第一篇：鑄造模具行業的現狀與發展

鑄造模具行業的現狀與發展

一汽鑄造有限公司 車學溫 于永來 田洪福

隨著我國鑄造業的不斷發展壯大，鑄造模具的設計與制造也愈來愈受到人們的關注。一汽集團公司是我國最大的汽車工業基地。1999年初，一汽鑄造有限公司成立后，重組的鑄造模具設備廠成為一汽鑄造模具生產的專業廠。此前，這個曾經歷了一汽的三次創業，為一汽重、中、輕、轎的多品種，寬系列車型生產了幾十萬套的金屬鑄造模具、有色金屬壓鑄模具，其發展過程基本上能夠代表我國鑄造模具行業來展示其行業的現狀及發展趨勢。本文立足于分析我國鑄造模具行業的現狀，針對問題提出對策，展望未來。

我國鑄造模具行業的現狀

模具行業范圍廣闊，鑄造模具占有舉足輕重的地位。

1999年8月下旬至9月上旬，一汽鑄造有限公司委派鑄造模具專業生產營銷人員對我國南方7 個城市、南汽等14個廠家進行了學習調研。2000年5月參加了上海舉辦的第八界國際模具技術與設備展覽，并進行了廣泛的交流，同時又調研了幾家大的模具廠，從中開闊了眼界，對我國鑄造模具行業的現狀與發展趨勢有了更深一步的了解。

1．市場潛力

目前國內鑄造模具市場仍然較大，其市場潛力包括兩個方面：

一是模具訂貨量較大。比如，無錫柴油機廠只有一個模具修理車間，新產品開發和復制模制造全部外委訂貨，估算每年僅錫柴這一家需缸體金屬模具2-3套，產值約200-300萬元。還有常州日升壓鑄公司，壓鑄模具全部外委、外購，每年大概也有100萬元左右。而南汽集團內部專業廠模具訂貨也是自由采購，每年大約有200萬元左右，玉柴每年訂貨約在240萬元左右，寧波象山的兩個模具廠都在給他們加工等等。這些較大的廠家的模具需求量也比較大。

二是各鑄造廠家及模具加工企業均在向多種方向發展上下功夫。例如：浙江象山，北侖以及平陽，南汽工具公司，常州日升等無論鑄造產品還是模具制造均從汽車業開始向機車、摩托車、礦山機械等外圍擴展業務，由此可略見一斑，目前我國國內對模具的需求正值旺季，市場潛力很大。

2．價格狀況

市場經濟，價格問題很敏感。在市場調研中我們了解到，象南汽工具公司等類似我廠經濟類型的大型模具制造廠，在市場上價格定位與我們一汽模具大體持平，大部分是滿足邊際效益的價格。而一些中小模具廠家，尤其是鄉鎮及個體企業的模具價格明顯低于國有大型企業，其同類模具的市場價格大多為國有大中型企業的80%左右。因此，同類模具在同等價格前提下，鄉鎮、個體企業將有10%的利潤，而國有大中型企業將損10%。

還有一個比較有特性的價格因素，就是模具工藝復雜程度及交貨周期，無論何種類型的企業對同類模具不同工藝結構和不同周期均有價格浮動。

另一個影響因素就是江、浙一帶的模具生產基地基本上屬于社會化大合作，專業性極強，因此有較大的價格優勝。他們還具有材料消耗低，設備負荷高，勞動生產率高，管理人員少

和人工成本抵等優勢。

3．改革開放政策給鑄造模具行業帶來新的飛躍，一大批發展起來的小型國有企業、鄉鎮、個體模具廠家如雨后春筍脫穎而出，呈現白花齊放，百家爭鳴的格局。一些有眼光的私營企業也開始用精良的高新設備武裝自己，他們運用靈活的政策聘請高人，奮力爭奪模具制造這塊高效益陣地。電腦業的飛速發展為所有企業創造良機，包括模具制造這一技術含量很高的行業，CAD/CAM技術已不僅僅為大、中的國企擁有。模具技術，包括高新設備在鑄造模具制造領域內的競爭日益激烈。所以在模具行業中，優勝劣汰角逐仍將繼續。

一汽鑄造有限公司鑄造模具廠，其主導產品是生產鑄造金屬模具、壓鑄模具，精密鑄造模具，產品對象是以多品種，寬系列汽車鑄造產品為主，包括了中型汽油車、柴油車、輕型車、微型車、捷達、奧迪、紅旗轎車、重型卡車等系列模具產品。金屬模具中具有典型的產品有缸體、缸蓋、排氣管、后轎、減速器、曲軸、差速器、變速器外殼模具；壓鑄模具中典型產品有變速箱上蓋、離合器外殼，各種車型的發動機支架，各類黃銅件壓鑄模、發電機罩蓋、機油濾清器底座，同時還為社會其他行業提供過各種高精尖復雜鑄造模具。

我國鑄造模具行業的發展趨勢

市場需求

汽車工業是我國國民經濟五大支柱產業之一，汽車工業重點是發展零部件，經濟型轎車和重型汽車，汽車模具作為發展重點，已在汽車工業產業政策 中得到了明確。預計到2005年，我國汽車總需求量約為300萬輛，因此，汽車模具市場巨大。汽車基本車型在2000年約140種，2005年將達到170種，另有更新車型和改裝車型430種。一個型號的汽車所需模具幾千副，其中鑄造模具數百套。

隨著我國進入世貿組織的臨近，汽車行業將進入新一輪換型改造時期，特別是中、重、輕、轎型汽車，將以快節奏更新換代來迎接國際汽車市場的挑戰。挑戰與機遇同在，進入世貿不僅僅是對我們汽車的挑戰，與其密切相關的模具制造業首當其沖。

由此不難看出，鑄造金屬模具、精密壓鑄模具在未來鑄造模具行業的發展趨勢中，將扮演先鋒角色。

2．技術要進一步完善

當前，我國工業生產的特點是產品品種多，更新快，市場仍處買方市場態勢。這種情況下，用戶對產品包括模具制造的要求是“工期短、精度高、質量好、價格低”。用戶對鑄造模具產品的苛刻，正是對廠家日益完善的壓力。確實是對鑄造模具生產企業一個完整體系的考驗。

（1）CAD／CAM／CAE一體化

當前多數鑄造模具廠家依然采用老辦法，設計、編程、工藝、加工、檢查都是相對獨立分開，獨立考核、獨立核算，而拉開大幕看市場，這方面，部分國企模具廠落伍了。一些中小模具廠采取的是一條龍作業方式，從設計到編程直到加工出產品甚至售后服務均由一人或幾個人完成，生產傳遞環節少，出現問題易察覺，因而成本低、質量好、周期短。象一汽鑄造模具廠這樣規模的企業本來就有CAD／CAM技術條件，如果打破傳統機制的束縛，這個問題便迎刃而解。如果CAD／CAM一體化加工能夠提高普及率，我國鑄造模具生產能力將有一個飛躍。

（2）模具標準件的應用

在模具設計上，很多模具廠家都采用標準化組合設計，因而設計周期短，而我們目前全

部產品都是從開頭設計，包括每個環節。因而，使用模具標準件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質量和降低模具制造成本。因此標準件的應用必將日漸廣泛。模具標準件的開發利用，將使我國鑄造模具生產大為簡化。

