第一篇:鑄造模具行業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展
鑄造模具行業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展
一汽鑄造有限公司 車學(xué)溫 于永來 田洪福
隨著我國(guó)鑄造業(yè)的不斷發(fā)展壯大,鑄造模具的設(shè)計(jì)與制造也愈來愈受到人們的關(guān)注。一汽集團(tuán)公司是我國(guó)最大的汽車工業(yè)基地。1999年初,一汽鑄造有限公司成立后,重組的鑄造模具設(shè)備廠成為一汽鑄造模具生產(chǎn)的專業(yè)廠。此前,這個(gè)曾經(jīng)歷了一汽的三次創(chuàng)業(yè),為一汽重、中、輕、轎的多品種,寬系列車型生產(chǎn)了幾十萬套的金屬鑄造模具、有色金屬壓鑄模具,其發(fā)展過程基本上能夠代表我國(guó)鑄造模具行業(yè)來展示其行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。本文立足于分析我國(guó)鑄造模具行業(yè)的現(xiàn)狀,針對(duì)問題提出對(duì)策,展望未來。
我國(guó)鑄造模具行業(yè)的現(xiàn)狀
模具行業(yè)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(yè)生產(chǎn)營(yíng)銷人員對(duì)我國(guó)南方7 個(gè)城市、南汽等14個(gè)廠家進(jìn)行了學(xué)習(xí)調(diào)研。2000年5月參加了上海舉辦的第八界國(guó)際模具技術(shù)與設(shè)備展覽,并進(jìn)行了廣泛的交流,同時(shí)又調(diào)研了幾家大的模具廠,從中開闊了眼界,對(duì)我國(guó)鑄造模具行業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)有了更深一步的了解。
1.市場(chǎng)潛力
目前國(guó)內(nèi)鑄造模具市場(chǎng)仍然較大,其市場(chǎng)潛力包括兩個(gè)方面:
一是模具訂貨量較大。比如,無錫柴油機(jī)廠只有一個(gè)模具修理車間,新產(chǎn)品開發(fā)和復(fù)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(chǎn)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(tuán)內(nèi)部專業(yè)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(gè)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(yè)均在向多種方向發(fā)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(chǎn)品還是模具制造均從汽車業(yè)開始向機(jī)車、摩托車、礦山機(jī)械等外圍擴(kuò)展業(yè)務(wù),由此可略見一斑,目前我國(guó)國(guó)內(nèi)對(duì)模具的需求正值旺季,市場(chǎng)潛力很大。
2.價(jià)格狀況
市場(chǎng)經(jīng)濟(jì),價(jià)格問題很敏感。在市場(chǎng)調(diào)研中我們了解到,象南汽工具公司等類似我廠經(jīng)濟(jì)類型的大型模具制造廠,在市場(chǎng)上價(jià)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(jià)格。而一些中小模具廠家,尤其是鄉(xiāng)鎮(zhèn)及個(gè)體企業(yè)的模具價(jià)格明顯低于國(guó)有大型企業(yè),其同類模具的市場(chǎng)價(jià)格大多為國(guó)有大中型企業(yè)的80%左右。因此,同類模具在同等價(jià)格前提下,鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個(gè)體企業(yè)將有10%的利潤(rùn),而國(guó)有大中型企業(yè)將損10%。
還有一個(gè)比較有特性的價(jià)格因素,就是模具工藝復(fù)雜程度及交貨周期,無論何種類型的企業(yè)對(duì)同類模具不同工藝結(jié)構(gòu)和不同周期均有價(jià)格浮動(dòng)。
另一個(gè)影響因素就是江、浙一帶的模具生產(chǎn)基地基本上屬于社會(huì)化大合作,專業(yè)性極強(qiáng),因此有較大的價(jià)格優(yōu)勝。他們還具有材料消耗低,設(shè)備負(fù)荷高,勞動(dòng)生產(chǎn)率高,管理人員少
和人工成本抵等優(yōu)勢(shì)。
3.改革開放政策給鑄造模具行業(yè)帶來新的飛躍,一大批發(fā)展起來的小型國(guó)有企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個(gè)體模具廠家如雨后春筍脫穎而出,呈現(xiàn)白花齊放,百家爭(zhēng)鳴的格局。一些有眼光的私營(yíng)企業(yè)也開始用精良的高新設(shè)備武裝自己,他們運(yùn)用靈活的政策聘請(qǐng)高人,奮力爭(zhēng)奪模具制造這塊高效益陣地。電腦業(yè)的飛速發(fā)展為所有企業(yè)創(chuàng)造良機(jī),包括模具制造這一技術(shù)含量很高的行業(yè),CAD/CAM技術(shù)已不僅僅為大、中的國(guó)企擁有。模具技術(shù),包括高新設(shè)備在鑄造模具制造領(lǐng)域內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。所以在模具行業(yè)中,優(yōu)勝劣汰角逐仍將繼續(xù)。
一汽鑄造有限公司鑄造模具廠,其主導(dǎo)產(chǎn)品是生產(chǎn)鑄造金屬模具、壓鑄模具,精密鑄造模具,產(chǎn)品對(duì)象是以多品種,寬系列汽車鑄造產(chǎn)品為主,包括了中型汽油車、柴油車、輕型車、微型車、捷達(dá)、奧迪、紅旗轎車、重型卡車等系列模具產(chǎn)品。金屬模具中具有典型的產(chǎn)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(chǎn)品有變速箱上蓋、離合器外殼,各種車型的發(fā)動(dòng)機(jī)支架,各類黃銅件壓鑄模、發(fā)電機(jī)罩蓋、機(jī)油濾清器底座,同時(shí)還為社會(huì)其他行業(yè)提供過各種高精尖復(fù)雜鑄造模具。
我國(guó)鑄造模具行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)
市場(chǎng)需求
汽車工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一,汽車工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件,經(jīng)濟(jì)型轎車和重型汽車,汽車模具作為發(fā)展重點(diǎn),已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策 中得到了明確。預(yù)計(jì)到2005年,我國(guó)汽車總需求量約為300萬輛,因此,汽車模具市場(chǎng)巨大。汽車基本車型在2000年約140種,2005年將達(dá)到170種,另有更新車型和改裝車型430種。一個(gè)型號(hào)的汽車所需模具幾千副,其中鑄造模具數(shù)百套。
隨著我國(guó)進(jìn)入世貿(mào)組織的臨近,汽車行業(yè)將進(jìn)入新一輪換型改造時(shí)期,特別是中、重、輕、轎型汽車,將以快節(jié)奏更新?lián)Q代來迎接國(guó)際汽車市場(chǎng)的挑戰(zhàn)。挑戰(zhàn)與機(jī)遇同在,進(jìn)入世貿(mào)不僅僅是對(duì)我們汽車的挑戰(zhàn),與其密切相關(guān)的模具制造業(yè)首當(dāng)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(yè)的發(fā)展趨勢(shì)中,將扮演先鋒角色。
2.技術(shù)要進(jìn)一步完善
當(dāng)前,我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是產(chǎn)品品種多,更新快,市場(chǎng)仍處買方市場(chǎng)態(tài)勢(shì)。這種情況下,用戶對(duì)產(chǎn)品包括模具制造的要求是“工期短、精度高、質(zhì)量好、價(jià)格低”。用戶對(duì)鑄造模具產(chǎn)品的苛刻,正是對(duì)廠家日益完善的壓力。確實(shí)是對(duì)鑄造模具生產(chǎn)企業(yè)一個(gè)完整體系的考驗(yàn)。
(1)CAD/CAM/CAE一體化
當(dāng)前多數(shù)鑄造模具廠家依然采用老辦法,設(shè)計(jì)、編程、工藝、加工、檢查都是相對(duì)獨(dú)立分開,獨(dú)立考核、獨(dú)立核算,而拉開大幕看市場(chǎng),這方面,部分國(guó)企模具廠落伍了。一些中小模具廠采取的是一條龍作業(yè)方式,從設(shè)計(jì)到編程直到加工出產(chǎn)品甚至售后服務(wù)均由一人或幾個(gè)人完成,生產(chǎn)傳遞環(huán)節(jié)少,出現(xiàn)問題易察覺,因而成本低、質(zhì)量好、周期短。象一汽鑄造模具廠這樣規(guī)模的企業(yè)本來就有CAD/CAM技術(shù)條件,如果打破傳統(tǒng)機(jī)制的束縛,這個(gè)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(guó)鑄造模具生產(chǎn)能力將有一個(gè)飛躍。
(2)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用
在模具設(shè)計(jì)上,很多模具廠家都采用標(biāo)準(zhǔn)化組合設(shè)計(jì),因而設(shè)計(jì)周期短,而我們目前全
部產(chǎn)品都是從開頭設(shè)計(jì),包括每個(gè)環(huán)節(jié)。因而,使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期,而且能提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本。因此標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。模具標(biāo)準(zhǔn)件的開發(fā)利用,將使我國(guó)鑄造模具生產(chǎn)大為簡(jiǎn)化。
(3)應(yīng)用反求工程開發(fā)鑄造模具制造范圍
一般而言,反求工程是指對(duì)難以用CAD建立數(shù)據(jù)模型,而只能通過對(duì)實(shí)物進(jìn)行數(shù)據(jù)掃描、測(cè)量的方法采集數(shù)據(jù),在CAM軟件系統(tǒng)中建立數(shù)學(xué)模型,最后生成NC程序,控制數(shù)控加工中心進(jìn)行模具制造的過程。一汽鑄造模具廠應(yīng)用反求工程較成功地完成了對(duì)缸蓋進(jìn)、排氣道熱芯盒模具的制造,探索了按一般的設(shè)備和加工技術(shù)對(duì)沒有尺寸和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的模具無法加工成功經(jīng)驗(yàn)。既縮短了模具制造周期,又提高了產(chǎn)品質(zhì)量。反求工程在模具制造業(yè)上應(yīng)值得推廣應(yīng)用??梢詳U(kuò)展產(chǎn)品加工范圍。
