2010年时将进入亚洲先进水平的行列,再经过10年的努力,2020年时基本达到国际水平,我国不但成为模具生产大国,而且进入世界模具生产制造强国之列。在模具生产方面,国内已经能够生产精度达2μm的精密多工位级进模;在汽车模具方面,已能制造新轿车的部分覆盖件模具。许多模具企业十分重视技术发展,增大了用于模具技术进步的投资,现今从事模具技术研究的机构和院校已有30余家,从事模具技术教育培训的院校已超过50家。
但与一些发达国家相比,我国现阶段模具水平仍存在较大的差距。主要体现在以下几个方面:(1)模具设计体系规范模具设计软件系统开发是当务之急;(2)制造工艺水平国内模具生产厂家工艺条件参差不齐,不少厂家特别是私有企业,由于设备不配套,很多工作依赖手工完成,严重影响精度和质量。而欧美许多模具企业的生产技术水平在国际上是一流的;(3)调试水平模具属于工艺装备,生产出合格制品才是最终目的。国内模具的质量、性能检验大多放在用户处,易给用户造成大量的损失和浪费。而国外大都拥有自己的试模场所和设备,可以模拟用户的工作条件试模,所以能在最短时限达到很好的效果;(4)原材料问题国产模具多采用2Cr13和3Cr13,而国外则采用专用模具材料DINI、2316,其综合机械性能、耐磨、耐腐蚀性能及抛光亮度均明显优于国产材料;(5)价格因素对用户而言合理的质量价格比是最优选择,所以进口模具价格比国产模具高8~10倍,仍有其市场空间;(6)配套体系我国模具生产企业往往忽视与其它设备、原料供应商合作,无形中使用户走了许多弯路。
2.模具设计技术
随着国民经济和生产技术的不断发展以及计算机设计技术的开发,模具设计有了新的发展方向。3.1CAD绘图技术CAD绘图技术的出现给模具设计工作带来了方便之门。CAD系统在模具设计中的广泛应用。现阶段使用最多的是“Pro/E”软件的应用,该软件具有易用性、高效率、实用性。3.2CAD/CAE/CAM技术从20世纪90年代开始发展的模具计算机辅助工程分析(CAE)技术现在也已有许多企业应用,一些工业发达模具企业应用CAD技术已从二维设计发展到三维设计,而且三维设计已达70%以上,它对缩短模具制造周期及提高模具质量有显著的作用。CAE软件的应用国外已较普遍,国内应用还比较少。
3.先进制造技术(AMT)在模具中的应用
3.1快速原型制造(RP)技术
RP技术在模具制造领域的应用主要是制作模具设计制造过程中所用的母模,有时也用于直接制造模具。RP技术可分为直接快速模具与间接快速模具技术。如SL、LOM、SLS、SDM。其优点是制造环节简单,能够较充分地发挥其技术优势;对于那些需要复杂形状的内流道冷却模具与零件,采用直接RT(由RP直接制造出使用模具的技术称为直接RT技术)有着其他方法不能替代的独特优势。间接快速模具制造,通过快速原型技术与传统的模具翻制技术相结合制造模具。一方面可以较好地控制模具的精度、表面质量、机械性能与使用寿命,另一方面也可以满足经济性的要求。如基于喷射的成型技术,如FCM、3DP、快速精密铸造模具等。RP各成形工艺都是基于离散-叠加原理而实现快速加工原型或零件,如图1。
3.2虚拟制造技术(VMT)
虚拟制造是采用计算机仿真与虚拟现实技术,在计算机上实现产品的设计、工艺规划、加工制造、性能分析、品质检验以及企业各级过程的管理与控制等的产品制造全过程,是一种通过计算机虚拟模型来模拟生产各场景和预估产品功能、性能及加工性等各方面可能存在的问题,从而提高人们的预测和决策水平。虚拟制造技术是以三维建模和仿真技术为基础,以虚拟现实技术为支撑的全新的技术(图2)。
3.3反求工程技术RE
随着检测技术的发展,将现代测量技术不断融入模具产品设计中,进一步推动了模具制造产品快速制造的能力。反求工程是以设计方法学为指导,以现代化设计理论、方法、技术为基础,运用各种专业人员的工程设计经验、知识和创新思维,对已有产品进行解剖、深化和再创造。反求工程是通过对存在实物模型或零件进行测量,然后根据数据进行重构设计。见图3。
3.4有限元仿真、模拟技术的应用
随着计算机技术的迅速发展,融合了CAD、数值计算、CAM、CG等各类技术的数值模拟技术—有限元分析,逐步应用在模具的设计制造中。数值模拟技术通用或专用的软件各类很多,如DYN-3D、OPTRIS、ANSYS、MARC、ANAQUAS、ALGOR等。可直观地在计算机屏幕上观察到材料变形和流动的详细过程,了解材料的应变分布、材料厚度变化、破裂及皱曲的形成。设计人员根据已有的经验来调整模具参数及成型工艺、修改毛料形状和尺寸,极大缩短试模和修模时间,有效地提高产品质量和生产效率(图4)。
3.5模具中其他的先进制造技术
除了上述模具先进制造技术,还有模具微细加工、模具纳米加工、模具微型机械加工、模具的敏捷制造技术、模具柔性制造技术、模具集成制造技术、模具企业网络制造联盟技术、模具制造CAPP技术、模具的智能制造技术等。模具制造技术种类繁多,大部分的先进制造技术都可以应用到模具制造中,而且在不断发展之中。
4.模具技术发展趋势
4.1大力开展并行工程,快速响应市场需要
在国际上,模具工业是公认的关键工业,目前我国已成为世贸组织的新成员,各类产品都需要提高质量降低成本,首先要解决模具设计制造周期,最大限度地缩短生产环节间的过程,所以模具设计与制造过程的正确方法应该是并行工程的方法。实施模具制造并行工程模式将逐渐取代传统工作模式成为模具制造业中新的主导模式。
4.2数字化、自动化、柔性化、集成化、智能化和网络化方向
数字化是模具产业发展的主流,而自动化则有助于实现操作,提高加工质量和效率,快速响应市场需求。柔性化可实现多品种小批量生产。集成化可充分利用CAD/CAM、CIMS等技术实现设计制造一体化、并行设计、虚拟制造、反求工程等。智能化可利用专家系统模糊推理、人工神经网络、遗传基因等人工智能技术,解决知识的重用等问题。网络化可跨地区、跨院所实现技术资源的重新整合和共享。
4.3模具检测、加工设备向精密高效和多功能方向发展模
具向着精密、复杂、大型的方向发展,对检测设备的要求越来越高。如美国的高精度三坐标测量机具有数字化扫描功能。实现了从测量实物→建立数学模型→输出工程图纸→模具制造全过程。高速铣削技术,模具自动加工系统等的研制和开发。
5.总结
4.模具行业现状_模具产业发展前景 篇四
1.我国模具工业的发展状况
模具业是技术密集型也是劳动力密集型产业,而模具制造的特点是单件或极小批量的生产,所以模具制造业中分散生产的小型企业占绝大多数,世界各国大多如此。根据日本1996年的统计资料,日本的模具生产企业超过11000家,80%以上的企业职工任谁在20人以下,职工人数超过100人的企业只有419家,占企业总数的不足4%。
我国模具制造企业共有2万多家,从业人员约50万人,大多数也属于分散生产的小型企业,从规模和能力上,大致可分为三种类型:
第一种是较大型的专业模具厂,如(上海)星火模具厂、北京模具厂等,历史比较悠久,设备比较配套,有一定的生产规模和技术力量,能够生产不同类型的模具,近年来也面临着国外模具制造企业和国内大量的小型模具制造企业的竞争。
第二种是大型工业集团附属的模具制造厂或模具制造中心,如汽车制造业的第一车车集团公司附属的工具厂,东风汽车集团公司的模具厂,江铃汽车公司的模具中心,电子和家用电器制造的海尔、科龙、康佳、格力等集团都拥有自己的模具制造中心或模具分厂。这些集团拥有较强的模具制造设备和技术力量,能够承担本企业集团的全部或大部分的模具制造任务,是模具行业的最强有力的生产力量。
第三种是近20年来迅速发展的大量中小型模具制造厂,占模具制造企业的90%左右,这类企业规模小,往往只有几台加工机床,很多工序需要靠外协解决,生产能力不大,技术力量薄弱,但是经营方式灵活,制造周期短,可以适应小批量生产的、对模具精度和寿命要求不高的简易模具的需要。这类厂发展很快,但是随着市场需要的不断提高,有的企业也不断地充实技术力量和工艺装备,采用CAD/CAM技术,铸件从低档产品项中高档产品发展。我国加入WTO后为国内模具行业带来新的发展机遇。随着境外企业大批涌入国内制造行业,外资对模具行业的投入也明显增大,而且工业发达国家将模具制造向我国转移的趋势也进一步明朗化。这是由于我国劳动力成本相对比较低廉,我国技术人才的素质也随着经济和科技的发展而不断提高,国内投资环境日渐完善;而工业发达国家模具制造业呈逐渐萎缩的状态,也加速了他们把本国模具工业向我国转移的动向。同时由于内需的拉动,如国内汽车、家电、电子行业的告诉发展以及机械行业自身发展对模具的需求都十分强烈,又为我国模具业发展提供“天时”和“地利”的好条件。