（3）應用反求工程開發鑄造模具制造范圍

一般而言，反求工程是指對難以用CAD建立數據模型，而只能通過對實物進行數據掃描、測量的方法采集數據，在CAM軟件系統中建立數學模型，最后生成NC程序，控制數控加工中心進行模具制造的過程。一汽鑄造模具廠應用反求工程較成功地完成了對缸蓋進、排氣道熱芯盒模具的制造，探索了按一般的設備和加工技術對沒有尺寸和技術標準的模具無法加工成功經驗。既縮短了模具制造周期，又提高了產品質量。反求工程在模具制造業上應值得推廣應用。可以擴展產品加工范圍。

3．高新設備的應用

一汽鑄造有限公司的鑄造模具廠，是有近40年歷史的鑄造模具專業廠，有較雄厚的裝備實力。就目前而言，經過改革開放后的不斷發展與完善，其主要模具加工設備應該是國內一流的。目前存在的問題是模具鉗加工較滯后，成為模具制造最后一道工序的“瓶頸”。因此，要在模具鉗工工序上下功夫，使模具加工整體平衡，就能更大的提高我們鑄造模具、壓鑄模具的產出能力。這可能也是鑄造模具加工行業帶有普遍性的問題。

（1）高速銑削加工將得到更廣泛的應用

國外近年來發展的高速銑削加工，主軸轉速可達40000－100000r / min，快速進給速度可達到30－40m / min，換刀時間可提高到1－3s。這就大幅度提高了加工效率，如在加工壓鑄模時，可提高7－8倍，并可獲得Ra≤10μm的加工表面粗糙度。形狀精度可達10μm。另外還可加工硬度達60HRC的模塊，形成了對電火花成形加工的挑戰。因此，高速銑削加工技術的發展，將促進鑄造模具加工技術的發展。

（2）模具高速掃描及數字化系統將發揮更大作用

英國雷尼紹公司模具掃描系統[3]，已在我國200多家模具廠點得到應用，效果良好。該系統提供了從模型或實物掃描到加工出期望的模型所需要的諸多功能，大大縮短了鑄造模具研制和制造周期，如RENSCAN200快速掃描系統，可快速安裝在已有的數控銑床及加工中心上，用雷尼紹的SP2－1掃描頭實現快速數據采集，控制核心是雷尼紹TRACECUT軟件，可自動生成各種不同數據系統的加工程序及不同格式的CAD數據。

（3）模具研磨拋光將向自動化、智能化方向發展

模具表面精加工是模具加工中未能很好解決的難題之一，也正是模具鉗工勞動強度大、成為瓶頸原因之一。特別反映在硬度較大的金屬、壓鑄模具進行最后組裝過程。我國目前仍以手工為主，不僅質量不穩定、周期長，而且工人作業環境差，制約了我國鑄造模具向更高層次發展。因此，研究拋光自動化、智能化是當務之急。當然，由于鑄造模具、壓鑄模具型腔復雜，采用拋光的自動化、智能化有一定局限。

4．轉變觀念，改進管理

任何先進的技術裝備都離不開科學管理。管理的范疇極為廣泛，本文擬從生產和技術管理來看如何使鑄造模具適應發展趨勢。

（1）積極推進行業管理，建立行業管理協調網絡

根據國家經濟發展規劃對模具的需要，制定地區專業化規劃，引導企業走專業化道路。充分發揮協會和學會的作用，指導全行業工作。

提出模具國產化項目的發展目標和模具科研的建議。

對于進入市場和出口的模具，模具標準件進行質量鑒定，有權監督模具市場。

收集、整理模具行業發展資料，建立相關檔案，建立系統的模具技術、經濟和質量統計

制度。這是針對行業管理而言。

（2）企業內部管理，要揚長避短

我們在市場調研中，有個最基本的體驗，那就是國有企業和鄉鎮個體、獨資、合資企業相比（模具業）最大的不同是市場觀念。

在觀念上沒有那些名不見經傳的小企業開放。觀念上的轉變除了有大氣候的影響，國有企業的決策層要快速反映，及時更新。

國有企業普遍存在管理環節不暢，人工成本高，員工自身危機感遠不如非國有企業雇員（打工族）那么強烈。這是隨著國企建立現代企業制度的臨近，首先要解決的觀念問題。國企模具制造業企業員工分工過細，沒有非國企員工那種全能優勢。

（3）國企的優勢

高新設備的引進的能力要較鄉鎮、個體及其它小型模具制造廠家強得多。

國有大中小企業（模具業）均有正統的國家質量認證，有品牌效應優勢，這個優勢在今后的市場競爭中將更有良好的表現。

我們的員工多從正規技校、中專分配充實，具較高的理論基礎。如果加強多技能培訓，將會發揮更大作用。

個體鄉鎮企業相當部分業主靠拼設備、巧用工、在稅收上做文章，在業務上拉關系維系生存。從長遠發展看，這部分企業將被市場淘汰。那種急功近利的行為是一些個體經濟的通病、頑癥。他們能在一時挖走國企的一部分能人，但國企一旦建立起完善的現代企業制度，“孔雀東南飛”的現象就會成為歷史。

（4）改進鑄造模具制造的意見

當務之急建立CAD／CAM／CAE設計、編程、制造一體化制造鑄造模具。

引入市場機制，逐步由產值考核過渡到毛利潤、利潤的考核，體現員工收靠效益，分配靠貢獻。真正實現“三多一少”模式即生產一線人員、技術人員、營銷人員多，職能管理人員少，降低人工成本。

由于汽車工業發展進入關鍵階段，推動了壓鑄件生產的發展，模具業面臨產品結構的再次調整，發展壓鑄模具制造技術，適應市場需求，尋求新的經濟增長點。壓鑄模是高附加值的高利潤產品。

加速人才培訓，建立人才競爭的機制。鑄造金屬模具、壓鑄模具是技術含量高的制造行業，和大批量流水線生產不同，基本上是要求全員的高素質、高技能。要從設計、編程、制造一體化高技能管理人才和操作人才入手，培養模具制造人才庫，使模具行業與國際競爭能力提高。

（5）售后服務

海爾集團把售后服務看成是企業經營觀念的靈魂，樹立產品信譽的最好手段，因而贏得了市場。鑄造模具行業應借鑒。

服務表面上看是被服務的買方受益，實質上服務的過程對制造銷售產品的廠家是一種完善的過程。服務是信息收集的有效方式，獲得第一手信息，才會有改進具體方向。用戶不論是對產品的贊譽還是尖苛的意見，其反映產品狀況基本上是真實的，有一句話說得很好，上帝永遠是對的。

最后，中國鑄造模具行業社會化大合作和專業化生產應加強，這是抵御加入世貿組織沖擊的有效措施。鑄造模具行業也必須有一支靈活多樣的聯合艦隊，為發展我國汽車工業保駕護航。

第二篇：鑄造現狀與發展

我國鑄造技術的現狀與發展

【摘要】：鑄造、鍛造、焊接等材料加工技術在國民經濟中起著重要作用。“無廢物加工”可減少廢料、污染和能源消耗 ,是將來的主要制造技術 ,精確成形鑄造技術將是其中的理想選擇。高性能、高保真、高效率是基于知識的鑄造工藝模擬仿真的努力目標。并行工程正成為產品及相關制造過程集成設計的系統方法 ,而網絡化、智能化是 21 世紀鑄造新產品與工藝過程設計的趨勢。【關鍵詞】：材料加工技術，鑄造技術，精確成形鑄造

引言

鑄造是金屬成形的一種最主要方法,它是熱加工的基礎。[1]鑄造的歷史與華夏文明的歷史一樣悠久,我們的祖先在 4 000 多年前就鑄造出了“三星堆”那樣精美的青銅器,其技術水平令人嘆為觀止,然而到了現代,作為全球鑄件產量第一大國,中國的鑄造水平卻落后于發達國家。鑄造行業的作用