3.高新設(shè)備的應(yīng)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(yè)廠,有較雄厚的裝備實(shí)力。就目前而言,經(jīng)過改革開放后的不斷發(fā)展與完善,其主要模具加工設(shè)備應(yīng)該是國(guó)內(nèi)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(chǎn)出能力。這可能也是鑄造模具加工行業(yè)帶有普遍性的問題。
(1)高速銑削加工將得到更廣泛的應(yīng)用
國(guó)外近年來發(fā)展的高速銑削加工,主軸轉(zhuǎn)速可達(dá)40000-100000r / min,快速進(jìn)給速度可達(dá)到30-40m / min,換刀時(shí)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(shí),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(dá)10μm。另外還可加工硬度達(dá)60HRC的模塊,形成了對(duì)電火花成形加工的挑戰(zhàn)。因此,高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展,將促進(jìn)鑄造模具加工技術(shù)的發(fā)展。
(2)模具高速掃描及數(shù)字化系統(tǒng)將發(fā)揮更大作用
英國(guó)雷尼紹公司模具掃描系統(tǒng)[3],已在我國(guó)200多家模具廠點(diǎn)得到應(yīng)用,效果良好。該系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪P退枰闹T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(tǒng),可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上,用雷尼紹的SP2-1掃描頭實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集,控制核心是雷尼紹TRACECUT軟件,可自動(dòng)生成各種不同數(shù)據(jù)系統(tǒng)的加工程序及不同格式的CAD數(shù)據(jù)。
(3)模具研磨拋光將向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)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(dòng)強(qiáng)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(jìn)行最后組裝過程。我國(guó)目前仍以手工為主,不僅質(zhì)量不穩(wěn)定、周期長(zhǎng),而且工人作業(yè)環(huán)境差,制約了我國(guó)鑄造模具向更高層次發(fā)展。因此,研究拋光自動(dòng)化、智能化是當(dāng)務(wù)之急。當(dāng)然,由于鑄造模具、壓鑄模具型腔復(fù)雜,采用拋光的自動(dòng)化、智能化有一定局限。
4.轉(zhuǎn)變觀念,改進(jìn)管理
任何先進(jìn)的技術(shù)裝備都離不開科學(xué)管理。管理的范疇極為廣泛,本文擬從生產(chǎn)和技術(shù)管理來看如何使鑄造模具適應(yīng)發(fā)展趨勢(shì)。
(1)積極推進(jìn)行業(yè)管理,建立行業(yè)管理協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)
根據(jù)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃對(duì)模具的需要,制定地區(qū)專業(yè)化規(guī)劃,引導(dǎo)企業(yè)走專業(yè)化道路。充分發(fā)揮協(xié)會(huì)和學(xué)會(huì)的作用,指導(dǎo)全行業(yè)工作。
提出模具國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目的發(fā)展目標(biāo)和模具科研的建議。
對(duì)于進(jìn)入市場(chǎng)和出口的模具,模具標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行質(zhì)量鑒定,有權(quán)監(jiān)督模具市場(chǎng)。
收集、整理模具行業(yè)發(fā)展資料,建立相關(guān)檔案,建立系統(tǒng)的模具技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和質(zhì)量統(tǒng)計(jì)
制度。這是針對(duì)行業(yè)管理而言。
(2)企業(yè)內(nèi)部管理,要揚(yáng)長(zhǎng)避短
我們?cè)谑袌?chǎng)調(diào)研中,有個(gè)最基本的體驗(yàn),那就是國(guó)有企業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)個(gè)體、獨(dú)資、合資企業(yè)相比(模具業(yè))最大的不同是市場(chǎng)觀念。
在觀念上沒有那些名不見經(jīng)傳的小企業(yè)開放。觀念上的轉(zhuǎn)變除了有大氣候的影響,國(guó)有企業(yè)的決策層要快速反映,及時(shí)更新。
國(guó)有企業(yè)普遍存在管理環(huán)節(jié)不暢,人工成本高,員工自身危機(jī)感遠(yuǎn)不如非國(guó)有企業(yè)雇員(打工族)那么強(qiáng)烈。這是隨著國(guó)企建立現(xiàn)代企業(yè)制度的臨近,首先要解決的觀念問題。國(guó)企模具制造業(yè)企業(yè)員工分工過細(xì),沒有非國(guó)企員工那種全能優(yōu)勢(shì)。
(3)國(guó)企的優(yōu)勢(shì)
高新設(shè)備的引進(jìn)的能力要較鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個(gè)體及其它小型模具制造廠家強(qiáng)得多。
國(guó)有大中小企業(yè)(模具業(yè))均有正統(tǒng)的國(guó)家質(zhì)量認(rèn)證,有品牌效應(yīng)優(yōu)勢(shì),這個(gè)優(yōu)勢(shì)在今后的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中將更有良好的表現(xiàn)。
我們的員工多從正規(guī)技校、中專分配充實(shí),具較高的理論基礎(chǔ)。如果加強(qiáng)多技能培訓(xùn),將會(huì)發(fā)揮更大作用。
個(gè)體鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)相當(dāng)部分業(yè)主靠拼設(shè)備、巧用工、在稅收上做文章,在業(yè)務(wù)上拉關(guān)系維系生存。從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展看,這部分企業(yè)將被市場(chǎng)淘汰。那種急功近利的行為是一些個(gè)體經(jīng)濟(jì)的通病、頑癥。他們能在一時(shí)挖走國(guó)企的一部分能人,但國(guó)企一旦建立起完善的現(xiàn)代企業(yè)制度,“孔雀東南飛”的現(xiàn)象就會(huì)成為歷史。
(4)改進(jìn)鑄造模具制造的意見
當(dāng)務(wù)之急建立CAD/CAM/CAE設(shè)計(jì)、編程、制造一體化制造鑄造模具。
引入市場(chǎng)機(jī)制,逐步由產(chǎn)值考核過渡到毛利潤(rùn)、利潤(rùn)的考核,體現(xiàn)員工收靠效益,分配靠貢獻(xiàn)。真正實(shí)現(xiàn)“三多一少”模式即生產(chǎn)一線人員、技術(shù)人員、營(yíng)銷人員多,職能管理人員少,降低人工成本。
由于汽車工業(yè)發(fā)展進(jìn)入關(guān)鍵階段,推動(dòng)了壓鑄件生產(chǎn)的發(fā)展,模具業(yè)面臨產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的再次調(diào)整,發(fā)展壓鑄模具制造技術(shù),適應(yīng)市場(chǎng)需求,尋求新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。壓鑄模是高附加值的高利潤(rùn)產(chǎn)品。
加速人才培訓(xùn),建立人才競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)制。鑄造金屬模具、壓鑄模具是技術(shù)含量高的制造行業(yè),和大批量流水線生產(chǎn)不同,基本上是要求全員的高素質(zhì)、高技能。要從設(shè)計(jì)、編程、制造一體化高技能管理人才和操作人才入手,培養(yǎng)模具制造人才庫,使模具行業(yè)與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力提高。
(5)售后服務(wù)
海爾集團(tuán)把售后服務(wù)看成是企業(yè)經(jīng)營(yíng)觀念的靈魂,樹立產(chǎn)品信譽(yù)的最好手段,因而贏得了市場(chǎng)。鑄造模具行業(yè)應(yīng)借鑒。
服務(wù)表面上看是被服務(wù)的買方受益,實(shí)質(zhì)上服務(wù)的過程對(duì)制造銷售產(chǎn)品的廠家是一種完善的過程。服務(wù)是信息收集的有效方式,獲得第一手信息,才會(huì)有改進(jìn)具體方向。用戶不論是對(duì)產(chǎn)品的贊譽(yù)還是尖苛的意見,其反映產(chǎn)品狀況基本上是真實(shí)的,有一句話說得很好,上帝永遠(yuǎn)是對(duì)的。
最后,中國(guó)鑄造模具行業(yè)社會(huì)化大合作和專業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)加強(qiáng),這是抵御加入世貿(mào)組織沖擊的有效措施。鑄造模具行業(yè)也必須有一支靈活多樣的聯(lián)合艦隊(duì),為發(fā)展我國(guó)汽車工業(yè)保駕護(hù)航。
第二篇:鑄造現(xiàn)狀與發(fā)展
我國(guó)鑄造技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展
【摘要】:鑄造、鍛造、焊接等材料加工技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(shù) ,精確成形鑄造技術(shù)將是其中的理想選擇。高性能、高保真、高效率是基于知識(shí)的鑄造工藝模擬仿真的努力目標(biāo)。并行工程正成為產(chǎn)品及相關(guān)制造過程集成設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方法 ,而網(wǎng)絡(luò)化、智能化是 21 世紀(jì)鑄造新產(chǎn)品與工藝過程設(shè)計(jì)的趨勢(shì)?!娟P(guān)鍵詞】:材料加工技術(shù),鑄造技術(shù),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(chǔ)。[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(shù)水平令人嘆為觀止,然而到了現(xiàn)代,作為全球鑄件產(chǎn)量第一大國(guó),中國(guó)的鑄造水平卻落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。鑄造行業(yè)的作用
