冲压模具的发展趋势

2022-08-05

第一篇:冲压模具的发展趋势

我国冲压模具现状及发展趋势分析

一、现状

改革开放以来,随着国民经济的高速发展,市场对模具的需求量不断增长。近年来,模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展,模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化,除了国有专业模具厂外,集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。

浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”;广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业,科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心;中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。

随着与国际接轨的脚步不断加快,市场竞争的日益加剧,人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一,模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志,并在很大程度上决定企业的生存空间。

近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度,将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD,并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件,个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件,并成功应用于冲压模的设计中。

以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具制造技术已取得很大进步,东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外,许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力,在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步;在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。

例如,吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析KMAS软件,华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模、汽车覆盖件模具和级进模CAD/CAE/CAM软件,上海交通大学模具CAD国家工程研究中心开发的冷冲模和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲模CAD软件等在国内模具行业拥有不少的用户。

虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展,但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如,精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低;CAD/CAE/CAM技术的普及率不高;许多先进的模具技术应用不够广泛等等,致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。

二、未来冲压模具制造技术发展趋势

模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项:

(1)全面推广CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步,普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟,各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度;进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能,实现技术资源的重新整合,使虚拟制造成为可能。

(2)高速铣削加工国外近年来发展的高速铣削加工,大幅度提高了加工效率,并可获得极高的表面光洁度。另外,还可加工高硬度模块,还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展,对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。

(3)模具扫描及数字化系统高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能,大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统,可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上,实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据,用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用,相信在“十五”期间将发挥更大的作用。

(4)电火花铣削加工电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术,这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术,它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样),因此不再需要制造复杂的成型电极,这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。

(5)提高模具标准化程度我国模具标准化程度正在不断提高,估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。国外发达国家一般为80%左右。

(6)优质材料及先进表面处理技术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就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。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应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。

(7)模具研磨抛光将自动化、智能化模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响,研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作,以提高模具表面质量是重要的发展趋势。

(8)模具自动加工系统的发展这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合;配有随行定位夹具或定位盘;有完整的机具、刀具数控库;有完整的数控柔性同步系统;有质量监测控制系统。

CNC雕刻机在国内的发展上从最近的一两年才有较大的发展,相关加工厂和使用单位时刻以敏锐的眼光盯着厂家的动向,这也是身为雕铣机主机生产厂一点也不敢松懈的真正原因所在。

作为用户当然要选合适的设备,如果选型不当,不但不能赚钱反而令陷入为机器打工的苦涩局面。那么什么样的机床才是好机床?

我们认为好机床的定义是这样的:

能够在短期内收回投资的机床才是好机床。

数控机床的设计使用寿命一般为7年,主要是数控方面的使用寿命为准,这样花钱和挣钱的比例关系将直接影响您的生意,所以仔细分析功能进行选型是有效投资的必要条件。

在国外很早就有雕铣机的名词(CNCengravingandmillingmachine),严格地讲雕是铣的一部分,是购买雕刻机还是购买数控铣式加工中心是经常要问自己的问题。另外,还有目前盛行的高速切削机床(HSCMACHINE)。还是让我们首先搞清楚三个机型区别:

1、数控铣和加工中心用于完成较大铣削量的工件的加工设备

2、数控雕铣机用于完成较小铣削量,或软金属的加工设备

3、高速切削机床用于完成中等铣削量,并且把铣削后的打磨量降为最低的加工设备

深入分析上述设备的结构可以帮我们做出正确的选择

一、从机械角度

机床的机械分为两个部分,移动部分和不移动部分:工作台,滑板,十字花台等为移动部分,床座,立柱等为非移动部分

1、数控铣加工中心:

非移动部分钢性要求非常好移动部分钢性要求非常好优点:能进行重切削;缺点:由于移动部分同样庞大,牺牲了机床灵活性,对于细小的部分和快速进给无能为力。

2、数控雕铣机

非移动部分钢性要求好移动部分钢性要以灵活为前题下,尽可能的轻一些,同时保持一定的钢性。优点:可进行比较细小的加工,加工精度高。对于软金属可进行高速加工;缺点:由于钢性差所以不可能进行重切削。

3、高速切削机床

非移动部分钢性要求非常好移动部分钢性要求比较好,而且尽可能的轻巧。优点:能进行中小量的切削(例一般φ10的平底刀,对于45号钢(300)深切深度以0.75为好);缺点:正确使用下能发挥高效,低成本,使打磨量变为极少。不正确使用,马上就会使刀具的废品堆积如山。

如何从机械上做到上面又轻、刚性又好矛盾的要求,关键在于机械结构上的功夫。

1、床体采用高低筋配合的网状架构,有的直接采用蜂巢的相接的内六角网状结构

2、超宽的立柱和横梁,大家知道龙门式的结构由于其极好的对称性和极佳的钢性被高速切削设备厂家一直做为首选结构。

3、对于移动部分有与数控铣显著的不同之处是加宽了很多导轨与导轨之间的距离,以克服不良力矩的问题。

4、从材料上讲一般采用了米汉那铸铁,也就是孕育铸铁,在浇注铁水时加入一定比例的硅(Si)从而改变了铁的内部结构,使之更加耐冲压,刚性上有显著提高。

5、机床的刚性主要用于克服移动部分在高速移动时对非移动部分的强大冲击,所以导轨、丝杆要求粗一些,以及加强连接部分刚性。

二、从数控角度分析

1、数控铣加工中心对数控系统要求速度一般,主轴转速0-8000RPM左右

2、雕铣机要求高速的数控系统,主轴转速3000-30000RPM左右

3、高速切削机床要求高速的数控系统以及极好的伺服电机特性,主轴转速1500-30000RPM左右

三、编程软件上分析

从软件的角度上讲,数控铣加工中心,高速切削机床雕铣机都可以使用标准的CAD/CAM软件如:MasterCamCimatronPEUG等。

铣床通常以为Cimatron刀路较好一点,新版的软件充分考究到刀具的每时每刻的切削量的均匀性,尤其是刀进入走出工作的一刻的速度和圆滑性,以及在拐点的跟随差算法问题(followingError),使结果和设计图形更加贴进,CAD部分刚大量采用直观的三维实体造型如Solidworks等再通过IGS等转入CAM软件进行加工。不过不用担心,CAD/CAM的发展速度远胜于机床的CNC的发展速度。