近年来我国模具行业结构调整和体制改革的步伐加快,主要表现为:大型、精密、复杂、长寿命的中高档模具及模具标准件的发展速度快速快于行业总体发展水平;塑料模具和压铸模具在模具中的比例增大,专业模具厂的数量及其生产能力增加较快;“三资“及私营模具企业发展迅速;国企股份制改造步伐加快。但是我国模具行业的发展表现出地区不平衡性,宏观看来,东南沿海地区的发展快于中西部地区,南方的发展快于北方。近年来国内模具刚也发展较快的地区是:珠江三角洲、长江三角洲、胶东半岛和京津塘地区。目前珠江三角洲的深圳周边和广州市场周边已成为我国模具工业最发达、科技含量最高的区域,据业内人士估计,今后十年内这个区域很可能发展成为世界模具生产中心。长江三角洲包括上海、江苏、浙江地区,模具产业正处在高速发展阶段,尤其是浙江东部的余姚、黄岩、宁波、宁海、温州等地区的模具产业的发展非常迅速,从业人员已达10余万人,模具年产值达70亿元,预计这些地区的模具工业将会有更快的发展。据调查,仅广东和浙江两省模具的合计产值约占全国模具总产值的60%以上。目前胶东半岛和京津唐地区模具产业的发展同样得到国内外的关注。
综合看来,在内需拉动和外资推动下,2003年我国模具市场总体规模约增加13%左右,预计到2005年模具年产值将达到500亿元,年均增速为12%左右,模具自给率将从目前的70%提高到80%左右,模具及模具标准件出口将从2002年的2.5亿美元增长到2005年的3
亿美元。同时,也应当看到,我国模具总产量虽然已居世界第三位,但模具材料国产化的程度仍然不高,2003年进口额高达13.7亿美元。同时,模具设计与制造水平在总体上要比欧、美、日等工业发达国家落后许多,模具商品化和标准化程度也远低于国际水平。
当前国内模具行业存在的问题主要有:
1)模具市场的商口结构不适应需求状况,高档模具少,中低档模具因市场竞争而过度降低,即影响模具质量的改进,也是模具生产厂家的经济效益下降。
2)为了大力发展大型、精密、复杂、长寿命模具,模具生厂商所需的新型、精密装备,大部分国内尚不能供应,而进口设备的价值昂贵,还需交纳高额进口税,在一定程度上影响模具行业的技术改造过程。
3)模具行业的私营个体企业发展很快,但规模较小,资金实力较弱,而贷款又较难,影响技术该奥和对新技术的采用,从而影响了我国模具工业整体发展的步伐。
4)由于模具近年发展很快,整个行业深感人才缺乏,尤其对中高级技术人才和经营管理人才的需求十分迫切。
以上这些问题如能早日得到合理的解决,则将加快我国模具行业健康高速的发展。
2.国内模具材料市场的供需状况
在模具材料中,模具钢是模具行业应用最广的传统材料,模具钢的品种、规格和质量对模具的性能、使用寿命和模具制造周期均起着决定性的作用。
(1)国内市场供应模具钢材的企业
目前市场供应模具钢材的生产厂家不限于特钢企业,从市场的供销情况看来,国内模具钢生产企业基本可分为4部分,它们都是模具钢材的供应的源头。
1)特钢企业。据2002年国内模具钢生产统计,模具钢产量超过万吨(或接近万吨)的企业有长城特钢、辽宁特钢、大冶特钢,上海五钢、北满特钢、太钢、舞阳公司和西宁特钢。这8个厂家的合计产量约占全国模具钢 总产量87%。还有几家特钢厂也生产模具钢。
2)普钢特钢。以宝钢为龙头,主要生产塑料模具钢宽厚板,产品以SM45-SM50钢(类似日本S45C-S50C)为主。这类产品在浙江黄岩地区非常热销,在该地区年销量近5万吨。另外,部分普钢厂用转炉生产3Cr2Mo(P20)的宽厚板及大锻件,形成对特钢企业市场份额的补充。
3)机械制造企业。如德阳二重、包头二机等厂,既在本厂内加工大模块,又在民营锻压加工厂出售钢锭。它们在模具钢市场的竞争中十分活跃。
4)民营加工企业。处于浙江、广东等地的一批民营 的小型锻造厂,它们从某些特钢厂或重机厂购进钢锭进行加工,有的加工厂还可以用废钢为原料进行炼钢。虽然刚才质量比不上国企产品,但它们的优势是生产比较灵活,紧跟市场需要,又由于靠近模具制造厂,服务比较直接,爱爱模具钢市场有很强的竞争力。
(2)市场上国产模具钢常见的品种
国内主要特钢企业生产并供应市场的模具钢,原先基本上集中于8个钢号,即5CrNiMo、5CrMnMo、3Cr2W8V、4Cr5MoSi1V1(H13)和Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1(D2)、CrWMn。近年来为适应塑料模具高速发展的需要,开始生产供应以预硬化状态交货的3Cr2Mo(P20)、3Cr2NiMo(718)等钢号,接着又相继生产供应一些新开发及改进型钢号,如时效硬化型塑料模具钢10Ni3MnCuAl(近似于日本NAK80)、耐蚀塑料模具钢4Cr13Mo(近似于瑞典S-1365,德国1.2083)和3Cr17Mo(近似于德国1.2316)等,大大丰富了塑料模具钢的选材。此类品种在国内还属于刚刚起步阶段。
市场上供应的模具钢,如按使用状况分,其中塑料模具钢占60%,以大模块与方、扁钢材为主。主要牌号包括SM45、42CrMo、P20、718、NAK80、S136、3Cr17Mo等;冲压模具用钢约占20%,以小规格的圆钢、扁钢为主,主要牌号包括Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V
1(D2)等;压铸模具为钢约占6%-8%,有模块、圆钢等,主要牌号包括4Cr5MoSi1V1(H13)、3Cr2W8V等;还有热锻模具用钢,如5CrMnMo、5CrNiMo等。
国产模具钢的品种结构,还将随着我国模具行业的发展而变化。按照“十五“模具行业的发展动向,模具钢品种结构变化的总趋势是:塑料模具钢、热作模具刚的增量将大于冷作模具钢(Cr12型);锻制大模块,大扁钢,大圆刚等钢材用量将有大的增加。“十五”期间各类模具钢的品种结构变换如下:
塑料模具钢方面,一是由于大型塑料模具(如汽车保险杠、仪表盘面板等)国产化率提高,SM3Cr2NilMo钢用量增加,而3Cr2Mo钢将减少;锻材增加,板材减少。材质上调质处理量增加。二是由于PVC塑料模具增加,SM4Cr13型增加,普通塑料模具钢减少;非调质型、易切削型钢种增加。
热做模具钢方面,一是由于大型压铸模具国产化率提高,H13型及改进型用量增加;锻材增加,板材减少;材质上组织均匀化处理量增加,要求提高横/纵向冲击性能。二是由于铝型材挤压模具用量增加,普通H13型钢用量减少。
(2)进口模具钢的品种规格
虽然我国模具钢生产有了很大发展,这几年国内钢铁企业在模具钢方面也做了很大的努力,但是国产模具钢及模具仍然不能满足国内市场的需要,我国每年仍需进口大量的模具钢及模具,而且进口的势头始终不衰。据海关统计,1988年进口模具刚及模具共花外汇1.88亿美元,十年后的1988年为9.63亿美元,1999年为8.88亿美元,2000年为9.7亿美元,2001年为11.12亿美元,2002年为12.72亿美元。根据对“海尔”、“科龙”、“美的”、“新科”等大型家电集团企业的调研,模具钢主要进口的产地和品种如下:
瑞典(一胜百):718/738,618,8407;
日本(大同):PDS5,SKD11 , SKD61, NAK80,S50C;
德国(W-Nr./材料号):1.2311,1.2312,1.2316;
奥地利(百禄):M201,M238,M300。
在进口模具钢品种中:
塑料模具钢约占60%,“海尔”、“新科”大量进口可加工性能好、材质均匀、高渗透性的外国钢材,其大模块边缘与中心的硬度差很小,即△HRC≤2。
热作模具钢约占20%,主要是D2(日本SKD11)的热轧条钢与扁钢。
从进口模具钢的规格来看,主要是大尺寸的模块和扁钢。锻制模块:长1200-1500mm,宽600-1200mm,厚250-800mm,扁钢:宽400-1500mm,厚30-300mm。
(3)市场对模具材料的要求
以上这些进口模具钢的品质和尺寸规格,除少数品种尚需要做一些研究、开发外,大部分产品及尺寸规格国内是有能力进行开发的,其关键问题在于,如何保证国产模具钢等材料的质量稳定,并缩短钢材的交货周期。为此,模具材料用户,尤其是大型集团企业认为,国产模具钢比进口模具钢有较大的价格优势,很希望模具钢国产化,但必须满足一下几点要求:
1)钢材质量好,而且要稳定。由于高档模具的采用日益增多,需要大量高纯净度、高性能、高均匀性、高稳定性、高精度的优质模具刚。