中國(guó)已是鑄造大國(guó),但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是鑄造強(qiáng)國(guó),與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比,仍有很大差距。鑄造技術(shù)在基本制造產(chǎn)業(yè)中占有重要地位, 是關(guān)鍵技術(shù)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(yùn)動(dòng)休閑等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用, 由其所帶動(dòng)的產(chǎn)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著重要的支撐作用。應(yīng)該指出以液態(tài)鑄造成型,固態(tài)塑形成型及連接成型等為代表,形成制造技術(shù),不僅賦予零件形狀,而且最終決定零件的最終組織、結(jié)構(gòu)與性能。[2] 2 我國(guó)鑄造技術(shù)的現(xiàn)狀
我國(guó)鑄件產(chǎn)量從 2000 年起超越美國(guó)已連續(xù) 6 年位居世界第一。根據(jù)全球主要生產(chǎn)國(guó) 2004 年的產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)可以看出, 十大鑄件生產(chǎn)國(guó)可分為兩類。一類是發(fā)展中國(guó)家, 雖然產(chǎn)量大, 但鑄件附加值低, 小企業(yè)多, 從業(yè)人員隊(duì)伍龐大, 黑色金屬比重大。另一類是發(fā)達(dá)國(guó)家, 如日本、美國(guó)及歐洲等, 他們采用高新技術(shù)主要生產(chǎn)高附加值鑄件。發(fā)達(dá)國(guó)家總體上鑄造技術(shù)先進(jìn)、產(chǎn)品質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高、環(huán)境污染小、原輔材料已形成系列化。歐洲已建立跨國(guó)服務(wù)系統(tǒng), 生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化。生產(chǎn)過程從嚴(yán)執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn), 鑄件廢品率約為 2%—5%。重視用信息化提升鑄造工藝設(shè)計(jì)水平,普遍應(yīng)用軟件進(jìn)行充型凝固過程模擬和工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)。
從批量和勞動(dòng)生產(chǎn)率看, 歐、美、日的優(yōu)勢(shì)很大, 日本的勞動(dòng)生產(chǎn)率是人均年產(chǎn)鑄件140 噸, 我國(guó)估計(jì)約為 20 噸, 相差 7 倍。我國(guó)人工成本低于 1 美元 / 小時(shí), 與發(fā)達(dá)國(guó)家相差幾十倍, 因而出口鑄件具有優(yōu)勢(shì)。但近年來材料價(jià)格猛漲, 使我國(guó)出口鑄件在材料成本方面的優(yōu)勢(shì)消失殆盡。在產(chǎn)品質(zhì)量和檔次方面, 我們遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。近年我國(guó)鑄件出口雖有所增長(zhǎng), 但出口只占我國(guó)總產(chǎn)量的 9.7%, 占世界鑄件市場(chǎng)流通量不到8%, 總體增速緩慢, 表現(xiàn)為質(zhì)量較差、價(jià)格低。長(zhǎng)期以來, 出口的鑄件以中低檔產(chǎn)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(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn), 但要達(dá)到歐美客戶標(biāo)準(zhǔn)還有距離。[3] 3 我國(guó)鑄造業(yè)存在的問題
我國(guó)鑄造行業(yè)的技術(shù)水平比發(fā)達(dá)國(guó)家落后約 20 年, 無法滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需要。技術(shù)落后、設(shè)備陳舊、能耗和原材料消耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重以及工人作業(yè)環(huán)境惡劣等問題, 已經(jīng)成為行業(yè)的共識(shí)。具體表現(xiàn)在:(1)工藝水平低, 鑄件質(zhì)量差
①鑄件加工余量大。由于缺乏科學(xué)的設(shè)計(jì)指導(dǎo), 工藝設(shè)計(jì)人員憑經(jīng)驗(yàn)難以控制變形問題, 鑄造的加工余量一般比國(guó)外大 1—倍。加工余量大, 鑄件的能耗和原材料消耗嚴(yán)重, 加工周期長(zhǎng), 生產(chǎn)效率低, 已成為制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸。
②大型鑄件偏析和夾雜物缺陷嚴(yán)重。大型鑄鋼件和大型鋼錠在凝固結(jié)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(yán)重。
④澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理。由于設(shè)計(jì)不當(dāng), 存在卷氣、夾雜等缺陷, 導(dǎo)致鑄件出品率和合格率低。
⑤模擬軟件應(yīng)用不普及。鑄造過程模擬是鑄件生產(chǎn)的一個(gè)必要環(huán)節(jié), 在國(guó)外, 如果沒有計(jì)算機(jī)模擬技術(shù), 就拿不到訂單。我國(guó)的鑄造業(yè)計(jì)算機(jī)模擬起步較早, 雖然核心計(jì)算部分開發(fā)能力較強(qiáng), 但整體軟件包裝能力較差, 導(dǎo)致成熟的商業(yè)化軟件開發(fā)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家, 相當(dāng)一部分鑄造企業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)望而卻步, 缺乏信任。目前這種局面雖有所好轉(zhuǎn), 但在購買了鑄造模擬軟件的企業(yè)中, 能夠發(fā)揮其作用的還不多見, 急需對(duì)企業(yè)員工進(jìn)行軟件應(yīng)用培訓(xùn)。
⑥普通鑄件的生產(chǎn)能力過剩, 高精密鑄件的制造依然困難, 核心技術(shù)和關(guān)鍵產(chǎn)品仍依賴進(jìn)口。
(2)能耗和原材料消耗高
我國(guó)鑄造行業(yè)的能耗占機(jī)械工業(yè)總耗能的 25%—30%, 能源平均利用率為 17%,能耗約為鑄造發(fā)達(dá)國(guó)家的 2 倍。我國(guó)每生產(chǎn)1 噸合格鑄鐵件的能耗為 550—700 公斤標(biāo)準(zhǔn)煤, 國(guó)外為 300—400 公斤標(biāo)準(zhǔn)煤, 我國(guó)每生產(chǎn) 1 噸合格鑄鋼件的能耗為 800—1 000公斤標(biāo)準(zhǔn)煤, 國(guó)外為 500—800 公斤標(biāo)準(zhǔn)煤。據(jù)統(tǒng)計(jì), 鑄件生產(chǎn)過程中材料和能源的投入約占產(chǎn)值的 55%—70%。中國(guó)鑄件毛重比國(guó)外平均高出 10%—20%, 鑄鋼件工藝出品率。發(fā)動(dòng)機(jī)鑄件
(3)環(huán)境污染嚴(yán)重、作業(yè)環(huán)境惡劣
我國(guó)除少數(shù)大型企業(yè)(如一汽、二汽、大起大重、沈陽黎明公司等)生產(chǎn)設(shè)備精良、鑄造技術(shù)先進(jìn)、環(huán)保措施基本到位以外, 多數(shù)鑄造廠點(diǎn)生產(chǎn)設(shè)備陳舊、技術(shù)落后、一般很少顧及環(huán)保問題。上世紀(jì) 80 年代, 政府對(duì)規(guī)模小、技術(shù)水平低、污染嚴(yán)重的企業(yè)進(jìn)行了專業(yè)化調(diào)整,提 高 了 企 業(yè)的 集 約 化 程度, 但鑄造生產(chǎn) 的 粗 放 型特 征 沒 有 得到根本改變。
(4)人才短缺
鑄造技術(shù)人才嚴(yán)重短缺是制約我國(guó)鑄造技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。主要表現(xiàn)在: ①技術(shù)及管理人員數(shù)量偏少, 分布不均, 最少的工廠技術(shù)及管理僅占總職工人數(shù)的 1.2%, 最多的工廠占到 32.3%, 相差 27 倍之多, 國(guó)企尤其是軍工企業(yè)比例高。
②高級(jí)人才數(shù)量少。鑄造企業(yè)技術(shù)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(shù)量為多,研究生很少。
③新人才來源困難。很多高校在上世紀(jì) 90 年代后不再設(shè)置鑄造專業(yè), 一些大中企業(yè)的廠辦學(xué)校也有下降趨勢(shì), 新人才的來源日益困難。[4] 4 我國(guó)鑄造業(yè)發(fā)展的對(duì)策
我國(guó)鑄造業(yè)正處在從鑄造大國(guó)向鑄造強(qiáng)國(guó)起步的新階段。必須克服現(xiàn)實(shí)的能源、資源、人才瓶頸和環(huán)境問題的困擾。因此, 須抓住機(jī)遇, 利用高技術(shù)提升鑄件質(zhì)量, 轉(zhuǎn)中國(guó)鑄件在國(guó)際市場(chǎng)上技術(shù)含量不高、格低廉的形象。要扶持一批具有優(yōu)勢(shì)的鑄企業(yè)使之成為具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的帶動(dòng)中鑄件出口的龍頭企業(yè)。
(1)加強(qiáng)對(duì)鑄造新工藝、新材料、新設(shè)備的研究
加強(qiáng)鑄造業(yè)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究, 鑄造行業(yè)中許多金屬材料都是通用的和關(guān)鍵的, 因而應(yīng)注重工藝研究和改進(jìn), 同時(shí)又要加強(qiáng)材料工藝及計(jì)算機(jī)模擬等先進(jìn)技術(shù)的采用以穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。實(shí)際上, 國(guó)內(nèi)過分強(qiáng)調(diào)發(fā)展新材料而忽視通用關(guān)鍵材料的工藝設(shè)計(jì)和質(zhì)量穩(wěn)定等方面研究, 而生產(chǎn)設(shè)備上許多問題卻都出在這里, 如三峽使用的水輪。[5](2)開發(fā)環(huán)保型鑄造原輔材料
建立新的與高密度粘土型砂相適應(yīng)的原輔材料體系, 根據(jù)不同合金、鑄件特點(diǎn)、生產(chǎn)環(huán)境、開發(fā)不同品種的原砂、無污染的優(yōu)質(zhì)殼芯砂;抓緊我國(guó)原砂資源的調(diào)研與開發(fā), 開展取代特種砂的研究和開發(fā)人造鑄造用砂。尤其應(yīng)大力開發(fā)舊砂回用新技術(shù), 環(huán)保型砂處理及再生技術(shù);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(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì), 以“ 減量化(REDUCE)、再利用(REUSE)、再循環(huán)(RECYCLE)” 為行業(yè)準(zhǔn)則(3R 原則), 走集約化清潔生產(chǎn)之路, 合理使用資源, 使用可再生材料和能源, 確保鑄業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。[6](3)注重能源與環(huán)保立法