中國已是鑄造大國，但遠遠不是鑄造強國，與工業發達國家相比，仍有很大差距。鑄造技術在基本制造產業中占有重要地位, 是關鍵技術之一, 在航空、航天、船舶、汽車、軌道交通、化工、能源、電子電器和運動休閑等領域有著廣泛的應用, 由其所帶動的產業在國民經濟中起著重要的支撐作用。應該指出以液態鑄造成型，固態塑形成型及連接成型等為代表，形成制造技術，不僅賦予零件形狀，而且最終決定零件的最終組織、結構與性能。[2] 2 我國鑄造技術的現狀

我國鑄件產量從 2000 年起超越美國已連續 6 年位居世界第一。根據全球主要生產國 2004 年的產量統計可以看出, 十大鑄件生產國可分為兩類。一類是發展中國家, 雖然產量大, 但鑄件附加值低, 小企業多, 從業人員隊伍龐大, 黑色金屬比重大。另一類是發達國家, 如日本、美國及歐洲等, 他們采用高新技術主要生產高附加值鑄件。發達國家總體上鑄造技術先進、產品質量好、生產效率高、環境污染小、原輔材料已形成系列化。歐洲已建立跨國服務系統, 生產實現機械化、自動化、智能化。生產過程從嚴執行技術標準, 鑄件廢品率約為 2%—5%。重視用信息化提升鑄造工藝設計水平，普遍應用軟件進行充型凝固過程模擬和工藝優化設計。

從批量和勞動生產率看, 歐、美、日的優勢很大, 日本的勞動生產率是人均年產鑄件140 噸, 我國估計約為 20 噸, 相差 7 倍。我國人工成本低于 1 美元 / 小時, 與發達國家相差幾十倍, 因而出口鑄件具有優勢。但近年來材料價格猛漲, 使我國出口鑄件在材料成本方面的優勢消失殆盡。在產品質量和檔次方面, 我們遠落后于發達國家。近年我國鑄件出口雖有所增長, 但出口只占我國總產量的 9.7%, 占世界鑄件市場流通量不到8%, 總體增速緩慢, 表現為質量較差、價格低。長期以來, 出口的鑄件以中低檔產品為主, 各類管件、散熱器、廚具及浴具占到36%。一些出口鑄件雖可達到國際標準, 但要達到歐美客戶標準還有距離。[3] 3 我國鑄造業存在的問題

我國鑄造行業的技術水平比發達國家落后約 20 年, 無法滿足國民經濟快速發展的需要。技術落后、設備陳舊、能耗和原材料消耗高、環境污染嚴重以及工人作業環境惡劣等問題, 已經成為行業的共識。具體表現在:（1）工藝水平低, 鑄件質量差

①鑄件加工余量大。由于缺乏科學的設計指導, 工藝設計人員憑經驗難以控制變形問題, 鑄造的加工余量一般比國外大 1—倍。加工余量大, 鑄件的能耗和原材料消耗嚴重, 加工周期長, 生產效率低, 已成為制約行業發展的瓶頸。

②大型鑄件偏析和夾雜物缺陷嚴重。大型鑄鋼件和大型鋼錠在凝固結束后, 在冒口根部、鑄件的厚大斷面存在宏觀偏析、晶粒粗大問題。③鑄件裂紋問題嚴重。

④澆注系統設計不合理。由于設計不當, 存在卷氣、夾雜等缺陷, 導致鑄件出品率和合格率低。

⑤模擬軟件應用不普及。鑄造過程模擬是鑄件生產的一個必要環節, 在國外, 如果沒有計算機模擬技術, 就拿不到訂單。我國的鑄造業計算機模擬起步較早, 雖然核心計算部分開發能力較強, 但整體軟件包裝能力較差, 導致成熟的商業化軟件開發遠落后于發達國家, 相當一部分鑄造企業對計算機模擬技術望而卻步, 缺乏信任。目前這種局面雖有所好轉, 但在購買了鑄造模擬軟件的企業中, 能夠發揮其作用的還不多見, 急需對企業員工進行軟件應用培訓。

⑥普通鑄件的生產能力過剩, 高精密鑄件的制造依然困難, 核心技術和關鍵產品仍依賴進口。

（2）能耗和原材料消耗高

我國鑄造行業的能耗占機械工業總耗能的 25%—30%, 能源平均利用率為 17%,能耗約為鑄造發達國家的 2 倍。我國每生產1 噸合格鑄鐵件的能耗為 550—700 公斤標準煤, 國外為 300—400 公斤標準煤, 我國每生產 1 噸合格鑄鋼件的能耗為 800—1 000公斤標準煤, 國外為 500—800 公斤標準煤。據統計, 鑄件生產過程中材料和能源的投入約占產值的 55%—70%。中國鑄件毛重比國外平均高出 10%—20%, 鑄鋼件工藝出品率。發動機鑄件

（3）環境污染嚴重、作業環境惡劣

我國除少數大型企業(如一汽、二汽、大起大重、沈陽黎明公司等)生產設備精良、鑄造技術先進、環保措施基本到位以外, 多數鑄造廠點生產設備陳舊、技術落后、一般很少顧及環保問題。上世紀 80 年代, 政府對規模小、技術水平低、污染嚴重的企業進行了專業化調整,提 高 了 企 業的 集 約 化 程度, 但鑄造生產 的 粗 放 型特 征 沒 有 得到根本改變。

（4）人才短缺

鑄造技術人才嚴重短缺是制約我國鑄造技術發展的關鍵。主要表現在: ①技術及管理人員數量偏少, 分布不均, 最少的工廠技術及管理僅占總職工人數的 1.2%, 最多的工廠占到 32.3%, 相差 27 倍之多, 國企尤其是軍工企業比例高。

②高級人才數量少。鑄造企業技術管理人才基本以中專、大專和本科生為主, 特別是中專、大專生數量為多,研究生很少。

③新人才來源困難。很多高校在上世紀 90 年代后不再設置鑄造專業, 一些大中企業的廠辦學校也有下降趨勢, 新人才的來源日益困難。[4] 4 我國鑄造業發展的對策

我國鑄造業正處在從鑄造大國向鑄造強國起步的新階段。必須克服現實的能源、資源、人才瓶頸和環境問題的困擾。因此, 須抓住機遇, 利用高技術提升鑄件質量, 轉中國鑄件在國際市場上技術含量不高、格低廉的形象。要扶持一批具有優勢的鑄企業使之成為具有國際競爭力的帶動中鑄件出口的龍頭企業。

(1)加強對鑄造新工藝、新材料、新設備的研究

加強鑄造業的基礎研究和應用研究, 鑄造行業中許多金屬材料都是通用的和關鍵的, 因而應注重工藝研究和改進, 同時又要加強材料工藝及計算機模擬等先進技術的采用以穩定產品質量。實際上, 國內過分強調發展新材料而忽視通用關鍵材料的工藝設計和質量穩定等方面研究, 而生產設備上許多問題卻都出在這里, 如三峽使用的水輪。[5](2)開發環保型鑄造原輔材料