2)开发的模具钢品种应适应市场需求,并与国际接轨。塑料模具钢(718、P20等)必须以预硬化状态交货,保证规定的出厂硬度。大多数中小型企业需要钢材的数量较少而品种、规格较多,要求供货单位零售多规格、多品种的模具钢料。
3)随着汽车、家电、电子、轻工业市场的发展,国产模具钢既要保证常规的性能,还要求电加工性能、皮纹加工性能、耐蚀性能、退磁性能等,并能够达到进口钢材的水平。
4)模具制造业产品一般上市周期短,要求材料供应部门应有存库量,使模具企业能及
时买到现货;即使大规格的模块,交货周期一般应在两周之内。并且要求能供应模具钢精料、制品和模具标准件、标准模架等,以减少模具企业的加工量,提高材料利用率,缩短模具制造周期。
5)钢材供应单位应拥有热处理车间,可更好地满足模具企业的需要,也可以减少因模具热处理出现质量问题时发生热处理与材料质量制件的扯皮现象。
3.国内模具标准件市场的供需状况
制造模具标准件的材料主要是中碳的碳素结构钢45-55钢(相当于日本S45C-S55C),虽然对材质没有特殊要求,但每年消耗的钢材数量很大。由于我国模具标准化工作进展较慢,加之在计划经济时期企业乐于搞“自产自配”、“小而全”、“大而全”的旧观念难以很快清除,因此,多年以来国内模具标准件行业的状况,抑制是生产规模小,品种规格少,产品流通不畅的格局。改革开放以来在市场经济的推动下,国内模具标准件的生产集中度和使用覆盖率已大幅度提高,但国内市场的商品结构还不能适应模具标准件大幅度推广与运用的需要,突出的问题是中低档模具标准件商品多,高档商品少;而外资企业生产的一些高产品,又因价格昂贵之时用户却步。
国内模具标准件产品主要是注塑模架、冷冲模架和推杆推管等,据初步调查,国内模具标准件产品的生产与市场状况大致如下:
(1)注塑模架
全国生产注塑模架的厂家比较分散,共有40多家,其中大部门厂家年产模架在千套以下,仅有十来家企业的年生产能力在万套以上。按注塑模架年产值统一,其中年产值在亿元以上的厂家有:龙记集团公司(以及上海龙记金属制品有限公司)、东莞明利钢材模具制品有限公司、德胜公司和广东顺德新强盛模具公司等。其次,注塑模架年产值在亿元以下,1千万元以上的厂家有:苏州中村重工钢模公司、浙江亚轮模架有限公司、四川江东机械厂、南通龙腾机械责任有限公司、昆山宏顺大型模架有限公司等。还有些企业因各种原因未统计在内。包括以上厂家共约10多个企业的注塑模架年产值可达20多亿元,占全国总量的90%以上。在我国北方和中西部地区,由于专业化程度较差,加上一些历史的原因,大多数模具生产厂所需配套的注塑模架很少外购,基本上是自产自配。由此可知,目前注塑模架市场主要集中在珠江三角洲,其次为厂家三角洲和胶东半岛,即注塑模架市场以广东最为集中,其次为浙江、江苏、上海、山东。按照国内对注塑模架的需要量估计,市场总量约30多亿元。
(2)冷冲模架
这事量大面广的模具标准件之一,冷冲模架的使用覆盖率达80%左右。目前国内有一定规模的冷冲模架厂工30多家,其中只有萧山精密模具标准件厂、江苏镇江船山模架厂和陕西渭河工模具总厂的年产值达10万套以上。从对冷冲模架的需求情况分析,全国每年约需100万套左右,而以上3架企业的冷冲模架年产量估计40万套,约占全国总量的一半,由此可见冷冲模架市场缺口较大,其中钢板模架和精密模具的工序矛盾尤为突出,这也是促使自产自配比例又在扩大。
(3)推杆推管
5.模具行业现状_模具产业发展前景 篇五
高速精密冲压技术涉及到机械、电子、材料、光学、计算机、精密检测、信息网络和管理技术等诸多领域,是多学科的系统工程。多工位与多功能冲压模具现状 先进多工位与多功能冲压模具的代表主要有精密多工位级进模、精密多工位冲压传递模、精密多功能冲压模具等。
高速精密冲压技术涉及到机械、电子、材料、光学、计算机、精密检测、信息网络和管理技术等诸多领域,是多学科的系统工程。
高速精密冲压技术的特点及应用领域
高速精密冲压技术是现代冲压生产的先进制造技术,它综合了科高速精密压力机技术、高精变冲压模技术、高品质制品材料技术、智能控制技术和绿色为一体化的高新技术。应用高速精密冲压技术批量生产制品,具有高生产效率、高质量、高一致性及节能降耗、节省人力、降低成本和确保安全生产等特点,因此已越来越被国民经济各工业生产部门所重视。当前,现代先进制造技术是世界各国研究和发展的主题,特别是在市场经济高度发展的今天,它更占有十分重要的地位。
高速精密冲压模具技术主要基于使用板料加工制品,由高速压力机设备、精密冲压模具、优质卷料三个基本要素构成,并在自动化周边设备的开卷装置、校平装置、送料装置、材料润滑装置、出件装置、理件装置、收料装置等协调连接,按冲压工艺流程组合的一种冲压自动化生产线。
冲压自动化不仅可以大幅度地提高劳动生产率、改善劳动条件、降低成本,而且能够有效地保证冲压生产中的人身安全,从根本上改变冲压生产面貌,因此被广泛应用于电子、通讯、汽车、机械、军工、轻工、电机电器、仪器仪表、医疗器械、自动化装备和家电产品制造领域。在轨道交通、航空航天、新能源等产品制造领域的应用也越来越广泛。
高速压力机技术的应用
随着电子通讯、电机电器、汽车和家电等产品技术的迅速发展,对精密冲压件的需求量越来越大,技术要求也越来越高,且应用面也越来越广泛,因此在大量生产和超大量生产中,普通压力机已不能满足生产和技术要求。采用高速精密压力机进行高速度、自动化及连续冲压是提高冲压生产率的有效途径。由于高速精密压力机的滑块行程每分钟次数比吨位相似的普通压力机高5倍以上,因此高速精密压力机不但冲压件精度高、表面质量好,而且模具使用寿命长。
近几年,冲压技术不断向高速化、精密化和智能化的方向发展,推进了高速压力机的发展势头,也因此涌现出许多的高速精密压力机和超高速精密压力机,如德国拉斯特公司、美国明斯特公司、瑞士布鲁德尔公司、德国舒勒公司、日本能率和电产公司等研制的小吨位高速精密压力机,其滑块行程次数分别可达2,000次/分钟,3,000次/分钟,4,000次/分钟。在负荷状态下,还可达其标准中的特级精度要求。这标志着高速精密压力机技术已发展到超高速超精密的技术阶段。
国外有些公司对小吨位高速精密压力机按滑块行程次数分为四个速度等级:常速≦250次/分钟,次高速﹥250~400次/分钟,高速﹥400~1,000次/分钟,超高速≧1,000次/分钟。大吨位高速精密压力机滑块行程次数相对较低,如300吨的大型高速精密压力机,滑块行程数范围仅为160~400次/分钟左右,100吨的翅片专用高速精密压力机,滑块行程数范围一般为150~250次/分钟左右。
由于冲压速度随着压力机吨位、滑块行程长度与次数、制品工艺结构和材料工艺性能、自动送料速度及精度等诸多要素的不同而改变,很难用简单的数字作为划分各个等级的界限,因此,目前国际上对高速精密压力机速变范围仍尚未作出明确的定义,通常将冲压速度比普通压力机速度高5~10倍的统称为高速精密冲压。而从中国多数企业的高速精密压力机的应用情况来看,冲次速度按滑块最低和最高行程数的平均值或大于均值10~20%的冲速则是较为合理和有参考意义的标准。因为高速精密压力机滑块最高行程数一般是指无负荷冲程数。当行程次数高达一定数值时,压力机在运行中的不平衡现象就明显增加,滑块下死点动态性变化程度也较大,这样就必须解决卷料质量、送料速度、模具性能与寿命、设备强度、刚度和精度、故障的自动监控与稳定性、振动与噪声以及润滑和冷却系统等一系列技术问题。所以,高速精密压力机应用中的冲次速度相当关键。
高速精密冲压件的类型与技术特点
高速精密冲压件按行业、用途和工艺特点可分为电子零件类、IC集成电路引线框架类、电机铁芯类、电器铁芯类、换热器翅片类、汽车零件类、家电零件类、以及其他类型等。零件主要包含连接器件、接插件、电刷件、电器端子、弹性零件等。
IC集成电路引线框架主要包含分立器件引线框架和集成电路引线框架。电机铁芯主要包含单相串励电机铁芯、单相家用电机铁芯、单相罩极电机铁芯、永磁直流电机铁芯、工业电机铁芯、塑封定子铁芯等。电器铁芯主要包含E字形变压器铁芯、EI形变压器铁芯、工字形变压器铁芯、以及其他变压器铁芯片等。换热器翅片主要包含工业换热器翅片、家用换热器翅片、汽车用换热器翅片等。汽车零件主要包含汽车结构件、汽车功能件。家电零件主要包含大家电零件,如彩管电子枪零件,以及小家电零件,各类结构件和功能件等。其他类零件主要包含仪器仪表零件、IT类零件、声学类和摄像类零件、现代办公用类零件、以及五金件等。