鑄造行業(yè)勞動(dòng)條件惡劣, 對(duì)環(huán)境的危害也較大。應(yīng)加大政策法規(guī)對(duì)這方面的限制力度, 環(huán)保勞保的準(zhǔn)入門檻也應(yīng)升高, 已有的技術(shù)落后、污染嚴(yán)重的鑄造廠點(diǎn)應(yīng)關(guān)閉。提高從事冶煉、澆注和清理作業(yè)的工人和臨時(shí)工的待遇, 并為其提供保險(xiǎn)。加強(qiáng)能源的科學(xué)管理, 加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)改造或高耗能設(shè)備的更新?lián)Q代。
(4)注重自主創(chuàng)新
加大鑄造企業(yè)的重組和結(jié)構(gòu)調(diào)整, 進(jìn)行專業(yè)化生產(chǎn), 實(shí)現(xiàn)地域化聚集, 壯大龍頭企業(yè), 使中小企業(yè)圍繞產(chǎn)業(yè)鏈集聚, 實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)配套、特殊工序裝備、檢測(cè)設(shè)備、信息網(wǎng)絡(luò)、環(huán)保設(shè)施等資源共享;充分權(quán)衡當(dāng)?shù)氐馁Y源、人力、資本和市場(chǎng), 把握優(yōu)勢(shì), 突出集群的特點(diǎn)。在企業(yè)、產(chǎn)品集聚的同時(shí), 實(shí)現(xiàn)信息的集聚、人才的集聚、技術(shù)的集聚, 甚至競(jìng)爭(zhēng)的集聚, 產(chǎn)生規(guī)模效應(yīng)。不應(yīng)盲目地購買技術(shù)、設(shè)備和產(chǎn)品, 必須加強(qiáng)自主創(chuàng)新, 生產(chǎn)更多滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防安全的高精尖鑄件,并將材料研究融入其中, 參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。
(5)構(gòu)建共性技術(shù)和高技術(shù)傳輸平臺(tái)
①針對(duì)企業(yè)存在的共性問題, 提高產(chǎn)品的合格率和工藝出品率, 降低能耗和原材料消耗, 實(shí)現(xiàn)綠色鑄造。支持科研單位面向生產(chǎn)需求、著力解決生產(chǎn)實(shí)際問題, 這應(yīng)當(dāng)成為鑄造技術(shù)研究的主攻方向。
②建立高技術(shù)傳輸平臺(tái)。開發(fā)關(guān)鍵件的鑄造技術(shù), 實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。通過與國(guó)外的研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)合作, 引進(jìn)消化高新鑄造技術(shù),與工廠一道開發(fā)關(guān)鍵件的鑄造技術(shù)研究, 并轉(zhuǎn)化為新產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)。希望政府在這方面加強(qiáng)投入, 鼓勵(lì)大的科研機(jī)構(gòu)與大型企業(yè)集團(tuán)共同合作, 解決事關(guān)國(guó)計(jì)民生的關(guān)鍵件的國(guó)產(chǎn)化問題。[7] 5 鑄造技術(shù)發(fā)展的七個(gè)方向
(1)向輕量化,超微細(xì)化和超薄壁化挑戰(zhàn)
薄壁化是以壓軸為中心而發(fā)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(jī)高速制造法制造出來的。[8](2)復(fù)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(fù)雜形狀的部件發(fā)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(shù)
鑄件焊接,迄今焊接的都是鋼件,最近焊鐵件在表面經(jīng)過脫碳處理等工藝以后也可以焊接了。[10](4)觸變鑄造技術(shù)
觸變鑄造固體液體在共存的狀態(tài)下用高壓方法進(jìn)行鑄造的一種方法。這項(xiàng)技術(shù)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(shù))
RP、CAD,CAM的突飛技術(shù)發(fā)展,對(duì)鑄造技術(shù)也帶來大的影響。例如不用木型和砂型對(duì)樣品直接鑄造。這種技術(shù)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(jié)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(shù)發(fā)展。[12](6)復(fù)合材料方向發(fā)展
由于鑄造是用融熔金屬,適合于金屬基復(fù)合材料。例如用陶瓷、纖維預(yù)成型的圓形筒,在其細(xì)縫侵進(jìn)侶溶液而制成金屬基復(fù)合材料的剛體。[13](7)向技能材料發(fā)展
Nomag非磁鑄鐵、IMER地膨脹鋼都是機(jī)能材料鑄件。最近半導(dǎo)體行業(yè)需要的低熱膨脹材料鑄鐵也在開發(fā)中。空氣與金屬的符合材料發(fā)泡金屬,也將占有一席之地。[14] 結(jié)束語:
我國(guó)鑄造技術(shù)悠久,并在人類文明進(jìn)步的過程中做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。發(fā)掘、整理、研究和提高我國(guó)的傳統(tǒng)鑄造技術(shù),使其古為今用,無疑具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
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第三篇:模具行業(yè)發(fā)展
隨著中國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展,中國(guó)的自主品牌也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,前幾天舉行的第十四屆北京國(guó)際汽車展覽會(huì)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(zhì)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(guó)的自主品牌汽車已經(jīng)邁過了創(chuàng)業(yè)門檻,開始向中高端汽車進(jìn)軍。中高端汽車的開發(fā),新能源汽車的方興未艾,在這個(gè)標(biāo)志著中國(guó)汽車真正崛起的進(jìn)軍中,首當(dāng)其沖的是模具,對(duì)模具的技術(shù)、質(zhì)量都提出了更新、更高的要求,這對(duì)模具廠來講是一個(gè)很大的挑戰(zhàn),也是一個(gè)很好的機(jī)遇,促使模具廠轉(zhuǎn)型升級(jí),在技術(shù)上、質(zhì)量上都要上一個(gè)更大的臺(tái)階,從制造低端模具轉(zhuǎn)向制造高端模具,從而更好滿足市場(chǎng)的需求。
新車型的開發(fā)對(duì)模具技術(shù)提出了更高更新的要求,除了級(jí)進(jìn)模具、多工位模具逐步普及外,高強(qiáng)度模具越來越多,銳棱制造技術(shù)、鋁板成型技術(shù)、碳纖維成型技術(shù)、熱成型技術(shù)等,都已經(jīng)提到模具廠的日程上來。
對(duì)于碳纖維成型技術(shù)來講,這是和鋼板成型兩個(gè)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(fā)和技術(shù)的提升,這種材料和技術(shù)一定會(huì)更廣泛地應(yīng)用到汽車上,到那時(shí)候我們?cè)跊_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(shù)也一定會(huì)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(guó)外前幾年已經(jīng)實(shí)現(xiàn)用3D打印技術(shù)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(shí)際等于傳統(tǒng)的精密鑄造。3D打印技術(shù)的發(fā)展,會(huì)解決像模具熱處理、外板模具鍍層等許多難題,會(huì)促使我們的模具制造技術(shù)有一個(gè)更大的提高。
汽車輕量化對(duì)主機(jī)廠、模具廠來說,都會(huì)有一個(gè)很大的沖擊。在這次北京車展上,長(zhǎng)城花冠推出了命名為“前途”的純電動(dòng)轎跑車,采用的是碳纖維結(jié)構(gòu)車身,并正在蘇州投資建廠。值得注意的是這個(gè)工廠不是一個(gè)傳統(tǒng)的四大工藝工廠,而是一個(gè)他們稱之為新四大工藝的工廠。這個(gè)公司的董事長(zhǎng)陸群在一次談話中提出:“我們認(rèn)為新能源汽車將帶來汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上的全面變化,特別是由于產(chǎn)品成本結(jié)構(gòu)的改變使汽車對(duì)于輕量化的要求完全不同,這也導(dǎo)致了對(duì)汽車的輕量化材料、工藝和工裝設(shè)備有了新的要求,比如說相較于傳統(tǒng)鋼板材料,大量輕質(zhì)化的材料如鋁鎂合金、塑料、碳纖維等開始越來越多地應(yīng)用到電動(dòng)車上。在這方面,我們必須站在未來發(fā)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(gè)生產(chǎn)過程。實(shí)際上我們當(dāng)然在做四大工藝,但卻不是傳統(tǒng)的四大工藝。傳統(tǒng)四大工藝是鋼板的沖壓、焊接、油漆和總裝,而我們現(xiàn)在做的是復(fù)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?!?/p>
高大廠房、自動(dòng)化的沖壓線不見了;火花四濺、幾百臺(tái)機(jī)器人的焊接線不見了,涂裝不用電泳了;總裝線上發(fā)動(dòng)機(jī)、油箱、變速箱不見了,代之的是電池、電動(dòng)機(jī),工藝流程簡(jiǎn)化了。新的四大工藝把傳統(tǒng)的四大工藝沖擊得面目全非,當(dāng)然這種新四大工藝不可能完全取代傳統(tǒng)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(yīng)用,也是將來汽車工業(yè)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)。面對(duì)這種趨勢(shì),模具廠何去何從,只有順應(yīng)這種趨勢(shì),發(fā)展新的模具技術(shù),才能滿足主機(jī)廠現(xiàn)在和將來的需求。