建立新的與高密度粘土型砂相適應的原輔材料體系, 根據不同合金、鑄件特點、生產環境、開發不同品種的原砂、無污染的優質殼芯砂;抓緊我國原砂資源的調研與開發, 開展取代特種砂的研究和開發人造鑄造用砂。尤其應大力開發舊砂回用新技術, 環保型砂處理及再生技術;盡可能再生回用鑄造舊砂, 研究鑄造用后的舊砂用于高速公路路基材料, 特別是鉻鐵礦砂的回收利用。發展循環經濟, 以“ 減量化(REDUCE)、再利用(REUSE)、再循環(RECYCLE)” 為行業準則(3R 原則), 走集約化清潔生產之路, 合理使用資源, 使用可再生材料和能源, 確保鑄業的可持續發展。[6](3)注重能源與環保立法

鑄造行業勞動條件惡劣, 對環境的危害也較大。應加大政策法規對這方面的限制力度, 環保勞保的準入門檻也應升高, 已有的技術落后、污染嚴重的鑄造廠點應關閉。提高從事冶煉、澆注和清理作業的工人和臨時工的待遇, 并為其提供保險。加強能源的科學管理, 加強節能技術改造或高耗能設備的更新換代。

(4)注重自主創新

加大鑄造企業的重組和結構調整, 進行專業化生產, 實現地域化聚集, 壯大龍頭企業, 使中小企業圍繞產業鏈集聚, 實現基礎配套、特殊工序裝備、檢測設備、信息網絡、環保設施等資源共享;充分權衡當地的資源、人力、資本和市場, 把握優勢, 突出集群的特點。在企業、產品集聚的同時, 實現信息的集聚、人才的集聚、技術的集聚, 甚至競爭的集聚, 產生規模效應。不應盲目地購買技術、設備和產品, 必須加強自主創新, 生產更多滿足國民經濟和國防安全的高精尖鑄件,并將材料研究融入其中, 參與國際競爭。

(5)構建共性技術和高技術傳輸平臺

①針對企業存在的共性問題, 提高產品的合格率和工藝出品率, 降低能耗和原材料消耗, 實現綠色鑄造。支持科研單位面向生產需求、著力解決生產實際問題, 這應當成為鑄造技術研究的主攻方向。

②建立高技術傳輸平臺。開發關鍵件的鑄造技術, 實現國產化。通過與國外的研究機構和企業合作, 引進消化高新鑄造技術,與工廠一道開發關鍵件的鑄造技術研究, 并轉化為新產品進入市場。希望政府在這方面加強投入, 鼓勵大的科研機構與大型企業集團共同合作, 解決事關國計民生的關鍵件的國產化問題。[7] 5 鑄造技術發展的七個方向

（1）向輕量化，超微細化和超薄壁化挑戰

薄壁化是以壓軸為中心而發展起來的，是利用高壓的壓軸法。例如平均為1.0mm以下音頻箱殼就是用1200噸壓軸機高速制造法制造出來的。[8]（2）復雜形狀部件的整體化鑄造

鑄件一般多用于單體物件，最近開始向復雜形狀的部件發展。例如將渦輪增壓器和排氣歧管兩種鑄件合成整體，用耐熱高速鋼的減壓吸引鑄造法而鑄成的最薄壁厚只有2mm的整體鑄件。[9]（3）鑄件焊接技術

鑄件焊接，迄今焊接的都是鋼件，最近焊鐵件在表面經過脫碳處理等工藝以后也可以焊接了。[10]（4）觸變鑄造技術

觸變鑄造固體液體在共存的狀態下用高壓方法進行鑄造的一種方法。這項技術是以鑄鐵為中心開展起來的，也在向鋁合金方面開展。[11]（5）RP（快速原型技術）

RP、CAD，CAM的突飛技術發展，對鑄造技術也帶來大的影響。例如不用木型和砂型對樣品直接鑄造。這種技術基本上是立足于印刷的原理。有用樹脂包覆鑄造砂用激光燒結成型，激光燒型和將啥拉用噴墨形式涂敷成型，也期待有新的RP技術發展。[12]（6）復合材料方向發展

由于鑄造是用融熔金屬，適合于金屬基復合材料。例如用陶瓷、纖維預成型的圓形筒，在其細縫侵進侶溶液而制成金屬基復合材料的剛體。[13]（7）向技能材料發展

Nomag非磁鑄鐵、IMER地膨脹鋼都是機能材料鑄件。最近半導體行業需要的低熱膨脹材料鑄鐵也在開發中。空氣與金屬的符合材料發泡金屬，也將占有一席之地。[14] 結束語：

我國鑄造技術悠久，并在人類文明進步的過程中做出了不可磨滅的貢獻。發掘、整理、研究和提高我國的傳統鑄造技術，使其古為今用，無疑具有重要的現實意義。

參考文獻：

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[14] 柳百成．新一代精確鑄造形成過程的物理冶金基礎及數學物理建模．中國機械工程，2000,(11)

第三篇：模具行業發展

隨著中國汽車工業的發展，中國的自主品牌也有了長足的進步，前幾天舉行的第十四屆北京國際汽車展覽會上，自主品牌汽車廠家推出了眾多的新車型，無論從造型上還是質量上都有了非常大的提高，和十幾年前的車型相比可以說有了天壤之別，新能源汽車更是百花齊放，中國的自主品牌汽車已經邁過了創業門檻，開始向中高端汽車進軍。中高端汽車的開發，新能源汽車的方興未艾，在這個標志著中國汽車真正崛起的進軍中，首當其沖的是模具，對模具的技術、質量都提出了更新、更高的要求，這對模具廠來講是一個很大的挑戰，也是一個很好的機遇，促使模具廠轉型升級，在技術上、質量上都要上一個更大的臺階，從制造低端模具轉向制造高端模具，從而更好滿足市場的需求。

新車型的開發對模具技術提出了更高更新的要求，除了級進模具、多工位模具逐步普及外，高強度模具越來越多，銳棱制造技術、鋁板成型技術、碳纖維成型技術、熱成型技術等，都已經提到模具廠的日程上來。

對于碳纖維成型技術來講，這是和鋼板成型兩個截然不同的概念，目前受成本和效率的影響不能大量使用，隨著材料研發和技術的提升，這種材料和技術一定會更廣泛地應用到汽車上，到那時候我們在沖壓工藝上很多不易解決的難題都可以迎刃而解了。

同樣3D打印技術也一定會在模具制造上大放異彩，不久的將來我們可以打印鑲塊、打印模座、打印涂層，可以把不同的材料疊加在一起等等。國外前幾年已經實現用3D打印技術打印鑲塊模型，由于打印精度高，鑲塊的加工量很少，而且把螺絲孔都直接鑄出來，銷釘孔留少許加工量，實際等于傳統的精密鑄造。3D打印技術的發展，會解決像模具熱處理、外板模具鍍層等許多難題，會促使我們的模具制造技術有一個更大的提高。

汽車輕量化對主機廠、模具廠來說，都會有一個很大的沖擊。在這次北京車展上，長城花冠推出了命名為“前途”的純電動轎跑車，采用的是碳纖維結構車身，并正在蘇州投資建廠。值得注意的是這個工廠不是一個傳統的四大工藝工廠，而是一個他們稱之為新四大工藝的工廠。這個公司的董事長陸群在一次談話中提出：“我們認為新能源汽車將帶來汽車產業結構上的全面變化，特別是由于產品成本結構的改變使汽車對于輕量化的要求完全不同，這也導致了對汽車的輕量化材料、工藝和工裝設備有了新的要求，比如說相較于傳統鋼板材料，大量輕質化的材料如鋁鎂合金、塑料、碳纖維等開始越來越多地應用到電動車上。在這方面，我們必須站在未來發展的角度來看待這些變化，必須緊緊圍繞著新的材料和新的工藝來安排整個生產過程。實際上我們當然在做四大工藝，但卻不是傳統的四大工藝。傳統四大工藝是鋼板的沖壓、焊接、油漆和總裝，而我們現在做的是復合材料、碳纖維、鋁合金的制件與焊接，以及新材料的涂裝、總裝。”