高速精密冲压件的技术具有品种多、材料多样性、薄板卷料、自动化生产批量极大、精度高、形状复杂、技术含量和附加值高等特点。
高速精密冲压生产技术的典型概况
电机铁芯生产技术概况
铁芯是电机产品的重要部件,一般由0.35mm,0.5mm厚的硅钢片制成。在电机生产的全部环节中,铁芯冲片生产是关键。目前中国的高速精密冲压铁芯片和铁芯自动叠铆、铁芯三列带扭槽叠铆、铁芯带扭槽及回转叠铆、铁芯双回转叠铆、铁芯双列大回转叠铆、大型外转子铁芯带扭槽叠铆、定子铁芯半圆组合叠铆、定子铁芯多块组合叠铆、长直条定子铁芯卷圆组合叠铆等高速精密冲压生产技术与国际先进技术相比毫不逊色。
其中较为典型的铁芯三列带扭槽叠铆制品的高速精密冲压生产技术概况是,铁芯材料为50W470硅钢片、带料厚度0.5mm,料宽307.5mm。带料经开卷装置、S型校平装置、送料装置、材料润滑装置、高速精密压力机、大型精密级进模等一体化的高速运行,以及自动冲压导正钉孔、转子片叠铆工艺孔、转子片记号孔、转子片计量孔、转子片槽形、转子片台阶孔、转子片叠铆点、转子片内孔、转子片落料叠铆和扭槽、定子片缺口、定子片记号孔、定子片计量孔、定子片槽形、定子片叠铆点、定子片内孔、定子片落料叠铆等多工位与多工序的交叉连续冲压,一次完成三套定转子铁芯制品,铁芯自动叠铆厚度105mm,定子铁芯外径110.52 0.02mm,外径55.1 0.01/0.02 mm。制品在300吨的大型高速精密压力机上生产,冲次速变280~320次/分钟,并在冲压过程中铁芯制品自动输出。
换热器翅片生产技术概况
翅片是空调产品的主要部件,一般由0.105mm厚的铝箔制成。近年来,中国在高速冲压换热器翅片生产技术方面有了明显提高,如家用空调换热器翅片、汽车空调换热器翅片、工业空调换热器、整体导管式空调换热器翅片、新型异形孔空调换热器翅片、以及大型冷库散热器翅片等高速精密冲压生产技术已接近国际先进水平。中国研发的一次出12列、24列、36列、42列、48列、60列、72列、76列翅片等高速精密冲压生产技术已达到国际上同类产品的水平。其中典型的Φ5.2 72列 2步进翅片的高速精密冲压生产技术概况是:翅片材料铝箔1,000-8H22,厚度0.105 mm的带料,由展料架、过油装置、送料装置、高速精密压力机、大型精密级进模、吸料与集料装置等组成的翅片高速精密冲压自动生产线,带料经压料装置、引申工程、冲孔工程、翻边工程、百叶窗工程、中部异型切工程、端部异型切工程、边切工程、异正工程、纵切工程、送料工程、横切工程等12个成形工程的连续冲压,一次出72列翅片,翅片形状复杂,精度较高,表面要求光洁、平整、无刮伤,无毛刺、翻边无开裂等技术要求。Φ5系列、72数和2步进的翅片在100吨高速精密专用压力机上生产,冲刺速度260次/分钟,并能够在冲压过程中实现翅片制品一边集料一边取料。
IC集成电路引线框架生产技术概况
引线框架是分立器件和集成电路的载体。作为半导体器件的芯片载体引线框架,其主要特点是种类多、批量大、精度高、形状细小、材料较薄、表面需要局部电镀以及外观要求严格。近几年,随着科技的发展,中国的高速精密冲压引线框架生产技术较以前有了很大提升,如分立器件TO-220、SOT、SOD系列引线框架生产技术已达到国外同类产品的水平。其中典型的SSOP-024集成电路引线框架高速精密冲压生产技术概况是:引线框架材料C194铜合金,厚度0.152 mm的卷料,由卷料架、送料机构、导料机构、高速精密压力机、精密级进模、卷式收料装置等组成的引线框架高速精密冲压自动化生产线,冲压工序包含打字、冲压麻状点、冲定位孔与嵌定孔、冲内引线A、冲内引线B、冲内引线C、裁片分离、静压内引线、校横弯、校外引线、校步距、内引线校平、精整等32工位的连续冲压,一次冲出4排,每排在11mm 9mm的尺寸面上冲出24条内外引线脚,内引线的最小间距0.17mm,产品的共面性要求控制在0.01mm 之内等其他技术要求。该引线框架在80吨高速精密压力机上生产,冲次速度为450~500次/分钟。SSOP-24集成电路引线框架集微成型、微薄化、多脚化、高密度、小间距、多样化等总体水平已接近国际同类产品的先进水平。
高速精密冲压模具现状与发展趋势
近年来,中国模具产销持续攀升,民营企业不断涌现出来,国外著名企业和资本的进入更是促进了模具行业的快速发展,中国已成为名副其实的模具生产大国。然而,从模具产需情况看,虽然中低档模具已完全实现自给,但是以大型、精密、高效、高性能模具为主要代表的高技术含量模具自给率仍然较低,只有60%左右,有很大一部分仍然依靠进口。因此,提升中国模具企业的整体技术水平,提升企业的核心竞争力,促进模具产业结构优化仍然是中国模具行业的当务之急。
冲压模具主要包括多工位与多功能冲压模具、汽车覆盖件模具和精冲模具等,这里仅对精密多工位与多功能冲压模具阐述其现状与发展。
多工位与多功能冲压模具现状
先进多工位与多功能冲压模具的代表主要有精密多工位级进模、精密多工位冲压传递模、精密多功能冲压模具等。其中,精密多工位级进模占据主流产品地位。先进精密多工位级进模主要包括电机铁芯硅钢片级进模、空调器翅片级进模、集成电路引线框架级进模、电子连接器级进模、彩管电子枪零件级进模、汽车零件级进模、家电零件级进模等。
受中国市场产品档次提升的推动,中国的先进多工位与多功能冲压模具的总体水平得以提升,特别是产量最大的高速精密多工位级进模在技术水平、制作精度、使用寿命和制作周期等方面均有明显进步,无论技术还是产能都已具备向先进国家模具挑战的能力。其中相当一部分高档优质模具的总体性能接近或达到国际同类模具的先进水平,不仅可替代进口,还能出口一部分到发达国家和地区。
与国际先进水平相比的主要差距
近年来,中国先进多工位与多功能冲压模具水平提高较快,模具制作装备技术已经达到国际先进水平,模具设计制造水平有了很大提高,一部分精密复杂级进模进入了规模化生产阶段,模具的进口替代成效明显,出口逐年递增。但是与国际先进冲压模具相比,仍然存在以下几个方面的差距。
(1)模具设计制造技术方面
模具设计制造技术创新不够,很多先进模具中的关键设计内涵和技术以及制造工艺中的“KNOW HOW”等基础技术、理论以及核心技术掌握不够,导致模具整体水平提升困难,始终处于技术跟进与追踪阶段,达到甚至超越国际先进水平还缺乏相关设计和制造基础技术的支撑。
(2)模具的寿命方面
由于受模具材料、热处理技术以及制造装配技术等相关因素的影响,中国冲压模具寿命普遍低于国际先进水平,差距在30%以上。特别是一次刃磨寿命低导致模具维护次数增加,降低了冲压生产效率,增加了模具维护的成本,进而影响中国模具的市场竞争力。
(3)模具的试模技术与模具的可靠性方面
试模是模具设计制造完成后对模具的一个综合实验、评估和调整过程,是模具设计制造问题的集中暴露过程,也是冲压模具设计、制造技术以及专业人员的综合反映。而模具的可靠性和稳定性则是模具设计制造质量好坏的评价基准和模具正常使用的保障。由于中国缺乏对多工位与多功能冲压模具的设计、制造工艺中的隐形知识和技术积累的深入挖掘,因此与国际先进模具企业相比,中国多工位与多功能冲压模具的试模、模具使用中的调整和维修时间增加30%以上。对比国外目前正在研究无试模程序的模具前沿技术,中国在模具的试模技术与模具的可靠性和稳定性方面的差距是显而易见的。
(4)模具的基础理论与关键技术方面
模具设计制造师一项实践性很强的专门技术,长期以来,中国对模具设计和制造的实践性非常重视,但由于对冲压模具基础理论和技术研究重视不够,导致模具设计和制造的基础理论和技术发展缓慢。加上冲压模具企业的专业化分工还不够细化,小而全、大而全的模具企业还占主导地位,企业的核心竞争力难以形成,企业自有技术以及创新能力落后于国外先进模具企业。另外,模具材料、标准件等模具基础技术落后,直接影响了中国多工位与多功能冲压模具的整体技术水平。因此,在多工位与多功能冲压模具的基础技术支持方面还存在很多薄弱环节。
(5)新型模具技术及其拓展方面
随着新工艺新产品的不断涌现,国外冲压模具已经从常规的单副级进模向多功能组合模具、生产线配套组合模具工装、特大型级进模以及微细零件冲压成型模具等方向发展,而中国企业大多数仍将重点放在常规的单副级进模系列化和产业化方面,还未掌握特种高精尖模具如特大型高精、超高速冲压、超薄、超强和微细型零件成形冲压模具的关键技术,对多功能复合模具还设计不多。因此,中国还需要不断开展新型模具的关键技术研究,拓展其应用领域,为赶超国际先进水平打好基础。
(6)基础零部件和配套件方面