工信部、財(cái)政部最近共同決定對(duì)2016工業(yè)強(qiáng)基工程項(xiàng)目進(jìn)行公開招標(biāo),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(xiàng)目。
近十幾年來中國(guó)的模具制造技術(shù)有了質(zhì)的飛躍,模具行業(yè)從小到大,迅速崛起,成為世界模具制造大國(guó),我們可以把這個(gè)階段叫做中國(guó)模具的第一次騰飛。隨著中國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展,自主品牌向中高端進(jìn)軍,新能源汽車興起,市場(chǎng)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(guó)邁向模具強(qiáng)國(guó),實(shí)現(xiàn)中國(guó)模具的第二次騰飛。如何實(shí)現(xiàn)從低到高、從大到強(qiáng)的轉(zhuǎn)變,如何實(shí)現(xiàn)中國(guó)模具的第二次飛躍,是值得每個(gè)中國(guó)模具廠、每個(gè)中國(guó)模具人思考的問題。
目前,中國(guó)、美國(guó)、日本、德國(guó)、韓國(guó)、意大利這六大模具制造國(guó)的模具產(chǎn)值占居全球的絕對(duì)地位,中國(guó)的模具產(chǎn)值是世界之最。
下面我們把中國(guó)模具和世界主要模具制造國(guó)家、地區(qū)做一個(gè)比較:美國(guó)、日本、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的模具制造業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)方面具有以下特點(diǎn):
(1)人員精簡(jiǎn),歐美日模具企業(yè)大多數(shù)規(guī)模不大,員工人數(shù)超過百人的較少,模具企業(yè)人數(shù)一般都在20~50人。企業(yè)各類人員的配置十分精簡(jiǎn),一專多能,一人多職,企業(yè)內(nèi)部看不到閑人。
(2)采用專業(yè)化,產(chǎn)品定位準(zhǔn)。大多數(shù)模具廠都是圍繞汽車、電子等產(chǎn)業(yè)對(duì)各類模具的需求,確定自己的產(chǎn)品定位和市場(chǎng)定位。為了在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中求生存、求發(fā)展,每個(gè)模具廠家都有自己的優(yōu)勢(shì)技術(shù)和產(chǎn)品,并都采取專業(yè)化的生產(chǎn)方式。歐美日大多數(shù)模具企業(yè)既有一批長(zhǎng)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(chǎn)協(xié)作廠家。
(3)先進(jìn)的管理信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)集成化管理。歐美的模具企業(yè),特別是規(guī)模較大的模具企業(yè),基本上實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)管理。從生產(chǎn)計(jì)劃、工藝制定,到質(zhì)檢、庫存、統(tǒng)計(jì)等,普遍使用了計(jì)算機(jī),公司內(nèi)各部門可通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)共享信息。
(4)工藝管理先進(jìn),標(biāo)準(zhǔn)化程度高。與國(guó)內(nèi)模具廠大多采取以鉗工為主或鉗工包干的生產(chǎn)組織模式不同,歐美的模具生產(chǎn)廠家是靠先進(jìn)的工藝設(shè)備和工藝路線確保零件精度和生產(chǎn)進(jìn)度。歐美模具企業(yè)的先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)管理,使其生產(chǎn)的大型、精密、復(fù)雜模具,對(duì)促進(jìn)汽車、電子、通訊、家電等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起了極其重要的作用,也給模具企業(yè)帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
美國(guó)模具行業(yè)
美國(guó)現(xiàn)有約7000家模具企業(yè),15人以下占60%。15-50人占30%。由于工業(yè)化的高度發(fā)展,美國(guó)模具業(yè)早已成為成熟的高技術(shù)產(chǎn)業(yè),處于世界前列。美國(guó)模具專業(yè)化分工很明確,每個(gè)模具廠都有自己的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品,基本都是專攻一路,以我們?cè)?jīng)合作過的美國(guó)Synergis模具廠為例,他們就是專門做底盤副車架類模具,做級(jí)進(jìn)模和多工位模具。我們?cè)?jīng)合作的一個(gè)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(fù)責(zé)加工、組裝,達(dá)到初驗(yàn)收程度交付,由美國(guó)模具廠負(fù)責(zé)最終調(diào)試。這種合作對(duì)雙方都有利,我們也在大型多工位模具的設(shè)計(jì)制造方面學(xué)到不少東西。
美國(guó)福特汽車模具工廠加工的側(cè)圍模具,制造周期只用8周。這在我們來看簡(jiǎn)直是奇跡,但他們做到了。模具前期的工藝、設(shè)計(jì)不在模具廠,在研發(fā)部門,模具廠只負(fù)責(zé)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(dòng),這就給模具制造節(jié)省了不少時(shí)間。模具廠加工出泡沫模型送鑄造,鑄件回來開始數(shù)控加工,由于是多工作臺(tái)自動(dòng)轉(zhuǎn)換,24小時(shí)不停機(jī),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(xì)致,再加上精算技術(shù),所以加工出來的模具直接上壓機(jī)調(diào)試,首件合格率就可以達(dá)到85-90%,由此可見美國(guó)專業(yè)化加工技術(shù)之高。
據(jù)資料統(tǒng)計(jì),2014年美國(guó)模具人均產(chǎn)值約127萬人民幣。
日本模具行業(yè)
據(jù)日本通產(chǎn)省工業(yè)統(tǒng)計(jì),日本共有模具生產(chǎn)廠約10000家,其中20人以下的占91%以上,即日本模具業(yè)以中小企業(yè)為主,主要靠專業(yè)化分工,完成高質(zhì)量的模具設(shè)計(jì)、加工。由于日本的專業(yè)化分工做得好,中小模具企業(yè)的整體制造水平較高,使日本模具在世界模具市場(chǎng)占據(jù)較高的份額。
筆者在1988年曾到日本模具廠、實(shí)型鑄造場(chǎng)學(xué)習(xí),模具廠只加工大件主件,其余都分到下面小廠去加工,設(shè)計(jì)有專門的設(shè)計(jì)公司,如缺塊鋼板,只要一個(gè)電話,很快就會(huì)加工好,并送到指定位置。缺螺絲或者釘子,也是一個(gè)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(guó)、韓國(guó)模具的崛起,憑借價(jià)格優(yōu)勢(shì)對(duì)日本造成了很大沖擊,在中低檔技術(shù)含量的模具巿場(chǎng)上更已成為日本中小模具企業(yè)的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。也正因?yàn)榇耍毡灸>咂髽I(yè)不得不致力于高檔模具的生產(chǎn)和技術(shù)升級(jí),以避開價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)。即以小而精、小而專的技術(shù)積累作為競(jìng)爭(zhēng)力的源泉,促使中小模具企業(yè)不斷創(chuàng)新,營(yíng)造可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境。日本許多模具廠家都在積極擴(kuò)大設(shè)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(jì)算機(jī)進(jìn)行聯(lián)機(jī)控制。模具的技術(shù)開發(fā)主要向高精度、高速度、長(zhǎng)壽命、復(fù)雜、大型、一體化和高性能諸方面發(fā)展。
據(jù)統(tǒng)計(jì)2014年日本模具人均產(chǎn)值約120萬人民幣。
德國(guó)模具行業(yè)
德國(guó)是歐洲最早從事模具生產(chǎn)的國(guó)家之一,其模具制造技術(shù)、模具質(zhì)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(yīng)國(guó)之一。經(jīng)過多年的實(shí)踐探索,德國(guó)模具制造廠商形成了一個(gè)共識(shí):即全行業(yè)必須協(xié)調(diào)一致,群策群力,技術(shù)創(chuàng)新,取長(zhǎng)補(bǔ)短,共同進(jìn)步,發(fā)揮好整體優(yōu)勢(shì),才能取得行業(yè)的成功。此外,為適應(yīng)當(dāng)今新產(chǎn)品快速發(fā)展的需求,在德國(guó)不僅大公司建立了新的開發(fā)中心,而且許多中小企業(yè)也都這樣做,主動(dòng)為客戶做研發(fā)工作。在研究方面德國(guó)始終十分活躍,成為其在國(guó)際市場(chǎng)上保持不敗的重要基礎(chǔ)。在激烈競(jìng)爭(zhēng)中,德國(guó)模具行業(yè)多年保持住了在國(guó)際市場(chǎng)中的強(qiáng)勢(shì)地位,出口率一直穩(wěn)定在33%左右。依據(jù)德國(guó)機(jī)械工廠制造協(xié)會(huì)(VDMA)資料顯示其模具廠商數(shù)約5000家左右,但該國(guó)模具產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)仍以中小型企業(yè)為主:20人以下占80%,20-100人占19%,100人以上占1%。據(jù)統(tǒng)計(jì)2014年德國(guó)模具人均產(chǎn)值約200萬人民幣。
臺(tái)灣地區(qū)模具行業(yè)
臺(tái)灣地區(qū)模具行業(yè)基本是中小企業(yè),專業(yè)分工精細(xì),生產(chǎn)協(xié)調(diào)工作緊密,客戶相對(duì)穩(wěn)定。每家企業(yè)只生產(chǎn)某一類模具,各家都有自己的拳頭產(chǎn)品,有利于在技術(shù)上精益求精,使其在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中生存發(fā)展。模具廠所需的模具標(biāo)準(zhǔn)件都是外購的,有些零件加工業(yè)則由其他協(xié)作廠合作生產(chǎn)。模具企業(yè)帶件生產(chǎn)比較普遍,臺(tái)灣模具業(yè)注重模具與產(chǎn)品一體化,模具與產(chǎn)品相輔相成,互相促進(jìn)。有利于模具企業(yè)的發(fā)展。
緊跟主產(chǎn)品需求開發(fā)模具,注重開拓海外市場(chǎng)。臺(tái)灣模具工業(yè)發(fā)展較快。其中,緊跟主產(chǎn)品需求來開發(fā)、制造模具也是一個(gè)重要因素。近幾年來,電子工業(yè)和汽車工業(yè)的迅速發(fā)展,帶動(dòng)了臺(tái)灣模具的發(fā)展。目前臺(tái)灣模具產(chǎn)值的76%源自電子產(chǎn)品和汽車。