高大廠房、自動化的沖壓線不見了；火花四濺、幾百臺機器人的焊接線不見了，涂裝不用電泳了；總裝線上發動機、油箱、變速箱不見了，代之的是電池、電動機，工藝流程簡化了。新的四大工藝把傳統的四大工藝沖擊得面目全非，當然這種新四大工藝不可能完全取代傳統的四大工藝，但是新能源汽車由于輕量化的需要，走這種工藝路線恐怕是必由之路。而且碳纖維的廣泛應用，也是將來汽車工業發展的一個必然趨勢。面對這種趨勢，模具廠何去何從，只有順應這種趨勢，發展新的模具技術，才能滿足主機廠現在和將來的需求。

工信部、財政部最近共同決定對2016工業強基工程項目進行公開招標，其中就有金屬粉末增材制造工藝、輕量化材料精密成型工藝等項目。

近十幾年來中國的模具制造技術有了質的飛躍，模具行業從小到大，迅速崛起，成為世界模具制造大國，我們可以把這個階段叫做中國模具的第一次騰飛。隨著中國汽車工業的發展，自主品牌向中高端進軍，新能源汽車興起，市場給我們提出了新的需求，要求我們從低端模具邁向高端模具，從模具大國邁向模具強國，實現中國模具的第二次騰飛。如何實現從低到高、從大到強的轉變，如何實現中國模具的第二次飛躍，是值得每個中國模具廠、每個中國模具人思考的問題。

目前，中國、美國、日本、德國、韓國、意大利這六大模具制造國的模具產值占居全球的絕對地位，中國的模具產值是世界之最。

下面我們把中國模具和世界主要模具制造國家、地區做一個比較：美國、日本、德國等發達國家的模具制造業在生產經營方面具有以下特點：

（1）人員精簡，歐美日模具企業大多數規模不大，員工人數超過百人的較少，模具企業人數一般都在20～50人。企業各類人員的配置十分精簡，一專多能，一人多職，企業內部看不到閑人。

（2）采用專業化，產品定位準。大多數模具廠都是圍繞汽車、電子等產業對各類模具的需求，確定自己的產品定位和市場定位。為了在市場競爭中求生存、求發展，每個模具廠家都有自己的優勢技術和產品，并都采取專業化的生產方式。歐美日大多數模具企業既有一批長期合作的模具用戶，在大型模具公司周圍又有一批模具生產協作廠家。

（3）先進的管理信息系統，實現集成化管理。歐美的模具企業，特別是規模較大的模具企業，基本上實現了計算機管理。從生產計劃、工藝制定，到質檢、庫存、統計等，普遍使用了計算機，公司內各部門可通過計算機網絡共享信息。

（4）工藝管理先進，標準化程度高。與國內模具廠大多采取以鉗工為主或鉗工包干的生產組織模式不同，歐美的模具生產廠家是靠先進的工藝設備和工藝路線確保零件精度和生產進度。歐美模具企業的先進技術和先進管理，使其生產的大型、精密、復雜模具，對促進汽車、電子、通訊、家電等產業的發展起了極其重要的作用，也給模具企業帶來了良好的經濟效益。

美國模具行業

美國現有約7000家模具企業，15人以下占60%。15-50人占30%。由于工業化的高度發展，美國模具業早已成為成熟的高技術產業，處于世界前列。美國模具專業化分工很明確，每個模具廠都有自己的優勢產品，基本都是專攻一路，以我們曾經合作過的美國Synergis模具廠為例，他們就是專門做底盤副車架類模具，做級進模和多工位模具。我們曾經合作的一個車型副車架，分別制造3份，一份在美洲用，一份在歐洲用，一份在亞洲用。我們負責加工、組裝，達到初驗收程度交付，由美國模具廠負責最終調試。這種合作對雙方都有利，我們也在大型多工位模具的設計制造方面學到不少東西。

美國福特汽車模具工廠加工的側圍模具，制造周期只用8周。這在我們來看簡直是奇跡，但他們做到了。模具前期的工藝、設計不在模具廠，在研發部門，模具廠只負責從泡沫模型開始的制造過程。由于前期工作做得好，加工中很少改動，這就給模具制造節省了不少時間。模具廠加工出泡沫模型送鑄造，鑄件回來開始數控加工，由于是多工作臺自動轉換，24小時不停機，加工效率非常高。而且由于前期工作如回彈、變形等考慮得比較細致，再加上精算技術，所以加工出來的模具直接上壓機調試，首件合格率就可以達到85-90%，由此可見美國專業化加工技術之高。

據資料統計，2014年美國模具人均產值約127萬人民幣。

日本模具行業

據日本通產省工業統計，日本共有模具生產廠約10000家，其中20人以下的占91%以上，即日本模具業以中小企業為主，主要靠專業化分工，完成高質量的模具設計、加工。由于日本的專業化分工做得好，中小模具企業的整體制造水平較高，使日本模具在世界模具市場占據較高的份額。

筆者在1988年曾到日本模具廠、實型鑄造場學習，模具廠只加工大件主件，其余都分到下面小廠去加工，設計有專門的設計公司，如缺塊鋼板，只要一個電話，很快就會加工好，并送到指定位置。缺螺絲或者釘子，也是一個電話，也很快被送到指定位置，分工體系、配套體系非常完善。

但是由于中國、韓國模具的崛起，憑借價格優勢對日本造成了很大沖擊，在中低檔技術含量的模具巿場上更已成為日本中小模具企業的主要競爭對手。也正因為此，日本模具企業不得不致力于高檔模具的生產和技術升級，以避開價格競爭。即以小而精、小而專的技術積累作為競爭力的源泉，促使中小模具企業不斷創新，營造可持續發展的環境。日本許多模具廠家都在積極擴大設備投資。在加工方面，大量采用無人看管的加工單元，或者通過計算機進行聯機控制。模具的技術開發主要向高精度、高速度、長壽命、復雜、大型、一體化和高性能諸方面發展。

據統計2014年日本模具人均產值約120萬人民幣。

德國模具行業

德國是歐洲最早從事模具生產的國家之一，其模具制造技術、模具質量受到全球使用者的肯定，在全球享有盛名，是全球最重要的高端模具供應國之一。經過多年的實踐探索，德國模具制造廠商形成了一個共識：即全行業必須協調一致，群策群力，技術創新，取長補短，共同進步，發揮好整體優勢，才能取得行業的成功。此外，為適應當今新產品快速發展的需求，在德國不僅大公司建立了新的開發中心，而且許多中小企業也都這樣做，主動為客戶做研發工作。在研究方面德國始終十分活躍，成為其在國際市場上保持不敗的重要基礎。在激烈競爭中，德國模具行業多年保持住了在國際市場中的強勢地位，出口率一直穩定在33%左右。依據德國機械工廠制造協會(VDMA)資料顯示其模具廠商數約5000家左右，但該國模具產業結構仍以中小型企業為主：20人以下占80%，20-100人占19%，100人以上占1%。據統計2014年德國模具人均產值約200萬人民幣。

臺灣地區模具行業

臺灣地區模具行業基本是中小企業，專業分工精細，生產協調工作緊密，客戶相對穩定。每家企業只生產某一類模具，各家都有自己的拳頭產品，有利于在技術上精益求精，使其在激烈的競爭中生存發展。模具廠所需的模具標準件都是外購的，有些零件加工業則由其他協作廠合作生產。模具企業帶件生產比較普遍，臺灣模具業注重模具與產品一體化，模具與產品相輔相成，互相促進。有利于模具企業的發展。