多工位与多功能冲压模具的基础零部件和配套件是模具整体快速发展的基本条件,而中国由于热处理、材料、标准件等模具基础零部件和配套技术及质量水平较低,高档模具的基础零部件和配套件主要依赖进口。因此,中国急需提升模具基础零部件和配套件的技术及质量水平。
多工位与多功能冲压模具的发展趋势
在经济的全球化和中国从“制造业大国”向“制造业强国”的挺进中,“服务科学”和“服务制造”等现代理念的出现,对中国模具行业的发展必将产生重大影响。模具行业的服务制造业的特征将大大增强,模具也应该是最先融入“服务制造” 的生产装备。
纵观模具技术的发展路线和模具行业的发展前沿,模具技术的总体发展趋势是“由模具自身的品质提升向冲压件产品的控形控性以及一体化解决方案方向发展”。即用户要求从主要考虑模具的本身品质向控制模具生产的最终产品品质的方向发展,从对模具品质的单一要求向为用户产品提供一体化解决方案方向发展。
用户的要求突破了模具产品本身的界限,必须从产业链上寻求系统的解决方法,迫使模具技术和企业向制造业的相关产业链延伸。因此,一大批多领域交叉技术的应用以及以模具为核心的系统解决方案将是今后模具发展的主要特征。
综合中国目前冲压模具的发展及其存在的问题,可以看出多工位与多功能冲压模具是最有希望赶上国际先进水平的模具之一。但是,还需要模具企业在专业化细分、自主创新以及设计和制造工艺基础理论与技术方面做深入细致的研究工作,为中国多工位与多功能冲压模具的整体技术赶上国际先进水平打下好基础,并在保持电机铁芯自动叠片级进模、空调换热器翅片级进模、集成电路框架级进模、电子连接器级进模等高水平模具发展的同时,注重发展大型汽车零件级进模、多功能复合冲压模具、微小零件冲压模具、特殊板料等微特冲压模具及其技术,整体提升多工位与多功能冲压模具的水平。
另外,“控形和控性”是模具发展的大方向,首先需要解决的是“控形”技术问题,冲压模具的“控形”技术必然是近期需要突破的重要关键技术。研究冲压成形的深层次理论和技术问题,借以掌握“控形和控性”技术,从而实现模具的信息化和智能化制造。
智能化是全球的发展趋势,也是“服务时代”的主要特征。对模具行业来说,模具的信息化和智能化是实现“控形和控性”的重要手段,是赶超国际模具先进水平的一个重要方面,它可以带动一些列模具先进技术的发展,具有重要的战略意义。目前中国模具的信息化和智能化刚开始起步,要实现模具的信息化和智能化还有很长的路要走,同时也需要相关政策的推动。
6.模具制造就业前景 篇六
由于许多企业难以招到技术过硬的中高级技工,导致这些人才的薪酬有上涨的趋势,如专业的模具设计人才一般月薪3000元,数控加工人才月薪3500元左右,熟悉设计、加工、造型整个操作流程的高级工月薪达到5000元以上,而其中技能比较好的人才月薪过万元也不鲜见.
据有关负责人介绍,模具学员未结业,就有许多企业争相预定,提前与学员洽谈好.到目前为止,企业开出的最低月薪为3000元,以往就有模具行业工作经验的学员,不少被企业以年薪10万元聘走 .
据悉,目前中国各地模具企业普遍遇到了人才短缺的问题,人才短缺已成为制约模具技术水平进一步提高、模具行业进一步发展的瓶颈.
在装备制造业的带动下,中国模具工业在近5年间发展迅猛.这一行业不断有新兴企业,如港资、台资企业和外资企业加入进来,而原来的企业也在追求更大发展,同时模具技术水平不断提高,这些都对模具人才有了更多、更高的需求.中国模具工业协会副理事长杨国华介绍,最紧缺的几种人才包括:具备产品开发素质的3D造型工程师;具备产品加工工艺素质的CAE分析工程师;具有一定理论知识的模具钳工、技师;数控加工中心的高级编程师、高级技师;熟悉模具制造工艺的设计工程师;此外还有塑料模、冲压模、压铸模、挤出模等领域的专才.
中国目前的模具人才培养满足不了模具行业快速发展的需要:中国中等教育培养出来的机械设备操作工,往往不具备模具设计、编程的能力;而高校培养出的学员理论水平较高,但由于软硬件设施的限制,实际技能不够,不能满足模具企业的实际需要.模具行业涉及的产业面很宽,比如金属产品制造业、塑料产品制造业、橡胶产品制造业、陶瓷产品制造业、玻璃产品制造业及各种包装产品.同时,模具技术集设计、制造、产品造型、软件应用为一体,集先进制造技术运用为一体.不难看出,模具设计与制造专业的就业面很广,社会需求很大.在制造技术高速发展的今天,要使自己走向富裕道路,请你开启“模具”这一扇大门,你将获得从就业到创业的第一桶金.
7.模具行业现状_模具产业发展前景 篇七
【关键词】机械模具;发展;现状
模具行业的发展在近几十年来非常迅猛,其实现阶段模具制造的年产量就已经远超于有色金属以及钢铁的年产量总合,目前模具在航天航空、仪表、机电以及汽车等行业及人们生活有关的领域当中得到了很好的应用。依照国内外目前的模具市场发展情况来看,在我国模具业进行有效调整以后,模具制造的比例也会持续增大。机械模具制造技术的水平是对国家制造业综合水平的参考指标。
一、关于机械模具的关键技术
针对机械模具的精度来说,数控技术在不断的发展中有效的提升其精度,而CAD/CAM也有非常好的无缝衔接特点,在很大程度上使其自动化程度能大幅度提升,还能将设计与制造的整个时间有效缩短[3]。因为PRO/E自身含有NC模块,所以能将工艺与毛坯等直接进行设置,使刀具路径当中的目标得以实现,因而形成最后的数控代码。不过,尽管Pro/E有非常强的模具设计以及参数化造型的有点,不过还是有参数设置非常复杂的缺点。对比Mastercam来看,尽管在模具设计以及产品的造型上比较差,但是其数控技术还是非常便捷。因此,在机械模具中一般会将Mastercam及Pro/E相结合,把各自的优势发挥到极致,提高机械模具的效率以及质量,这也是现阶段机械模具行业中应用非常广泛的模式。下面来分别了解一下Mastercam中的加工流程以及Pro/E中的模具设计,比如机械模具设计,当Pro/E中的模具设计好后,就需要应用模具文件对菜单当中的保存副本、文件等指令进行选择,还要将文件应用GES的格式进行保存。不仅如此,其坐标为了能确保相同,我们需要很好的处理坐标。
二、机械模具技术的应用现状分析
在模具业中计算机的使用非常广泛,而计算机应用中制造及设计的一体化,能将模具设计工艺有效优化。现阶段应用较为广泛的机械模具技术为CAD/CAE/CAM以及激光,下面我们来分别了解一下。
(一)激光技术 在模具制造中激光技术也应用也较为广泛,比如:特殊模具及快速成型等方面。在模具制造业中应用激光技术的有:刻字、打孔及激光切割,目前的激光技术还是有很多地方需要完善,可以以此设计一些复杂程度更强的原型,使制造成本能有效降低,经济效益也能得以增长,生产周期也可相应缩短。
(二)CAD/CAE/CAM 在现代模具的制造以及设计中,CAD主要是应用计算机来进行绘图、实体建模以及几何设计等等;CAM指的是,将所设计的模具模型由CAE进行优化以及评估分析之后,其后再对刀具进行一系列的加工,轨迹就能生成[1],还能以此生成数控加工图的代码,从而对数控机床的加工进行控制。CAE是应用计算机来将数值模拟的分析进行计算,以此对模型进行进一步的分析以及评估,从而有效的优化模具模型。此一体化技术还需要不断的更新及完善,并需要国家大力扶持。下面我们来分别了解一下CAD/CAE/CAM的应用现状。
1.CAD 在机械模的设计制造中,第一步就是设计机械产品,设计者会应用电脑先建立一个产品三维模型,其后再依照产品当中的三维模型来对模具的结构进行设计与优化。而三维的CAD造型软件一般像CATIA、UG等都提供了一个非常便利的设计平台给设计师,而它们当中显示效果的逼真、编辑修改能力以及曲面造型的强大都能让设计者轻松的将自己设计意图表现出来,在最大程度上将自己所想的东西完整表现出来。并且其制品的体积以及质量等物理参数都会进行计算以及保存,也在一定程度上为后面将要进行的模具分析与设计打下一定的基础。于此同时,这一些软件也会有独立的设计模板,也能将模具的分型面工具很好的提供,即使成型的零件非常复杂也能自行生成,并且在标准的零件库、典型结构以及模架库当中的品种都非常的齐全,并且调用也相对较简单,也能方便添加,在一定程度上这一些功能将设计模具的时间有效缩短。