筆者曾經(jīng)考察過臺(tái)灣的數(shù)控機(jī)床廠,主機(jī)廠只負(fù)責(zé)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(fù)責(zé)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(jī)廠裝配。除主機(jī)廠規(guī)模大些外,其他廠規(guī)模都很小,每個(gè)廠只負(fù)責(zé)一道工序,由此可見臺(tái)灣制造業(yè)分工之精細(xì),協(xié)調(diào)之緊密。
中國(guó)模具行業(yè)
我國(guó)的模具行業(yè)起步較晚,20世紀(jì)80年代中期以來,我國(guó)模具行業(yè)發(fā)生了很大變化,特別是近十幾年,變化可以說是翻天覆地,現(xiàn)在已經(jīng)成為了世界模具的生產(chǎn)大國(guó)。在大多數(shù)領(lǐng)域,中國(guó)模具已經(jīng)占領(lǐng)了相當(dāng)大的份額。但是在高端模具,仍然要從國(guó)外大量進(jìn)口。從模具行業(yè)整體而言,我國(guó)模具的整體水平仍然是以中低檔模具為主。
從中國(guó)模具廠的發(fā)展歷史來看,建國(guó)以后,我國(guó)并沒有專業(yè)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(jī)廠的工具廠,基本都是參照蘇聯(lián)模式建立的大而全的工具廠,隨著汽車行業(yè)的發(fā)展,這些工具廠逐步轉(zhuǎn)為模具廠。
以筆者曾經(jīng)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(chǎn)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(zhuǎn)為沖壓模具廠。
90年代以來,民營(yíng)模具廠崛起,數(shù)控機(jī)床大量引進(jìn),CAD、CAE、CAM逐步實(shí)施,模具行業(yè)蓬勃發(fā)展,中國(guó)一躍成為模具制造大國(guó),但這些工廠的生產(chǎn)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(chǎng)中惡性競(jìng)爭(zhēng)。
是什么阻礙我們做強(qiáng)、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(chǎn)方式,我們的模具生產(chǎn)沒有專業(yè)化分工或者說專業(yè)化分工不充分。
目前我國(guó)模具制造廠點(diǎn)約30000家,其中國(guó)有企業(yè)約占5%,合資企業(yè)約占10%,民營(yíng)企業(yè)約占85%,從業(yè)人員約100萬人,年產(chǎn)值2000萬元以上的企業(yè)約5000家。2015年模具總產(chǎn)值約1700億元,企業(yè)自用模具產(chǎn)值約400億元,加起來是2100億元,模具人均產(chǎn)值約21萬元。根據(jù)中國(guó)模協(xié)統(tǒng)計(jì)的2014年82家重點(diǎn)企業(yè)資料顯示,這些企業(yè)2014年模具總產(chǎn)值90億元,共有員工26800名,人均產(chǎn)值約33.5萬元。
從模具人均產(chǎn)值比較,日本模具是120萬元,美國(guó)模具是127萬元,德國(guó)模具是200萬元,也就是說模具人均產(chǎn)值美國(guó)、日本是我國(guó)的3-5倍,德國(guó)是我國(guó)的5-9倍。
人均產(chǎn)值低的原因主要有兩點(diǎn),一是我們生產(chǎn)的絕大多數(shù)模具是低端模具,附加值低;二是我們的生產(chǎn)效率低。我們的設(shè)備不比他們差,為什么附加值低,效率低呢?一個(gè)很重要的原因就是我們不“?!?。所謂熟能生巧,“?!蹦艹黾夹g(shù)。“?!蹦艹鼍?,“?!蹦艹鲂?。人家專業(yè)分工好,所以模具質(zhì)量好效率高。我們是大而不強(qiáng),廣而不專,什么都干,什么都不精,這就造成了我們技術(shù)提升慢,質(zhì)量提升慢,效率提升慢。所以模具生產(chǎn)專業(yè)化、集約化是模具企業(yè)提升技術(shù)、提升質(zhì)量、提升效率,向大而強(qiáng)、專而精轉(zhuǎn)變的必由之路。
隨著模具制造技術(shù)的不斷提升,未來模具種類會(huì)越來越豐富。任何一個(gè)模具企業(yè)都不可能完全掌握這些技術(shù),所以未來的模具制造行業(yè)必然是一個(gè)高度專業(yè)化的行業(yè)。
由現(xiàn)在的大而全,小而全的的模具制造模式,逐步向大而強(qiáng)、專而精轉(zhuǎn)變,形成以大帶小、以點(diǎn)帶面的專業(yè)化、集約化生產(chǎn)模式。即以一個(gè)模具中心,帶動(dòng)多個(gè)小模具廠和多個(gè)工序加工廠,形成大而強(qiáng)、小而專的生產(chǎn)局面,各個(gè)中心又有專業(yè)側(cè)重,如側(cè)圍模具廠、門板模具廠、梁類模具廠等。市場(chǎng)細(xì)分的規(guī)則有很多,有些會(huì)按照不同成型材料來分;也有可能會(huì)按照模具類型來分;有些也會(huì)按照內(nèi)板、外板甚至是車身的各總成來進(jìn)行分類等等。
模具專業(yè)化生產(chǎn)是一個(gè)必然趨勢(shì),以企業(yè)為主體,以需求為原動(dòng)力,發(fā)展“專、精、特、新”模具企業(yè)和模具產(chǎn)業(yè)集群,只有這樣我們才能占領(lǐng)高端模具市場(chǎng),我國(guó)才能由模具大國(guó)轉(zhuǎn)變成模具強(qiáng)國(guó)。這種轉(zhuǎn)變除了市場(chǎng)的篩選和模具廠的自我選擇之外,模具協(xié)會(huì)也應(yīng)采取各種方式加以引導(dǎo)。中國(guó)模協(xié)的精模評(píng)比可以增加專項(xiàng)模具評(píng)比,如最佳側(cè)圍、最佳翼子板、最佳車門、最佳梁類等等,給模具廠以引導(dǎo),給主機(jī)廠以推薦,這樣的評(píng)比會(huì)更有意義,會(huì)助推模具生產(chǎn)的專業(yè)化分工。企業(yè)也要根據(jù)自身?xiàng)l件及所在地具體情況實(shí)施差異化策略,使模具生產(chǎn)朝著集約化、專業(yè)化、精品化和國(guó)際化方向發(fā)展。
去年底參加吉林省和長(zhǎng)春模協(xié)會(huì)議,一汽模具提出了建立區(qū)域模具聯(lián)盟、模具生態(tài)圈,來提高整體水平,滿足高端模具和國(guó)際市場(chǎng)需求的建議,在模具行業(yè)帶了一個(gè)好頭。
湖北先鋒模具是一個(gè)以生產(chǎn)高強(qiáng)板類模具為主的工廠,去年9月參觀該工廠時(shí),該廠領(lǐng)導(dǎo)就提出要把先鋒模具建成一個(gè)高強(qiáng)板類模具專業(yè)廠,不再參與其他類模具的競(jìng)爭(zhēng)。
這些現(xiàn)象說明中國(guó)模具行業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)了專業(yè)化生產(chǎn)、集約化生產(chǎn)的趨勢(shì),讓我們推波助瀾,推動(dòng)這種趨勢(shì)不斷發(fā)展?fàn)畲?。一花?dú)放不是春,萬紫千紅才是春,愿中國(guó)模具之園大花艷麗,小花芬芳,綠葉蔥蘢,一派生機(jī),蓬勃競(jìng)放。中國(guó)模具的專業(yè)化生產(chǎn)之路是漫長(zhǎng)的,只要我們堅(jiān)持走下去,就會(huì)看到模具強(qiáng)國(guó)的曙光,這是我們幾代模具人的夢(mèng)想?。ㄖ袊?guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)顧問 郝福春)
第四篇:注塑模具現(xiàn)狀及其發(fā)展材料
注塑模具CAD系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展
摘要:本文論述了我國(guó)注塑模具行業(yè)的概況及其近年來取得的成績(jī),對(duì)于國(guó)內(nèi)外注塑模具技術(shù)的發(fā)展歷程好現(xiàn)狀做了簡(jiǎn)單的論述,最后總結(jié)出模具的專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、智能化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞:注塑模具;CAD;發(fā)展
1引言
塑料制品在日常社會(huì)中得到廣泛利用,模具技術(shù)己成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一。國(guó)內(nèi)注塑模在質(zhì)與量上都有了較快的發(fā)展。但是與國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)相比,我國(guó)還有大部分企業(yè)仍然處于需要技術(shù)改造、技術(shù)創(chuàng)新、提高產(chǎn)品質(zhì)量、加強(qiáng)現(xiàn)代化管理以及體制轉(zhuǎn)軌的關(guān)鍵時(shí)期。
2我國(guó)注塑模具工業(yè)概況
我國(guó)雖然很早就開始制造和使用模具,但長(zhǎng)期為行程高技術(shù)含量的產(chǎn)業(yè)。直到10世紀(jì)年代后期,隨著科技的進(jìn)步,國(guó)務(wù)院和國(guó)家有關(guān)部門對(duì)發(fā)展模具工業(yè)給予了高復(fù)重視和支持,募集工業(yè)才駛?cè)肟焖侔l(fā)展軌道。
近年來,我國(guó)模具工業(yè)發(fā)生了巨大的變化。在我國(guó)模具生產(chǎn)企業(yè)中,數(shù)字化設(shè)備比較齊全,模具CAD/CAE/CAM技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用,采用高速加工的先進(jìn)技術(shù)的企業(yè)也逐漸增多。模具標(biāo)準(zhǔn)間使用覆蓋率級(jí)模具商品化率都已經(jīng)有了較大幅度的提高。熱流道技術(shù)在塑料模具行業(yè)中應(yīng)用比例越來越高。
注塑模具在量和質(zhì)方面都有較快的發(fā)展,我國(guó)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(dá)到2微米。制件精度很高的小模數(shù)齒輪模具及達(dá)到高光學(xué)要求的車燈模具等也已能生產(chǎn),多腔塑料模具已能生產(chǎn)一模7800腔的塑封模,高速模具方面已能生產(chǎn)擠出速度達(dá)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(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。在CAD/CAM技術(shù)得到普及的同時(shí),CAE技術(shù)應(yīng)用越來越廣,以 CAD/CAM/CAE一體化得到發(fā)展,模具新結(jié)構(gòu)、新品種、新工藝、新材料的創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn),特別是汽車、家電等工業(yè)快速發(fā)展,使得注塑模的發(fā)展迅猛。