緊跟主產品需求開發模具，注重開拓海外市場。臺灣模具工業發展較快。其中，緊跟主產品需求來開發、制造模具也是一個重要因素。近幾年來，電子工業和汽車工業的迅速發展，帶動了臺灣模具的發展。目前臺灣模具產值的76%源自電子產品和汽車。

筆者曾經考察過臺灣的數控機床廠，主機廠只負責組裝和一些精加工（局部刮研）。床身是鋼板焊接的，有專門的工廠負責下料，然后送到焊接廠，焊接后送到退火廠，退火后送到加工廠，加工完成后送到主機廠裝配。除主機廠規模大些外，其他廠規模都很小，每個廠只負責一道工序，由此可見臺灣制造業分工之精細，協調之緊密。

中國模具行業

我國的模具行業起步較晚，20世紀80年代中期以來，我國模具行業發生了很大變化，特別是近十幾年，變化可以說是翻天覆地，現在已經成為了世界模具的生產大國。在大多數領域，中國模具已經占領了相當大的份額。但是在高端模具，仍然要從國外大量進口。從模具行業整體而言，我國模具的整體水平仍然是以中低檔模具為主。

從中國模具廠的發展歷史來看，建國以后，我國并沒有專業的模具廠，五、六十年代隨著汽車廠的建立，逐步建立了附屬于主機廠的工具廠，基本都是參照蘇聯模式建立的大而全的工具廠，隨著汽車行業的發展，這些工具廠逐步轉為模具廠。

以筆者曾經工作過的北汽為例，六十年代叫北汽工具分廠，八十年代成立北京吉普，叫工具車間。主要生產量具、刃具、沖模、鍛模、鑄造型板芯盒，壓鑄模、注塑模、橡膠模及各類卡具，90年代末逐步轉為沖壓模具廠。

90年代以來，民營模具廠崛起，數控機床大量引進，CAD、CAE、CAM逐步實施，模具行業蓬勃發展，中國一躍成為模具制造大國，但這些工廠的生產方式大多還是大而全或小而全，制造的模具基本都是低端模具，中高端模具很少，大家基本都在低端市場中惡性競爭。

是什么阻礙我們做強、做專、做精呢？其中的最大障礙之一就是我們的大而全或小而全的生產方式，我們的模具生產沒有專業化分工或者說專業化分工不充分。

目前我國模具制造廠點約30000家，其中國有企業約占5%，合資企業約占10%，民營企業約占85%，從業人員約100萬人，年產值2000萬元以上的企業約5000家。2015年模具總產值約1700億元，企業自用模具產值約400億元，加起來是2100億元，模具人均產值約21萬元。根據中國模協統計的2014年82家重點企業資料顯示，這些企業2014年模具總產值90億元，共有員工26800名，人均產值約33.5萬元。

從模具人均產值比較，日本模具是120萬元，美國模具是127萬元，德國模具是200萬元，也就是說模具人均產值美國、日本是我國的3-5倍，德國是我國的5-9倍。

人均產值低的原因主要有兩點，一是我們生產的絕大多數模具是低端模具，附加值低；二是我們的生產效率低。我們的設備不比他們差，為什么附加值低，效率低呢？一個很重要的原因就是我們不“專”。所謂熟能生巧，“專”能出技術。“專”能出精品，“專”能出效率。人家專業分工好，所以模具質量好效率高。我們是大而不強，廣而不專，什么都干，什么都不精，這就造成了我們技術提升慢，質量提升慢，效率提升慢。所以模具生產專業化、集約化是模具企業提升技術、提升質量、提升效率，向大而強、專而精轉變的必由之路。

隨著模具制造技術的不斷提升，未來模具種類會越來越豐富。任何一個模具企業都不可能完全掌握這些技術，所以未來的模具制造行業必然是一個高度專業化的行業。

由現在的大而全，小而全的的模具制造模式，逐步向大而強、專而精轉變，形成以大帶小、以點帶面的專業化、集約化生產模式。即以一個模具中心，帶動多個小模具廠和多個工序加工廠，形成大而強、小而專的生產局面，各個中心又有專業側重，如側圍模具廠、門板模具廠、梁類模具廠等。市場細分的規則有很多，有些會按照不同成型材料來分；也有可能會按照模具類型來分；有些也會按照內板、外板甚至是車身的各總成來進行分類等等。

模具專業化生產是一個必然趨勢，以企業為主體，以需求為原動力，發展“專、精、特、新”模具企業和模具產業集群，只有這樣我們才能占領高端模具市場，我國才能由模具大國轉變成模具強國。這種轉變除了市場的篩選和模具廠的自我選擇之外，模具協會也應采取各種方式加以引導。中國模協的精模評比可以增加專項模具評比，如最佳側圍、最佳翼子板、最佳車門、最佳梁類等等，給模具廠以引導，給主機廠以推薦，這樣的評比會更有意義，會助推模具生產的專業化分工。企業也要根據自身條件及所在地具體情況實施差異化策略，使模具生產朝著集約化、專業化、精品化和國際化方向發展。

去年底參加吉林省和長春模協會議，一汽模具提出了建立區域模具聯盟、模具生態圈，來提高整體水平，滿足高端模具和國際市場需求的建議，在模具行業帶了一個好頭。

湖北先鋒模具是一個以生產高強板類模具為主的工廠，去年9月參觀該工廠時，該廠領導就提出要把先鋒模具建成一個高強板類模具專業廠，不再參與其他類模具的競爭。

這些現象說明中國模具行業已經出現了專業化生產、集約化生產的趨勢，讓我們推波助瀾，推動這種趨勢不斷發展狀大。一花獨放不是春，萬紫千紅才是春，愿中國模具之園大花艷麗，小花芬芳，綠葉蔥蘢，一派生機，蓬勃競放。中國模具的專業化生產之路是漫長的，只要我們堅持走下去，就會看到模具強國的曙光，這是我們幾代模具人的夢想！（中國模具工業協會顧問 郝福春）

第四篇：注塑模具現狀及其發展材料

注塑模具CAD系統的現狀及其發展

摘要：本文論述了我國注塑模具行業的概況及其近年來取得的成績，對于國內外注塑模具技術的發展歷程好現狀做了簡單的論述，最后總結出模具的專業化、標準化、集成化、智能化、虛擬化、網絡化的發展趨勢。

關鍵詞：注塑模具；CAD；發展

1引言

塑料制品在日常社會中得到廣泛利用，模具技術己成為衡量一個國家產品制造水平的重要標志之一。國內注塑模在質與量上都有了較快的發展。但是與國外的先進技術相比，我國還有大部分企業仍然處于需要技術改造、技術創新、提高產品質量、加強現代化管理以及體制轉軌的關鍵時期。

2我國注塑模具工業概況

我國雖然很早就開始制造和使用模具，但長期為行程高技術含量的產業。直到10世紀年代后期，隨著科技的進步，國務院和國家有關部門對發展模具工業給予了高復重視和支持，募集工業才駛入快速發展軌道。

近年來，我國模具工業發生了巨大的變化。在我國模具生產企業中，數字化設備比較齊全，模具CAD/CAE/CAM技術已經被廣泛的應用，采用高速加工的先進技術的企業也逐漸增多。模具標準間使用覆蓋率級模具商品化率都已經有了較大幅度的提高。熱流道技術在塑料模具行業中應用比例越來越高。