1.CAE 以往传统的模具制造基本都是依照制造人员的经验以及直觉,在进行模具制造加工之后一般都会对其进行反复修正以及调试才会真正的投入生产当中,如果试模过程当中发现问题,那么不仅要将工艺的参数重新进行调整,还要对模具结构以及制品等进行有效的修改,而这一种生产的方式对新产品的开发有一定的制约性。而在现阶段的模具制造技术当中,CAE技术能将这个问题有效克服。在机械的制造过程当中,不仅应用CAE来分析模拟流动外,为了确保分析的结果准确度较高,还需要对模具实际的使用情况进行充分分析与考虑,以此使其模具的制造能有更大的参考价值,比如在对注射模进行制造的过程当中,不仅要应用Moldflow来分析机械模具中所形成的结果,以此来选择一个最适合的制造方案以外,还需要对实际充模过程进行考虑,而模具本身因为在注射过程中所受到的压力导致出现变形情况,而且是型芯以及型腔的变化,在一定程度上会影响塑件形状,也与尺寸技术以及精度要求塑件能否满足有很大的关系。因此,在模具的注射过程中需要全面深入的分析模具的变化,要使实际情况能与分析的结果相符合。
3.CAM 在CAD/CAE阶段时,模具的结果会应用这个阶段来对自身进行分析以及优化制造,要将在模具制造当中存在的错误及时消除,其后再应用CAM技术,自行生成NC代码,以此使数字化制造很好的实现。比如,在应用Pro/E制造注射模的时候,制造好的注射模模型必须要通过CAE的优化以及评估分析以后,再以此进行刀具轨迹的仿真以及生成,以此形成数控加工的代码,对数控机床的加工进行有效控制。而这一种方法会造成工艺、模具、造型的制造都将3D数据作为基础,以此使数据共享能够实现,制造效率不仅能有效提高,还能确保质量,使成本大幅度降低。除此以外,也能应用CAM软件将注射模当中的CAM很好的实现,应用Pro/E所制造出来的注射模模型在经过CAE的优化以及评估分析之后,就能在Pro/E当中将有效的加工信息提取出来。MasterCAM作为一种数控加工当中常用的自动编程软件,主要是提供设定切削用量、规划加工路径以及选择刀具这些功能,以此将有关参数进行设置在编辑好了以后再将文件进行处理,这样就能自动生成一些加工程序并且在数控机床内进行传送,最后将零件加工工作完成。
在现代模具制造当中,发展趋势是尽可能将手工加工摒除,大力推行机械加工。现阶段在工厂当中,有一些现代化的设备比如多轴联动数控机床、模具雕刻机以及数控车站等都有非常广泛的应用空间,在这些设备当中,绝大部分的程序都是采用CAD/CAE/CAM系统。操作人员需要依照规定的程序来安装操作机床、配备刀具以及装夹工件等。CAM技术的应用促进了数控加工技术的发展,同时也使模具技术快速的发展。对比传统的加工方法来说,CAM的优势就是简便,带给人们很好的便利,同时要使代码的调试以及编辑等复杂工作能很好的省去。
三、机械模具技术的发展方向
目前我国的经济还处在一个快速发展阶段中,经济全球化的趋势也越发明显,在一定程度上促进了我国模具业的发展,现阶段我国也逐渐从模具制造大国迈向模具制造强国。
(一)一体化 随着社会经济的不断发展,科学技术也在进行不断融合,各个领域中的技术也在互相渗透,而模具技术一体化就是整合了电子技术与机械设备,让电子运输、机械模具、自动化及网络信息等技术能进行综合应用[2],以此来服务模具工业。在模具技术一体化中不仅只包括技术,同时还包括产品,如果技术研究脱离了产品,那么就没有任何实质性的意义,缺少了产品的研究是毫无价值的。应用现代的一体化技术所生产的高质量产品是模具一体化技术研究的最终目的。
(二)智能化 现阶段计算机技术在很多领域中都有涉及到,所以模具技术也慢慢走向了智能化。在计算机中将程序命令输入进去,就可以对机械设备的运作进行控制,这样不仅能使大规模生产得以实现,还能使资源得到优化,财力及物力也能有效节省。不过现阶段智能市场的整体成熟度还是不够,即使有相应的规模,却仍有很多问题存在于模具行业中。
(三)网络化 网络技术的不断应用使人们生活有了极大的便利,其发展的迅速也使模具技术的发展能有效促进,现阶段科技技术及市场信息的更新速度非常快[3],而网路能让人们有效把握市场发展。在中小模具发展中很好应用了网络来制造相应的信息共享平台,使市场竞争力有效提高。而各大高校也能应用网络吸收到模具市场中所应用的最新技术,各个国家的模具研发人员也能应用网络来进行相应的交流,并且将研发出来的新技术应用网络来进行大力的宣传,使推广范围加大。
结束语
综上所述,现阶段我国模具技术的发展越来越快,对比改革前,我国与发达国家的模具技术的差距不断缩短。不过模具作为一个高科技产业,发展与创新是永远的研究方向,因此机械模具技术中的专业化发展是我国的模具行业走向国际的必经之路。应用模具机械模具技术能将模具产品当中的制造质量有效的提高,同时还能将模具制造周期有效的缩短,以此使模具制品的质量大幅度提高,成本也很好的降低,在模具的制造当中应用机械模具技术是发展的必然趋势以及方向。所以相关技术人才需要以模具发展方向为重要研究目标,将我国的机械模具技术进行不断的创新,以此打造一个高效的模具设计模式,使我国的机械模具技术更上一个台阶。
参考文献
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[3]刘全坤,王成勇,刘传经.模具技术的现状与未来发展的重点[J].模具工业,2012,05(06):1-4.
作者简介
8.模具设计与制造就业前景 篇八
其实就是模具从生产到投入使用的过程,也就是将一个材料经过加工制作成模具的过程。这个过程的主要流程为:
模具结构方案的确定――模具设计――制定工艺流程――组织生产零部件――模具装配――试模与调整――检验与包装。
2、模具设计与制造的主要内容
这个内容主要包括两方面,第一是模具的设计,第二是模具的制造。模具设计主要包括:塑料模设计、冲压模设计等。而模具制造中既包括了传统的加工工艺也包括新兴的加工工艺和特种加工:传统加工主要有:切削加工、铸造加工等,特种加工包括有电火花加工、电化学加工、超声波加工和激光加工等等。
3、模具设计与制造的现状
(1)模具设计的现状
现在的模具设计主要是两方面入手,一个是冷冲模设计,另外一个是型腔模设计。冷冲模具包括:冲裁模设计、弯曲模设计、拉伸模设计、成形模设计和冷挤模设计;型腔模具包括型腔模设计包括锻模设计、合金压铸模设计、塑料模设计、粉末冶金模设计和陶瓷设计。
(2)模具制造的现状
实体层面模具加工方法,主要包括:铸造加工、切削加工和特种加工三种。特种加工中包含电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能作为动力,去除或者增加材料的加工方法。
除此之外还有电化学加工、激光加工、超声波加工、电子束加工、等离子弧加工等等。
软件层面的模具加工方法:就是通过软件进行模拟加工,主要运用的软件有CAD/CAM/CAE。其他制造技术有快速原型制造技术、虚拟制造技术、反(逆)求工程技术、有限元仿真及模拟技术等等。
4、模具设计与制造的发展趋势
模具随着科技的发展,也在不断的进步中。我国在“十一五”期间模具产品发展主要有以下几类:
(1)车覆盖件模具:这是汽车配套的覆盖件模具,结构复杂,要求高。
(2)精密冲压模具:这种磨具包括多工位级进模和精冲模,寿命和要求都很高。
9.模具行业九年的建议 篇九
看了很多同仁的經歷﹐回想自己走過的路﹐從事模具行業也有近九年的時光了﹐
從初接觸時的新奇﹐到了解﹐不段的在工作中學習﹐進步﹐然而﹐現在卻到了前所未有的迷茫時期﹐相信現在的很多老前輩也有與我有同感的﹐在此希望大家能談談自己的感受與見解:
在2000年3月﹐不到18的我﹐費了很大的努力才進入了我模具啟蒙的公司﹐也就是我為之服務了近九年的公司﹐第一天上班拆一套大鍵盤模具時﹐做為從未接觸過機械行業的我﹐最擔心的是﹐等會有人會裝得起來嗎?當自己抽出休息時間在那研磨鑽頭﹐車刀﹐同時進廠技校的學生給我的是嘲笑﹐那時﹐我便給自己定下目標﹐就是在同批學徒中做到最好.在3年的模具維修工作中﹐我達到了自己的目標到﹐當時甚至認為沒有自己修不好的模具﹐所以在自己的申請及主管的推荐下﹐我調到新建的分公司轉為開模鉗工﹐當時所有的師傅都是外招的﹐薪水高﹐經驗足﹐但經理直接給最難的模具讓我開﹐想起當時沒有哪天是在凌晨前下班過﹐都是經理催著下班﹐自己甚至沒去申請過加班費﹐直到客戶很滿意模具的t1﹐期間的我曾經身心疲憊過﹐想想自己只是為了爭口氣﹐不讓老大失望﹐而那段時間薪水才1K多些﹐直到漂亮開好几套模﹐才被破格提到工程師.在后來近一年的時間里﹐覺得現在的鉗工只是需要派工﹐不用動腦﹐這行也會越來越沒前途﹐所以白天工作一天后晚上自己去設計室學編程﹐每天到夜里2點才去睡覺﹐直到后來公司在上海這邊開新廠時被告知調動過來時﹐自己以能獨自編個小電極呀﹐模仁呀﹐(不過一次也沒在機台上試驗過.)