整體來看我國(guó)塑料模具無論是在數(shù)量上,還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大進(jìn)步,但與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求、世界先進(jìn)水平相比,差距仍很大。一些大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進(jìn)口。在總量供不應(yīng)求的同時(shí),一些低檔塑料模具卻供過于求,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,還有一些技術(shù)含量不太高的中檔塑料模具也有供過于求的趨勢(shì)。
3注塑模具CAD的發(fā)展趨勢(shì)
經(jīng)過近幾年的發(fā)展,塑料模具已顯示出一些新的發(fā)展趨勢(shì):
1、大力提高注塑模開發(fā)能力。
將開發(fā)工作盡量往前推,直至介入到模具用戶的產(chǎn)品開發(fā)中去,甚至在尚無 明確用戶對(duì)象之前進(jìn)行開發(fā),變被動(dòng)為主動(dòng)。
目前,電視機(jī)和顯示器外殼、空調(diào)器外殼、摩托車塑件等已采用這種方法,手機(jī)和電話機(jī)模具開發(fā)也已開始嘗試。這種做法打破了長(zhǎng)期以來模具廠只能等有 了合同,才能根據(jù)用戶要求進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的被動(dòng)局面
2、注塑模具從依靠鉗工技藝轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽楷F(xiàn)代技術(shù)。
隨著模具企業(yè)設(shè)計(jì)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(zhuǎn)變?yōu)橹饕揽考夹g(shù)。這不僅是生產(chǎn)手段的轉(zhuǎn)變,也是生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變和觀念的上升。這一趨勢(shì)使得模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷提高,模具精度越來越高,生產(chǎn)周期越來越短,鉗工比例越來越低,最終促進(jìn)了模具工業(yè)整體水平不斷提高。
目前我國(guó)已有10多個(gè)國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè),約200個(gè)省市級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。與此趨勢(shì)相適應(yīng),生產(chǎn)模具的主要骨干力量從技藝型人才逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)型人才是必然要求。
3、模具生產(chǎn)正在向信息化迅速發(fā)展。
在信息社會(huì)中,作為一個(gè)高水平的現(xiàn)代模具企業(yè),單單只是CAD/CAM的應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。目前許多企業(yè)已經(jīng)采用了CAE、CAT、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP等技術(shù)及其它先進(jìn)制造技術(shù)和虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等,這些都是信息化的表現(xiàn)。向信息化方向發(fā)展這一趨向已成為行業(yè)共識(shí)。
4、注塑模向更廣的范圍發(fā)展。
隨著人類社會(huì)的不斷進(jìn)步,模具必然會(huì)向更廣泛的領(lǐng)域和更高水平發(fā)展?,F(xiàn)在,能把握機(jī)遇、開拓市場(chǎng),不斷發(fā)現(xiàn)新的增長(zhǎng)點(diǎn)的模具企業(yè)和能生產(chǎn)高技術(shù)含量模具企業(yè)的業(yè)務(wù)很是紅火,利潤(rùn)水平和職工收入都很好。因此,模具企業(yè)應(yīng)把握這個(gè)趨向,不斷提高綜合素質(zhì)和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
隨著市場(chǎng)的發(fā)展,塑料新材料及多樣化成型方式今后必然會(huì)不斷發(fā)展,因此對(duì)模具的要求也越來越高。為了滿足市場(chǎng)需要,未來的塑料模具無論是品種、結(jié)構(gòu)、性能還是加工都必將有較快發(fā)展。超大型、超精密、長(zhǎng)壽命、高效模具;多種材質(zhì)、多種顏色、多層多腔、多種成型方法一體化的模具將得到發(fā)展。更高性能及滿足特殊用途的模具新材料將會(huì)不斷發(fā)展,隨之將產(chǎn)生一些特殊的、更為先進(jìn)的加工方法。各種模具型腔表面處理技術(shù),如涂覆、修補(bǔ)、研磨和拋光等新工藝也會(huì)不斷得到發(fā)展。
4國(guó)外注塑模具發(fā)展趨勢(shì)
目前,國(guó)外的注塑機(jī)發(fā)展主要通過以下幾個(gè)方面:
1、微型化與大型化
微型化是各類產(chǎn)品今后的重要發(fā)展方向,有越來越多的市場(chǎng)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(shù)裝備,也已有直徑為 1mm 的塑 料管生產(chǎn)設(shè)備和 3ml 的中空吹塑機(jī)等,但是日本已提出開發(fā)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(chǎn)設(shè)備,已為一些國(guó)家在研發(fā)中。大型化也是今后產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。目前,小轎車車身板
生產(chǎn)用的 8000kN 合模力的注射機(jī)已開發(fā)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(chǎn)設(shè)備已有商品出現(xiàn)。但是,工業(yè)用各種大型塑料制品 的生產(chǎn)需求仍很明顯,諸如洲際長(zhǎng)途輸液輸氣超大直徑塑料管的生產(chǎn),10000L 甚至更大容積的塑料儲(chǔ)裝容器等的生產(chǎn)都已有需求產(chǎn)生。
2、個(gè)性化
長(zhǎng)期以來塑料機(jī)械的機(jī)型、功能、規(guī)格的劃一和固定不變性已不能滿足市場(chǎng)要求??蛻粲捎谏a(chǎn)的塑料制品要求經(jīng)常變化和經(jīng)營(yíng)上有效投資的考慮,需要塑料機(jī)械工業(yè)能為其提供最大行程注射機(jī)、小注射量大合模力或大合模力小注射量 的注射機(jī)、混料與注射聯(lián)用的成型設(shè)備、附有特殊外圍配套裝置的擠出生產(chǎn)線、木材(或其它材料)與塑料共混成型加工設(shè)備這既要求塑料機(jī)械企業(yè)在技術(shù)人才、技術(shù)創(chuàng)新方面要具有雄厚的實(shí)力,也要求企業(yè)能在第一時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確把握客戶的個(gè)性化需求。
3、節(jié)能化
節(jié)能降耗目前已經(jīng)成為注塑機(jī)最主要的發(fā)展趨勢(shì),全電動(dòng)、兩板式注塑機(jī)將 成為未來國(guó)際市場(chǎng)的主流。
5小結(jié)
隨著市場(chǎng)的國(guó)際化,競(jìng)爭(zhēng)將愈演愈烈,短周期、高質(zhì)量、長(zhǎng)壽命的模具行業(yè)和用戶的追求,這必將使模具技術(shù)全面深入地應(yīng)用于塑料模具模具行業(yè)中,同時(shí)與并行工程、精益生產(chǎn)、敏捷制造等多種生產(chǎn)模式的結(jié)合日益密切,最終使塑料模具行業(yè)發(fā)生重大變革。
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第五篇:冷沖壓模具發(fā)展現(xiàn)狀
冷沖壓模具發(fā)展現(xiàn)狀
摘要:模具技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。我國(guó)工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展要求模具行業(yè)向大
型、精密、復(fù)雜、高效、長(zhǎng)壽命和多功能方向發(fā)展。文章從模具的發(fā)展歷史出發(fā),總結(jié)了國(guó)內(nèi)冷沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀。
探討了國(guó)內(nèi)冷沖壓模具發(fā)展的新方向。
關(guān)鍵詞:冷沖壓模具;高新技術(shù)產(chǎn)業(yè);模具工業(yè);CAD/CAM/CAE技術(shù)
模具是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分,是工業(yè)生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)裝備.用模具生產(chǎn)的產(chǎn)品,其價(jià)值往往是模具價(jià)值的幾十倍。模具技術(shù)是一門技術(shù)綜合性強(qiáng)的精密基礎(chǔ)工藝裝備技術(shù),涉及新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備的開發(fā)與推廣應(yīng)用.是冶金、材料、計(jì)量、機(jī)電一體化、計(jì)算機(jī)等多門學(xué)科以及鑄、鍛、熱處理、機(jī)加工、檢測(cè)等諸多工種共同打造的系統(tǒng)工程。用模具生產(chǎn)制品具有高效率、低消耗、高一致性、高精度和高復(fù)雜程度等特點(diǎn),這是其他任何加工制造方法所不及的。目前,模具制造業(yè)已成為與高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)互為依托的產(chǎn)業(yè),模具工業(yè)技術(shù)水平的高低已成為衡量國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。.對(duì)任何國(guó)家來說,制造產(chǎn)業(yè)是綜合國(guó)力及技術(shù)水平的體現(xiàn).而模具行業(yè)的發(fā)展是制造產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。針對(duì)這種情況,國(guó)家出臺(tái)了相應(yīng)的政策,正積極發(fā)展模具制造產(chǎn)業(yè)。
一、冷沖模具工業(yè)歷史悠久
冷沖壓加工工藝在我國(guó)已有悠久的歷史。據(jù)文獻(xiàn)記載:我國(guó)勞動(dòng)人民遠(yuǎn)在青銅時(shí)期就發(fā)現(xiàn)了金屬具有錘擊變形的性能,到了戰(zhàn)國(guó)時(shí)代(公元前403一前221年)已經(jīng)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(shù)。在漫長(zhǎng)的封建社會(huì)時(shí)期,我國(guó)勞動(dòng)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(shù)和高超的藝術(shù)水平,令人嘆為觀止。