注塑模具在量和質方面都有較快的發展，我國最大的注塑模具單套重量己超過50噸，最精密的注塑模具精度己達到2微米。制件精度很高的小模數齒輪模具及達到高光學要求的車燈模具等也已能生產，多腔塑料模具已能生產一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生產擠出速度達6m/min以上的高速塑料異型材擠出模具及主型材雙腔

共擠、雙色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出和低發泡鋼塑共擠等各種模具。在CAD/CAM技術得到普及的同時，CAE技術應用越來越廣，以 CAD/CAM/CAE一體化得到發展，模具新結構、新品種、新工藝、新材料的創新成果不斷涌現，特別是汽車、家電等工業快速發展，使得注塑模的發展迅猛。

整體來看我國塑料模具無論是在數量上，還是在質量、技術和能力等方面都有了很大進步，但與國民經濟發展的需求、世界先進水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、復雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進口。在總量供不應求的同時，一些低檔塑料模具卻供過于求，市場競爭激烈，還有一些技術含量不太高的中檔塑料模具也有供過于求的趨勢。

3注塑模具CAD的發展趨勢

經過近幾年的發展，塑料模具已顯示出一些新的發展趨勢：

1、大力提高注塑模開發能力。

將開發工作盡量往前推，直至介入到模具用戶的產品開發中去，甚至在尚無 明確用戶對象之前進行開發，變被動為主動。

目前，電視機和顯示器外殼、空調器外殼、摩托車塑件等已采用這種方法，手機和電話機模具開發也已開始嘗試。這種做法打破了長期以來模具廠只能等有 了合同，才能根據用戶要求進行模具設計的被動局面

2、注塑模具從依靠鉗工技藝轉變為依靠現代技術。

隨著模具企業設計和加工水平的提高，注塑模具的制造正在從過去主要依靠鉗工的技藝轉變為主要依靠技術。這不僅是生產手段的轉變，也是生產方式的轉變和觀念的上升。這一趨勢使得模具的標準化程度不斷提高，模具精度越來越高，生產周期越來越短，鉗工比例越來越低，最終促進了模具工業整體水平不斷提高。

目前我國已有10多個國家級高新技術企業，約200個省市級高新技術企業。與此趨勢相適應，生產模具的主要骨干力量從技藝型人才逐漸轉變為技術型人才是必然要求。

3、模具生產正在向信息化迅速發展。

在信息社會中，作為一個高水平的現代模具企業，單單只是CAD/CAM的應用已遠遠不夠。目前許多企業已經采用了CAE、CAT、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP等技術及其它先進制造技術和虛擬網絡技術等，這些都是信息化的表現。向信息化方向發展這一趨向已成為行業共識。

4、注塑模向更廣的范圍發展。

隨著人類社會的不斷進步，模具必然會向更廣泛的領域和更高水平發展。現在，能把握機遇、開拓市場，不斷發現新的增長點的模具企業和能生產高技術含量模具企業的業務很是紅火，利潤水平和職工收入都很好。因此，模具企業應把握這個趨向，不斷提高綜合素質和國際競爭力。

隨著市場的發展，塑料新材料及多樣化成型方式今后必然會不斷發展，因此對模具的要求也越來越高。為了滿足市場需要，未來的塑料模具無論是品種、結構、性能還是加工都必將有較快發展。超大型、超精密、長壽命、高效模具；多種材質、多種顏色、多層多腔、多種成型方法一體化的模具將得到發展。更高性能及滿足特殊用途的模具新材料將會不斷發展，隨之將產生一些特殊的、更為先進的加工方法。各種模具型腔表面處理技術，如涂覆、修補、研磨和拋光等新工藝也會不斷得到發展。

4國外注塑模具發展趨勢

目前，國外的注塑機發展主要通過以下幾個方面：

1、微型化與大型化

微型化是各類產品今后的重要發展方向，有越來越多的市場需求。目前雖然已有重量為萬分之一克的注射制品成型加工技術裝備，也已有直徑為 1mm 的塑 料管生產設備和 3ml 的中空吹塑機等，但是日本已提出開發重量為十萬分之一克的注射成型加工裝備；而用于替代人體血管的直徑小于 0.5mm 的塑料管生產設備，已為一些國家在研發中。大型化也是今后產品的發展方向之一。目前，小轎車車身板

生產用的 8000kN 合模力的注射機已開發出來，2000mm 的塑料管、寬 10m 的片材和 5000L 的中空容器等大型塑料制品生產設備已有商品出現。但是，工業用各種大型塑料制品 的生產需求仍很明顯，諸如洲際長途輸液輸氣超大直徑塑料管的生產，10000L 甚至更大容積的塑料儲裝容器等的生產都已有需求產生。

2、個性化

長期以來塑料機械的機型、功能、規格的劃一和固定不變性已不能滿足市場要求。客戶由于生產的塑料制品要求經常變化和經營上有效投資的考慮，需要塑料機械工業能為其提供最大行程注射機、小注射量大合模力或大合模力小注射量 的注射機、混料與注射聯用的成型設備、附有特殊外圍配套裝置的擠出生產線、木材（或其它材料）與塑料共混成型加工設備這既要求塑料機械企業在技術人才、技術創新方面要具有雄厚的實力，也要求企業能在第一時間內準確把握客戶的個性化需求。

3、節能化

節能降耗目前已經成為注塑機最主要的發展趨勢，全電動、兩板式注塑機將 成為未來國際市場的主流。

5小結

隨著市場的國際化，競爭將愈演愈烈，短周期、高質量、長壽命的模具行業和用戶的追求，這必將使模具技術全面深入地應用于塑料模具模具行業中，同時與并行工程、精益生產、敏捷制造等多種生產模式的結合日益密切，最終使塑料模具行業發生重大變革。

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第五篇：冷沖壓模具發展現狀

冷沖壓模具發展現狀

摘要：模具技術水平的高低是衡量一個國家制造業水平的重要標志之一。我國工業的進一步發展要求模具行業向大

型、精密、復雜、高效、長壽命和多功能方向發展。文章從模具的發展歷史出發，總結了國內冷沖壓模具的發展現狀。

探討了國內冷沖壓模具發展的新方向。

關鍵詞：冷沖壓模具；高新技術產業；模具工業；CAD／CAM／CAE技術

模具是高新技術產業的一個組成部分，是工業生產的重要基礎裝備．用模具生產的產品，其價值往往是模具價值的幾十倍。模具技術是一門技術綜合性強的精密基礎工藝裝備技術，涉及新技術、新工藝、新材料、新設備的開發與推廣應用．是冶金、材料、計量、機電一體化、計算機等多門學科以及鑄、鍛、熱處理、機加工、檢測等諸多工種共同打造的系統工程。用模具生產制品具有高效率、低消耗、高一致性、高精度和高復雜程度等特點，這是其他任何加工制造方法所不及的。目前，模具制造業已成為與高新技術產業互為依托的產業，模具工業技術水平的高低已成為衡量國家制造業水平的重要標志之一。．對任何國家來說，制造產業是綜合國力及技術水平的體現．而模具行業的發展是制造產業的基礎和關鍵。針對這種情況，國家出臺了相應的政策，正積極發展模具制造產業。

