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模具行业发展趋势分析

发布时间:2014-10-10

1、模具市场全球化,模具生产周期进一步缩短

模具市场全球化是当今模具工业最主要的特征之一,模具的购买者和生产商遍布全世界,模具工业的全球化发展使生产工艺简单、精度低的模具加工企业向技术相对落后、生产率较低的国家迁移,发达国家的模具生产企业则定位在生产高水准的模具上,模具生产企业必须面对全球化的市场竞争,同时模具生产厂家不得不千方百计地加快生产进度,努力简化和废除不必要的生产工序,模具的生产周期将进一步缩短。

2、模具CAD/CAM向集成化、智能化和网络化发展

软件的功能模块越来越齐全,同时各功能模块采用同一数据模型,实现信息的综合管理与共享,支持模具设计、制造、装配、检验、测试及生产管理的全过程。有的系列化软件包括了曲面/实体几何造型、复杂形体工程制图、工业设计高级渲染、模具设计专家系统、复杂形体CAM、艺术造型及雕刻自动编程系统、逆向工程系统及复杂形体在线测量系统等;模具设计、分析、制造的三维化、无纸化使新一代模具软件以立体的、直观的感觉来设计模具,所采用的三维数字化模型能方便地用于产品结构的CAE分析、模具可制造性评价和数控加工、成形过程模拟及信息的管理与共享;同时,随着竞争、合作、生产和管理等方面的全球化、国际化,以及计算机软硬件技术的迅速发展,网络使得在模具行业应用虚拟设计、敏捷制造技术既有必要,也有可能。

3、模具技术向高速加工、硬铣削和复合加工方向发展

随着模具向精密化和大型化方向发展,加工精度超过1μm的超精加工技术和集电、化学、超声波、激光等技术综合在一起的复合加工在今后的模具制造中将有广阔的前景。高速加工使工件获得光滑表面,节省加工时间,典型的步进距仅有0.0254mm,而尖点只有0.001mm高,经过高速加工的工件表面大多数都非常光洁,无需钳工的进一步加工。目前,机加工工具制造商都热衷于生产为高速加工而专门设计的加工中心,在美国采用高速加工技术以减少或省去钳工工序是一种效益相当可观的措施,这种技术在欧洲和日本也颇受欢迎。另外,用充分硬化的材料加工模具的型腔是模具加工业发展的另一个重要趋势。高主轴转速及小的刀具半径所进行的轻度切削形成了足够的转矩,可以用来加工硬度高达64HRC的金属材料,由于不需要再进行热处理,常规热处理后的回火以及抵消由热处理引起的几何变形所进行的磨削加工也都不需要了,该技术在日本倍受青睐,如今在美国也受到了广泛的关注并正向欧洲传播。

随着各种新技术的迅速发展,国外已出现了模具自动加工系统,该系统由多台机床合理组合,配有随行定位夹具或定位盘,有完整的机具、刀具数控库和数控柔性同步系统,具有实时质量监测控制系统。

4、模具产品将向大型、精密、标准化方向发展

一方面模具成型零件日渐大型化和为提高生产效率开发的“一模多腔”造成了模具日趋大型化,另一方面电子信息产业、医学的迅猛发展带来了零件微型化及精密化,有些模具的加工精度公差就要求在1μm以下。另外多功能复合模具

将得到进一步发展,新型多功能复合模具除了冲压成型零件外,还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务,生产效率进一步提高。

国外发达国家模具标准件使用覆盖率一般为80%左右,随着我国模具工业的发展,模具标准化工作必将加强,模具标准化程度将进一步提高,模具标准件的应用和生产在“十一五”期间必将得到较大的发展。

5、模具种类向热流道、气辅模具及适应高压注塑成型工艺方向发展

采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量,并能大幅度节约制作的原材料,国外许多塑料模具厂所生产的塑料模具50%以上采用了热流道技术,有的已经达到80%以上,效果十分明显;气体辅助注射成形具有注射压力低、制品翘曲变形小、表面质量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;高压注射成形可强制树脂收缩率,增加塑料件尺寸的稳定性;另外注射压缩成形技术,可使成形件局部内应变小,能得到缩孔少的厚壁成形件,而对于塑件狭窄的部件也可注入树脂,并可用小注射力能得到优良制品,这些技术正在逐步推广使用。

6、快速经济模具前景十分广阔

多品种小批量生产时代的到来,人们要求模具的生产周期越短越好,因此快速经济模具将有广阔的发展前景。预计21世纪,用各种超塑性材料来制作模具、用环氧、聚酯或在其中填充金属、玻璃等增强物制作简易模具等生产方式占工业生产的比例将达到75%以上。快速经济模具主要包括快速原型制造技术、表面成形制模技术、浇铸成形制模技术、冷挤压及超塑成形制模技术、无模多点成形技术、KEVRON钢带冲裁落料制模技术、模具毛坯快速制造技术等。

7、优质模具材料及先进表面处理技术受到重视

因选材和用材不当,致使模具过早失效,大约占失效模具的45%以上,因此选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命显得十分重要,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具特殊性能的模具钢,开发模具钢品种规格,扩大其他优质模具材料如硬质合金、陶瓷材料、复合材料等的应用范围是主要研究热点;用铝合金作模具材料以缩短制模周期、降低模具成本,将在快速经济模具中得到较快发展。