近代,從上個(gè)世紀(jì)20年代開始,金屬制品、玩具和小五金等行業(yè)就開始使用沖床、壓力機(jī)等簡(jiǎn)易機(jī)械設(shè)備及相應(yīng)的模具加工產(chǎn)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(chǎn)力較為低下,技術(shù)水平不夠.當(dāng)時(shí)各廠使用的沖壓設(shè)備功率都不大,甚至大多還是手扳腳踏。模具加工業(yè)以手工為主,故而模具的精度不高,損壞率大。直到20世紀(jì)40年代初,出現(xiàn)水壓機(jī)冷沖模具。50年代公私合營(yíng)后.增添了磨床、銑床和鋸床等設(shè)備,又配上硬度計(jì)、外徑內(nèi)徑測(cè)定器和塊規(guī)等較為精密的測(cè)量設(shè)備,冷沖模具的精度得以提高。六七十年代,隨著產(chǎn)品生產(chǎn)大量使用沖壓機(jī)床,冷沖模具已從原來單沖落料、單沖孔模具發(fā)展為落料、沖孔復(fù)合模。同時(shí)由于冷沖模架標(biāo)準(zhǔn)件的出現(xiàn),使模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式多樣化,精度也由此提高與此同時(shí).隨著熱處理技術(shù)的進(jìn)步和檢測(cè)手段的完善,冷沖模具使用壽命提高5~7倍。這一時(shí)期.還由于成型磨削、電脈沖和線切割機(jī)等機(jī)床相繼使用,又采用硬質(zhì)合金為模具材料,冷沖模具的制作工藝有了新的發(fā)展。設(shè)計(jì)人員改進(jìn)制模工藝,具有自動(dòng)送料、自動(dòng)理片和接料裝置的復(fù)合模具大量問世??磕c姶惨M(jìn)后,用石膏、術(shù)?;?qū)嵨锛纯煞瞥鱿嗤?/p>
狀的模芯,使復(fù)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(jī)加工冷沖模具.其凸模(沖頭)和凹??上却慊鹛幚碓偾懈钛b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(dá)到0.01ram??梢哉f這段時(shí)間我國(guó)的模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展日新月異。
二、冷沖模具工業(yè)的現(xiàn)狀
到了21世紀(jì).隨著計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步.CAD/CAE/CAM技術(shù)日臻成熟,其現(xiàn)代模具中的應(yīng)用越來越廣泛。目前我國(guó)沖壓模具無論在數(shù)量上,還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展,但與國(guó)民經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)
水平相比,仍具有較大的差異,一些大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口,特別是中高檔轎車的覆蓋件模具。目前仍主要依靠進(jìn)口。而一些低檔次的簡(jiǎn)單沖模,則已供.過于求,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。根據(jù)中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2009年中國(guó)模具進(jìn)出口總額為38.07億美元,比上年下降3.03%。其中進(jìn)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(jìn)出口最高的仍是塑料橡膠模具,分別占了進(jìn)出口額的50.12%和70.26%;其次是沖壓模具,分別占了進(jìn)出口額的42.42%和22.07%。按進(jìn)口貨源地分,進(jìn)口模具主要來自日本、韓國(guó)、德國(guó),其次是中國(guó)臺(tái)灣、美國(guó)、加拿大、意大利、新加坡、丹麥和法國(guó);按出口目的地分,中國(guó)出口模具的市場(chǎng)主要是香港、美國(guó)和日本.其次是德國(guó)、印度、中國(guó)臺(tái)灣、法國(guó)、巴西、韓國(guó)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(jìn)出口模具價(jià)格方
面分析.2009年出口沖壓模具平均
每噸價(jià)8894.5美元.比上年上升13.5%;出口塑料橡膠模具平均每套價(jià)963美元,比上年上升15.6%。如果與進(jìn)口價(jià)相比較。則沖壓模具平均每噸進(jìn)出口之比為1.8:1;塑料橡膠模具平均每套進(jìn)出口之比為2.5:l。與上年相比,差距明顯縮小。中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)的分析指出,從上述價(jià)格可看出,中國(guó)出El模具的技術(shù)含量和附加值比上年又有了上升,與進(jìn)口模具相比,技術(shù)和價(jià)格差距也在不斷縮小,充分體現(xiàn)出了2009年中國(guó)模具產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。
三、冷沖模具的發(fā)展方向
發(fā)展模具工業(yè)的關(guān)鍵是制造模具的技術(shù)、相關(guān)人才以及模具材料。模具技術(shù)的發(fā)展是模具工業(yè)發(fā)展最關(guān)鍵的—個(gè)因素,其發(fā)展方向應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、質(zhì)量好”和“價(jià)格低”的要求服務(wù)。為此,急需發(fā)展如下幾項(xiàng):
1.全面推廣模具CAD/CAM/CAE技術(shù):隨著微機(jī)軟件發(fā)展和進(jìn)步,普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟,各企業(yè)需要加大CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度,同時(shí)進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可以促進(jìn)CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個(gè)行業(yè)中推廣,實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源重新整合。使虛擬制造成為可能。
2.模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng):高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)具備從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪P退璧闹T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(tǒng)安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上,可以實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù),用于模具制造業(yè)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(yán)峻挑戰(zhàn),但其固有特性和獨(dú)特的加工方法是高速銑削所不能完全替代的。例如對(duì)模具的復(fù)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(yōu)點(diǎn)。復(fù)雜、精密小型腔及微細(xì)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(yīng)用的重點(diǎn)。為了在模具加工中進(jìn)一步發(fā)揮其獨(dú)特的作用,今后將不斷提高EDM的效率、自動(dòng)化程度、加工的表面完整性和設(shè)備的精密化和大型化,作為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,綠色EDM新技術(shù)是未來重要發(fā)展趨勢(shì)。
4.優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù):選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)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(dòng)化、智能化:模具表面的質(zhì)量對(duì)模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響,研究自動(dòng)化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作,提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢(shì)。模具的失效原因有很多.材料方面的原因占較大的比重,據(jù)資料統(tǒng)計(jì),因選材和用材不當(dāng),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(gè)模具價(jià)格構(gòu)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(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用表面處理技術(shù)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(guī)格多
樣化、產(chǎn)品精細(xì)化、制品化,盡量縮短供貨時(shí)間亦是模具行業(yè)的重要發(fā)展趨勢(shì)。
我國(guó)模具工業(yè)雖然有了很大的發(fā)展,但總體看來,技術(shù)水平仍比工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家要落后15—20年,這與我國(guó)制造業(yè)發(fā)展的要求相比差距還很大。為了推進(jìn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè),適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門發(fā)展的需要,模具工業(yè)需要進(jìn)行進(jìn)一步技術(shù)結(jié)構(gòu)和加速國(guó)產(chǎn)化。因此,應(yīng)立足國(guó)情,著重發(fā)展模具行業(yè)中的關(guān)鍵、共性技術(shù).不斷加大新技術(shù)的開發(fā)和推廣應(yīng)用力度,不斷提高行業(yè)的自主創(chuàng)新能力,用信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的制造技術(shù)水平,積極采用高新技術(shù)和先進(jìn)適用技術(shù)來提高行業(yè)的總體水平。使我國(guó)模具行業(yè)向大型、精密、復(fù)雜、高效、長(zhǎng)壽命和多功能方向發(fā)展。推動(dòng)我國(guó)模具工業(yè)技術(shù)進(jìn)步再上新臺(tái)階,將是我國(guó)模具行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要任務(wù)。