一、冷沖模具工業歷史悠久

冷沖壓加工工藝在我國已有悠久的歷史。據文獻記載：我國勞動人民遠在青銅時期就發現了金屬具有錘擊變形的性能，到了戰國時代(公元前403一前221年)已經能煉劍淬火。我們的祖先在2300年前已掌握了錘擊金屬制造兵器和各種日用品技術。在漫長的封建社會時期，我國勞動人民在金、銀、銅裝飾品和日用品的制作中，更是顯示出了精巧的工藝技術和高超的藝術水平，令人嘆為觀止。

近代，從上個世紀20年代開始，金屬制品、玩具和小五金等行業就開始使用沖床、壓力機等簡易機械設備及相應的模具加工產品的毛坯或某些零部件，其中的“刀口模子”專門用于落料、沖孔，“塢工模子”可用于金屬拉伸。由于生產力較為低下，技術水平不夠．當時各廠使用的沖壓設備功率都不大，甚至大多還是手扳腳踏。模具加工業以手工為主，故而模具的精度不高，損壞率大。直到20世紀40年代初，出現水壓機冷沖模具。50年代公私合營后．增添了磨床、銑床和鋸床等設備，又配上硬度計、外徑內徑測定器和塊規等較為精密的測量設備，冷沖模具的精度得以提高。六七十年代，隨著產品生產大量使用沖壓機床，冷沖模具已從原來單沖落料、單沖孔模具發展為落料、沖孔復合模。同時由于冷沖模架標準件的出現，使模具設計結構形式多樣化，精度也由此提高與此同時．隨著熱處理技術的進步和檢測手段的完善，冷沖模具使用壽命提高5～7倍。這一時期．還由于成型磨削、電脈沖和線切割機等機床相繼使用，又采用硬質合金為模具材料，冷沖模具的制作工藝有了新的發展。設計人員改進制模工藝，具有自動送料、自動理片和接料裝置的復合模具大量問世。靠模銑床引進后，用石膏、術模或實物即可翻制出相同形

狀的模芯，使復合托深模具的制作方便了許多，確保了精度。70年代以后，使用斜度線切割機加工冷沖模具．其凸模(沖頭)和凹模可先淬火處理再切割裝配，取代了原來冷沖模具制作需要熱處理一裝配一變形修正的繁瑣工藝，模具的精度可達到0．01ram。可以說這段時間我國的模具產業發展日新月異。

二、冷沖模具工業的現狀

到了21世紀．隨著計算機軟件的發展和進步．CAD／CAE／CAM技術日臻成熟，其現代模具中的應用越來越廣泛。目前我國沖壓模具無論在數量上，還是在質量、技術和能力等方面都已有了很大發展，但與國民經濟需求和世界先進

水平相比，仍具有較大的差異，一些大型、精密、復雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具。目前仍主要依靠進口。而一些低檔次的簡單沖模，則已供．過于求，市場競爭非常激烈。根據中國模具工業協會的統計數據，2009年中國模具進出口總額為38．07億美元，比上年下降3．03％。其中進口總額為19．64億美元，同比減少2％；出口總額為18．43億美元，同比減少4．1l％。按模具種類分．進出口最高的仍是塑料橡膠模具，分別占了進出口額的50．12％和70．26％；其次是沖壓模具，分別占了進出口額的42．42％和22．07％。按進口貨源地分，進口模具主要來自日本、韓國、德國，其次是中國臺灣、美國、加拿大、意大利、新加坡、丹麥和法國；按出口目的地分，中國出口模具的市場主要是香港、美國和日本．其次是德國、印度、中國臺灣、法國、巴西、韓國和越南；按出口貨源地分，出口模具主要來自廣東、浙江和江蘇。從進出口模具價格方

面分析．2009年出口沖壓模具平均

每噸價8894．5美元．比上年上升13．5％；出口塑料橡膠模具平均每套價963美元，比上年上升15．6％。如果與進口價相比較。則沖壓模具平均每噸進出口之比為1．8：1；塑料橡膠模具平均每套進出口之比為2．5：l。與上年相比，差距明顯縮小。中國模具工業協會的分析指出，從上述價格可看出，中國出El模具的技術含量和附加值比上年又有了上升，與進口模具相比，技術和價格差距也在不斷縮小，充分體現出了2009年中國模具產業的技術進步。

三、冷沖模具的發展方向

發展模具工業的關鍵是制造模具的技術、相關人才以及模具材料。模具技術的發展是模具工業發展最關鍵的—個因素，其發展方向應該為適應模具產品“交貨期短”、“精度高”、質量好”和“價格低”的要求服務。為此，急需發展如下幾項：

1．全面推廣模具CAD／CAM／CAE技術：隨著微機軟件發展和進步，普及CAD／CAM／CAE技術的條件已基本成熟，各企業需要加大CAD／CAM技術培訓和技術服務的力度，同時進一步擴大CAE技術的應用范圍。計算機和網絡的發展可以促進CAD／CAM／CAE技術跨地區、跨企業、跨院所地在整個行業中推廣，實現技術資源重新整合。使虛擬制造成為可能。

2．模具掃描及數字化系統：高速掃描機和模具掃描系統具備從模型或實物掃描到加工出期望的模型所需的諸多功能，這樣可以大大縮短模具研制制造周期。將快速掃描系統安裝在已有的數控銑床及加工中心上，可以實現快速數據采集、自動生成各種不同數控系統的加工程序、不同格式的CAD數據，用于模具制造業的“逆向工程”。

3．電火花加工：電火花加工(EDM)雖然已受到高速銑削的嚴峻挑戰，但其固有特性和獨特的加工方法是高速銑削所不能完全替代的。例如對模具的復雜型面、深窄小型腔、尖角、窄縫、溝槽、深坑等處的加工，EDM有其無可比擬的優點。復雜、精密小型腔及微細型腔和去除刀痕、完成尖角、窄縫、溝槽、深坑加工及花紋加工等，將是今后EDM應用的重點。為了在模具加工中進一步發揮其獨特的作用，今后將不斷提高EDM的效率、自動化程度、加工的表面完整性和設備的精密化和大型化，作為可持續發展戰略，綠色EDM新技術是未來重要發展趨勢。

4．優質材料及先進表面處理技術：選用優質鋼材和應用相應的表面處理技術來提高模具的壽命就顯得十分必要。

5．模具研磨拋光將自動化、智能化：模具表面的質量對模具使用壽命、制件外觀質量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現有手工操作，提高模具表面質量是重要的發展趨勢。模具的失效原因有很多．材料方面的原因占較大的比重，據資料統計，因選材和用材不當，致使模具過早失效。大約占失效模具的45％以上。另一方面，在整個模具價格構成中，材料所占比重不大。一般在20％一30％。因此，十分有必要選用優質鋼材和應用表面處理技術來提高模具的壽命。模具用鋼要采用電渣重熔工藝。如采用粉末冶金工藝制造的粉末高速鋼等。目前，模具鋼品種規格多

樣化、產品精細化、制品化，盡量縮短供貨時間亦是模具行業的重要發展趨勢。

我國模具工業雖然有了很大的發展，但總體看來，技術水平仍比工業發達國家要落后15—20年，這與我國制造業發展的要求相比差距還很大。為了推進社會主義現代化建設，適應國民經濟各部門發展的需要，模具工業需要進行進一步技術結構和加速國產化。因此，應立足國情，著重發展模具行業中的關鍵、共性技術．不斷加大新技術的開發和推廣應用力度，不斷提高行業的自主創新能力，用信息技術帶動和提升模具工業的制造技術水平，積極采用高新技術和先進適用技術來提高行業的總體水平。使我國模具行業向大型、精密、復雜、高效、長壽命和多功能方向發展。推動我國模具工業技術進步再上新臺階，將是我國模具行業發展的一個重要任務。