04年5月﹐抱著對將來新生活的憧憬﹐來到了上海分公司﹐剛開始管理鉗工﹐車間﹐后來編程的主管突然辭職﹐我又當救火員﹐被安排管理cnc﹐自己還要編程﹐自己還是半生不熟﹐還帶著兩學校實習生﹐那段時間壓力大得几乎崩潰﹐直到后來帶的徒弟漸漸成長﹐還沒來得及松口氣﹐設計的主管又要辭職,又接管了設計課﹐自己幸虧編程同時學習拆模和CAD,加上以前修模和做模積累的經驗﹐就開始了自己帶設計帶編程的工作生涯,公司沒有單獨的模具工程﹐所以開模前后的檢討﹐模具報價﹐試模直至批量生產﹐都要全程負責﹐再后來隨著自己所帶的人漸漸成長﹐學會后都不滿足公司的薪資﹐漸漸跳槽﹐煩惱有多了﹐不光為做事﹐還為帶人﹐帶新手付出的心血是相當多的﹐特別是學校出來沒有經驗的學生﹐想想看大多數企業都對自己培養起來的人不夠重視﹐固有的觀念難以留住好的人才﹐打混的人呢﹐公司也不會處罰﹐大環境不好﹐做為一個協調各個方面的中層主管﹐于是萌生了退意﹐在加上由于自己也是公司一步步培養起來的﹐薪水干了快8年的時候才3k多﹐自己帶的弟子在外廠都能拿到4k多了﹐所以在朋友推荐下﹐我也到過另外公司去試過﹐由于自己長期處于管理的角色﹐軟件操作較少﹐拆一套模具費事相比就較長﹐所以老板也只能給到4k左右﹐然后我們的客戶asus設計中心想挖我過去新成立的大陸設計中新做PM,也打過電話N次﹐但薪水都不是很如意。
所以﹐現在是我加入模具行業以來最迷茫的時間﹐我們這些人的將來何去何從﹐在原有老公司待的時間過長﹐又沒有太好的發展空間﹐去新公司又無法得到很適合的職位﹐做設計這行的人越來越多﹐薪水也越來越低﹐那么﹐將來﹐我們的發展應該怎樣呢?做設計是很費心費神的工作﹐做設計主管需要主導整個案子的設計方案﹐不光要會技朮﹐軟件﹐還要跟交期﹐進度﹐什么軟件都懂﹐但是又不精通﹐將來我們要怎樣去立足呢?我想唯一的轉向是模具工程﹐做像我們很多客戶的那種模具方案及進度跟進的工程﹐然而那又需要較高的學歷和較好的英文﹐因為﹐只有在歐美企業才能會有較好的待遇﹐所以﹐現在到了自己沒有方向感的時期﹐彷徨﹐迷茫﹐無奈﹐各位朋友﹐你們有同樣的感覺嗎?你們又有什么好的計划和想
法呢?想想真佩服燕秀老弟﹐我仔細看過他的經歷﹐結合他的年齡﹐結合他的成就﹐我除了欽佩﹐剩下的就只有自卑了﹐然而﹐像他這樣的人才﹐是及其少的﹐我們這些普通的凡人﹐又該怎樣去前行呢?
在這也送給各位剛踏入或准備踏入模具行業的小弟小妹們一句話﹐希望能有所幫助﹕
1﹕模具是個永無止境的行業﹐沒有最好﹐只有更好﹐沒有絕對的高手
2﹕選好一個方向﹐專攻一種軟件﹐提高專業能力
3﹕不要為了短期的經濟利益去放棄學習的機會﹐薪水低一些但能學到東西的工作要多考慮。
10.模具行业现状_模具产业发展前景 篇十
【报告来源】前瞻网
【报告内容】2013-2017年中国汽车模具行业产销需求预测与转型升级分析报告(百度报告名可查看最新资料及详细内容)
报告目录请查看《2013-2017年中国汽车模具行业产销需求预测与转型升级分析报告》
在一个供大于求的需求经济时代,企业成功的关键就在于,是否能够在需求尚未形成之时就牢牢的锁定并捕捉到它。那些成功的公司往往都会倾尽毕生的精力及资源搜寻产业的当前需求、潜在需求以及新的需求!
随着汽车模具行业竞争的不断加剧,大型汽车模具生产企业间并购整合与资本运作日趋频繁,国内优秀的汽车模具生产企业愈来愈重视对行业市场的研究,特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。正因为如此,一大批国内优秀的汽车模具品牌迅速崛起,逐渐成为汽车模具行业中的翘楚!
本报告利用前瞻资讯长期对汽车模具行业市场跟踪搜集的一手市场数据,采用与国际同步的SCP科学分析模型,全面而准确的为您从行业的整体高度来架构分析体系。报告主要分析了当前汽车模具行业的宏观景气状况;中国汽车模具行业发展现状;中国汽车模具市场竞争格局;领先汽车模具企业经营状况;中国汽车模具行业需求分析与预测;中国汽车模具行业转型升级与战略选择;中国汽车模具行业投融资与投资建议;同时,佐之以全行业近5年来全面详实的一手连续性市场数据,让您全面、准确地把握整个汽车模具行业的市场走向和发展趋势。本报告最大的特点就是前瞻性和适时性。报告根据汽车模具行业的发展轨迹及多年的实践经验,对汽车模具行业未来的发展趋势做出审慎分析与预测。是汽车模具生产企业、科研单位、销售企业、投资企业准确了解汽车模具行业当前最新发展动态,把握市场机会,做出正确经营决策和明确企业发展方向不可多得的精品。也是业内第一份对汽车模具行业上下游产业链以及行业重点企业进行全面系统分析的重量级报告。
11.发展五金模具产业 篇十一
轨道交通、航空航天、新能源、医疗器械、建材等行业也将为模具带来庞大的市场。例如医疗器械,目前我国只占全球2%的份额,药品与医疗器械消费比只有2.5∶1,而发达国家是1∶1;美国在医用塑料方面的人均年消耗费用为300美元,而中国只有30元人民币,可见发展潜力之大.在国际市场方面,由于工业发达国家人工成本的持续提高,迫使他们为了降低生产成本而不断把模具向发展中国家尤其是像我国这样有较好技术基础的发展中国家转移。跨国公司到我国来采购模具的趋势尚在发展之中,国际新兴市场的开拓也大有可为。但市场在发展中对模具的要求日益提高。比如汽车轻量化、智能成形、新能源等新兴产业、航空航天、生物医学、轨道交通、智能电网等都是“十二五”期间国家的发展重点,围绕这些重点所需的模具自然也是模具行业的发展重点,其中有许多是需要新开发的,许多技术有待突破。要以此为突破口带动行业整体水平的提高。
据台创液压工具了解,我国模具使用寿命低精冲模寿命一般只有国外先进水平的1/3左右,生产周期长,质量可靠性与稳定性较差等长期困扰行业发展的问题下一步亟待解决。与此同时,我国在研发能力、人员素质、对模具设计制造的基础理论与技术的研究等方面也存在较大差距,因此造成在模具新领域的开拓和新产品的开发上较慢,高技术含量模具的比例比国外也要低得多国外约为60%左右,国内不足40%。
模具出口突破1亿美元我们用了10多年时间,从1亿美元发展到10亿美元用了7年时间,现在出口已接近20亿美元了,可以说我国模具行业已经有了相当的基础。但底数大了,要实现“十二五”五年出口翻番的目标,必须积极培育出口基地和重点出口企业。当然扩大外贸,发展出口,不单是为了达到40亿美元的出口目标,而更重要的是要通过这一任务的完成来实现与国际市场的接轨,来促进我国的模具技术及行业综合水平的提高。
据悉,这是目前我国模具产业发展的现状,纵观世界形势,发达国家的模具生产由于受经济萎缩的影响,模具需求市场一蹶不振,外加原材料价格的不断上涨使得这些发达国家的模具产业发展日益困难,美、德、日三大世界模具市场也萎靡不振,模具生产状况不佳。所以,我国模具产业如果不断努力获得长远的发展,未来中国将有望成为全球第一位模具生产强国。
中国现阶段还处于人口红利期,有大量劳动力,劳动力成本相对于发达国家更低;市场方面,模具行业在传统市场稳步前进的同时,积极开拓新兴市场,甚至是过去被忽略的边缘市场也得到了开发,这些都为国内模具业开拓了广阔市场空间。
近几年,中国政府相继出台了一系列政策扶持国内五金压铸、铸造产业的发展,也为模具业创造了一个良好的发展空间,这些都是中国模具生产的强大助推力;我国模具行业与其他行业的发展可以用唇齿相依来形容,因而模具业整体水平的提升与相关行业的发展息息相关。
首先,国内模具生产厂家工艺条件的参差不齐,严重影响了生产模具的精度和质量。其次,国内模具人才求远大于供的窘境急需改观。
第三,国内模具产业的标准化水平有待提升。我国模具标准化工作起步晚,标准件的生产、销售、推广和应用工作相对落后,目前模具标准件的使用覆盖率约40%~45%,而国际上一般高于79%,中小模具则更在80%以上。
第四,国内模具产业还需再接再厉,加快模具产品结构调整的步伐。
第五,海外市场开拓有待深化。
12.模具行业现状_模具产业发展前景 篇十二
我们的日常生产、生活中所使用到的各种工具和产品,大到机床的底座、机身的外壳,小到一个胚头螺丝、纽扣以及各种家用电器的外壳,无不与模具有着密切的关系,模具的形状决定着这些产品的外形,模具的加工质量和精度也就决定着这些产品的质量。因为各种产品的材质、外观、规格以及用途的不同,模具分为了铸造模、锻造模、压铸模、冲压模等非塑胶模具,以及塑胶模具。
近年来,随着塑料工业的飞速发展和通用与工程塑料在强度和精度等方面的不断提升,塑料制品的应用范围也在不断扩大,如:家用电器、仪器仪表、建筑材料、汽车工业、日用五金等众多领域,塑料制品多占的比例正迅猛增加。一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统的金属件。工业产品和日用产品塑料化的趋势不断上升。