模具表面处理的主要趋势是:由渗入单一元素向多元素共渗、复合渗发展,由一般扩散向CVD、PVD、PCVD、离子渗入、离子注入等方向发展,可采用的镀膜有:TiC、TiN、TiCN、TiAlN、CrN、Cr7C3、W2C等,同时热处理手段由大气热处理向真空热处理发展。目前激光强化、辉光离子氮化及电镀(刷镀)防腐强化等技术也日益受到重视。

8、汽车、IT电子产业发展影响模具市场景气

中国模具的进口首次出现负增长,模具行业受“一大一小”的拉动,这两年发展确实很好。“一大”是指汽车产业,汽车产业指的不仅仅是整车,还有汽车零部件,例如目前中国首次成为对美国汽车零部件的第二大出口国,这就意味着中国汽车模具市场已经发挥了不可替代的作用。它的快速发展对模具的拉动起了重要的作用,“一小”是指IT电子产业。2006年的模具进口总量为20.47亿美元,比2005年20.68亿美元降低了2100万美元,首次出现了负增长,止住了进口年年增幅扩大的势头;出口总量为10.41亿美元,比2005年增长了41.06%,首次突破10亿美元,进口减少,逆差下降,是非常可喜的

9、模具产业结构还需进一步调整

虽然,模具行业与前几年相比有了较大的进步,但仍然存在着许多问题。比如,产业结构不合理的现象仍然存在。产业结构包括产品结构、技术结构、进出口结构等,都不同程度地存在着问题。比如,在进出口结构方面,由于我国模具设计制造水平和能力不能满足市场要求,因此,每年都有大量模具进口,尤以高档产品为主。2006年进、出口冲压模具如果按重量计,单价分别为14913美元/t和5869美元/t,进口大大高于出口;而对于塑料橡胶模具,2006年进、出口分别为413715套和1217772套,出口量远远大于进口量,而单价却相差很悬殊:进口价格2532美元/套,出口价格602美元/套,相差4倍,虽然出口量是接近进口量的3倍,但总额仍然低于进口。说明我们仍在大量进口高档模具,出口的却是以中低档为主。所以,从长远来看,进出口合理化趋向应是不断扩大出口,减少进口,使出口多于进口。显然,这还需要想当一段时间的努力。

10、管理水平制约模具企业发展

模具制造过程管理不同于一般的产品管理,它是面对单位生产的模具行业,如何实现数字化、信息化管理,是非常有学问的。如果模具的管理没有一个科学的、动态的管理方法,就不能保证模具的生产制造有条不紊,模具供货及时到位。同时,每家企业的模具产品都不同,所以需要个性化的管理。凡是做得好的模具企业,他们都有一整套独特的、适合自己的管理方法,只是这样的企业太少了。罗百辉指出,模具企业如果再不抓管理,就会发展不下去了,这已经成为制约模具企业发展的瓶颈问题。

11、政府大力扶持模具城建设

由于模具产品本身需要配套发展的特点,这些年在全国一些地方出现了许多模具城或模具工业园区,引起了大家的关注。罗百辉表示,模具园区应该整体规划,错位发展,做出自己的特色来。经过这几年的发展,确实有的模具城已经发展得很不错了。比如,横沥镇的模具城就非常有特色:进入模具城的这些企业,他们并不是被强迫集中在一个有围墙的圈子里,而是分布在开发区里,只是相对集中,但是却享受当地政府给予模具园区的一些政策。那些硬性搬到一起,追求形式上的模具园区的一些做法,非但不利于企业发展,相反,还给不具备搬迁条件的企业增添许多负担。罗百辉认为,模具城的集群效应要充分体现,政府应该引导模具产品本身上下游供应链配套发展。比如说,入模具园区的南方冲压模具联盟,当初在选址上就得到横沥政府的优惠政策支持,在中泰五金模具公司的带动下12家企业共同入园,建立汽车产业园。政府的扶持也是建立在模具企业健康发展的基础上,确确实实为企业办事,而不是搞面子工程,这样才会受到企业欢迎,才会更有意义。

12、模具协会发挥政企桥梁作用

作为连接政府与企业的桥梁,模具协会一直在不停地努力工作着。深圳市模具技术学会通过举办展会,给企业搭建展示的舞台;组织技术交流会,让更多的企业学习到国际上先进的模具制造技术;召开专题研讨会,帮助企业寻找出路和办法应对市场,促进了行业进步;通过进行“重点骨干模具企业”的选评,培养一批中坚骨干企业;另外,学会每年还要为科协评选的国家级新技术新产品做推荐工作,让被评选上的企业进入科协的视野,享受一些特殊政策,有益于企业的发展。作为协会工作人员,经常下基层,走访企业,倾听企业的心声,了解企业的需求,指导企业并提出建设性的意见,给企业和行业做了许多实实在在的事情,

使协会在行业中的权威提高。如今,协会正在急企业之所急,想企业之所想,进行数字信息化管理工作的推广。

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