工业发展水平的不断提高,工业产品更新速度加快,对模具的要求越来越高,尽管改革开放以来,模具工业有了较大发展,但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要,目前满足率只能达到70%左右。造成产需矛盾突出的原因,一是专业化、标准化程度低,除少量标准件外购外,大部分工作量均需模具厂去完成。加工企业管理的体制上的约束,造成模具制造周期长,不能适应市场要求。二是设计和工艺技术落后,如模具CAD/CAM技术采用不普遍,加工设备数控化率低等,亦造成模具生产效率不高、周期长。总之,是拖了机电、轻工等行业发展的后腿。
模具按国家标准分为十大类,其中冲压模、塑料模占模具用量的主要部分。按产值统计,我国目前冲压占50%-60%,塑料模占25-30。国外先进国家对发展塑料模很重视,塑料模比例一般占30%-40%。国内模具中,大型、精密、复杂、长寿命模具比较低,约占20%左右,国外为50%以上。我国模具生产企业结构不合理,主要生产模具能力集中在各主机厂的模具分厂(或车间)内,模具商品化率低,模具自产自用比例高达70%以上。国外,70%以上是商品化的。
衡量模具产品水平,主要有模具加工的制造精度和表面粗糙度,加工模具的复杂程度、模具的使用寿命和制造周期等。
当前,我国工业生产的特点是产品品种多、更新快和市场竞争激烈。在这种情况下,用户对模具制造的要求是交货期短、精度高、质理好、价格低。因此,模具工业的发展的趋势是非常明显的。
1、模具产品发展将大型化、精密化
模具产品成形零件的日渐大型化,以及由于高效率生产要求的一模多腔(如塑封模已达到一模几百腔)使模具日趋大型化。
随着零件微型化,以及模具结构发展的要求(如多工位级进模工位数的增加,其步距精度的提高)精密模具精度已由原来的5μm提高到2~3μm,今后有些模具加工精度公差要求在1μm以下,这就要求发展超精加工。
2、多功能复合模具将进一步发展
新型多功能复合具是在多工位级进模基础上开发出来的。一套多功能模具除了冲压成形零件外,还可担负转位、叠压、攻丝、铆接、锁紧等组装任务。通过这种多劝能模具生产出来的不再是单个零件,而是成批的组件。如触头与支座的组件,各种小型电机、电器及仪表的铁芯组件等。
3、热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高
由于采用热流道技术的模具可提高制作的生产率和质量,并能大幅度节省制作的原材料和节约能源,所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。国外热流道模具已有一半用上了热流道技术,有的厂甚至已达80%以上,效果十分明显。国内近几年已开始推广应用,但总体还达不到10%,个别企业已达到20%-30%。制订热流道元器件的国家标准,积极生产价廉高质量的元器件,是发展热流道模具的关键。
4、气体辅助注射模具和适应高压注射成形等工艺的模具将积极发展
气体辅助注射成形是一种塑料成形的新工艺,它具有注射压力低、制品翘曲变形少、表面好以及易于成形壁厚差异较大的制品等优点,可在保证产品质量的前提下,大幅度降低成本。国外,已经较成熟。国内目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成形包括塑料熔体注射和气体(一般均采用氮气)注射成形两面部份,比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制,而且气体辅助注射常用于较复杂的大型制品,模具设计和控制的难度较大,因此,开发气体辅助成型流动分析软件,显得十分重要。
为了确保塑料件精度,将继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具。在注射成形中,影响成型件精度的最大因素是成型收缩,高压注射成型可强制树脂收缩率,增加塑件尺寸的稳定性。模具要求刚性好、耐高压。特别是精密模具的型腔应淬火,浇口密封性好,模具能准确控制。注射压缩成型技术,是在模具预先半开模状态或者在锁模力保持中压或低压,模具在设定的打开量下,注射溶融树脂,然后以最大的锁模力进行压缩成型,其效果是:(1)成型件局部内应力小;(2)可得到缩孔少的厚壁成型件;(3)对于塑件狭窄的部件也可注入树脂;(4)用小注射力能得到优良制品。该类模具的理想结构是:
(1)注射时树脂以低的流动阻力迅速充填型腔;(2)充填完后能立即遮断浇口部;(3)压缩作用应仅限于型腔部。
5、快速经济模具的前景十分广阔
现在是多品种、少批量生产的时代,到下一个世纪,这种生产方式占工业生产的比例将达75%以上。一方面是制品使用周期短,品种更新快,另一方面制品的花样变化频繁,均要求模具的生产周期越快越好。因此,开发快速经济具越来越引起人们的重视。例如,研制各种超塑性材料(环氧、聚脂等)制作或其中填充金属粉末、玻璃纤维等的简易模具:中、低熔点合金模具、喷涂成型模具、快速电铸模、陶瓷型精铸模、陶瓷型吸塑模、叠层模及快速原型制造模具等快速经济模具将进一步发展。快换模架、快换冲头等也将日益发展。另外,采用计算机控制和机械手操作的快速换模装置、快速试模技术也会得到发展和提高。
6、模具标准件的应用将日渐广泛
使用模具标准件不但能缩短模具制造周期,而且能提高模具质量和降低模具制造成本。因此,模具标准件的应用必将日渐广泛。为此,首先要制订统一的国家标准,并严格按标准生产;其次要逐步形成规模生产,提高标准件质量、降低成本;再次是要进一步增加标准件规格品种,发展和完善联销网,保证供货迅速。
7、模具使用优质材料及应用先进的表面处理技术将进一步受重视
在整个模具价格构成中,材料所占比重不大,一般在20%~30%之间,因此选用优质钢材和应用的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。对于模具钢来说,要采用电渣重熔工艺,努力提高钢的纯净度、等向性、致密度和均匀性及研制更高性能或有特殊性能的模具钢。如采用粉末冶金工艺制作的粉末高速钢等。粉末高速钢解决了原来高速钢冶炼过程中产生的一次碳化物粗大和偏析,从而影响材质的问题。其碳化物微细,组织均匀,没有材料方向性,因此它具有韧性高、磨削工艺性好、耐磨性高、长年使用尺寸稳定等特点,是一种很有发展前途的钢材。特别对形状复杂的冲件及高速冲压的模具,其优越性更加突出。这种钢材还适用于注射成型漆加玻璃纤维或金属粉末的增强塑料的模具,如型腔、形芯、浇口等主要部件。另外,模具钢品种规格多样化、产品精料化、制品化,尽量缩短供货时间亦是重要方向。
模具热处理和表面处理是能否充分发挥模具钢材性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善普及常用表面处理方法,即扩渗如:渗碳、渗氮、渗硼、渗铬、渗钒外,应发展设备昴贵、工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。
8、在模具设计制造中将全面推广CAD/CAM/CAE技术
模具CAD/CAM/CAE技术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明,模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。现在,全面普及CAD/CAM/CAE技术已基本成熟。由于模具CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术,近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度,特别是微机的普及应用,更为广大模具企业普及模具CAD/CAM技术创造了良好的条伯。随着微机软件的发展和进步,技术培训工作也日趋简化。在普及推广模具CAD/CAM技术的过程中,应抓住机遇,重点扶持国产模具软件的开发和应用。
加大技术培训和技术服务的力度。应时一步扩大CAE技术的应用范围。对于已普及了模具CAD/CAM技术的一批以家电行业代表的企业来说,应积极做好模具CAD/CAM技术的深化应用工作,即开展企业信息化工程,可从CAPPPDMCIMSVR,逐步深化和提高。
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