第二篇:模具设计与制造的研究现状及发展趋势大全

现在模具制造技术的的发展现状和趋势

08材料(1)班 0806031027 黄成磊

摘要:在现代化的工业生产中,模具展现出其独领风骚的魅力,其设计与制造的水平在不断进步,日趋完善。就模具的设计与制造的研究现状来说,生产的模具不断地实现大型化、精密化,不断地融进高技术等;而其发展趋势可预见到,将向更大型、更精密、更环保、更多技术含量的方向发展。本文从宏观的方向对模具设计与制造进行一次探讨,简述了该行业的研究现状,并就国家“十一五”对模具行业的发展规划分析总结出了模具设计与制造的发展趋势。 关键词:模具;设计与制造;研究现状;发展趋势

Recent Condition and Developing Trends of Mold Designing and

Manufacturing Abstract: In modern industrial production, mold show the charm of its leading position, its level of design and manufacture of continuous progress and perfection. In the research of mold design and manufacture , the production of molds continue to achieve large-scale, precision, continuously melt into the high-tech, etc.; and its development trends can be foreseen, will be larger, more sophisticated, more environmentally friendly and more technical content. This paper has a discussion of mold designing and manufacturing from a macro direction, outlining the research status of mold industry and summing up the mold design and manufacturing trends, according to the national "Eleventh Five-Year plan” for the development of mold industry. Key words: mold; design and manufacture; recent condition; developing trends 1背景及研究目的

目前来讲,在我国现代化的工业生产中,模具展现出其独领风骚的魅力。60%~90%汽车、电子信息、电器、航空航天等行业产品,需要模具对组成它们的零件进行成型。现代模具能够成形小到比头发丝还要细小的、应用在微电子元器件上的芯片引脚;也可生产用于水轮发电机组中数米尺寸的定、转子片。采用模具生产制件,不仅能根据产品的要求制造出各种尺寸和形状零件,其尺寸精度和互换性高,而且生产效率高,适合大批量生产。然而,究竟模具设计与制造行业的现状如何,又将如何发展,还是需要经过较多的了解与研究才可得知。 2基本概念及主要内容

模具的设计与制造过程,实际上就是模具的生产过程,也就是将原材料转为模具的过程。其主要的流程有: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,检验与包装等。至于模具设计与制造的主要内容,顾名思义,包含两大方面:模具设计与模具制造。模具设计有塑料模设计、冲压模设计等,而模具制造既包含传统的加工工艺:切削加工、铸造加工等,也包含特种加工等近现代发展起来的新兴加工工艺。其中的特种加工包括电火花加工、电化学加工、超声波加工和激光加工等等。后文将对特种加工作主要介绍。

[2][1]3模具设计与制造的研究现状

3.1模具设计的研究现状

3.1.1设计的模具种类

从模具设计的模具种类来讲,主要是冷冲模设计和型腔模设计。冷冲模设计包括冲裁模设计、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。下面分别以冲裁模设计和注塑模设计对模具设计作进一步的研究了解。

冲裁模的设计,首先要对冲裁件进行工艺分析,要求尽可能地节省材料、简化工序、使模具加工更简单、模具寿命更长、操作更方便、产品质量更稳定等,然后根据工艺分析确定工艺方案,关键是确定冲裁工序的组合与冲裁工序顺序,再后是进行一系列的相关计算,包括排样设计、工艺力的计算、压力中心的确定等等,接着是冲裁模主要零部件的结构设计,主要解决凸凹模的设计,以及包含定位零件、卸料装置、推件装置、导向零件、固定板和垫板的设计等。

塑料注塑模的设计,注射模的一般设计步骤有:第一步, 准备工作,包括研究设计任务书、熟悉塑件及其材料性能、制定成型工艺卡等五步;第二步, 结构设计,包括确定型腔个数、确定各种尺寸及脱模方式、绘制结构草图等二十步;第三步, 图样审核,包括对塑件性能和质量要求审核、对选用注射机设备的审核、对模具结构的审核及对图样的审核共四步。 3.1.2设计的工具

CAD/CAM技术使工程技术人员能借助计算机对产品、模具结构、成形工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。它能显著缩短模具设计及制造周期,降低生产成本,提高产品质量。制造出来的模具精度高、一致性强、互换性好。目前CAD/CAM/CAE一体化技术应用于产品的结构设计、性能分析、模具设计,甚至可应用于产品加工的全过程。 3.2模具制造的研究现状

[6]

[1]

[4]

[3]模具制造最主要的就是模具加工方法。下面通过了解模具加工方法来认识模具制造的研究现状。

3.2.1实体层面模具加工方法

有铸造加工、切削加工和特种加工三种加工方法。下面主要介绍特种加工。

特种加工亦称“非传统加工”或“现代加工方法”,泛指用电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量达到去除或增加材料的加工方法,从而实现材料被去除、变形 、改变性能或被镀覆等。特种加工中比较典型的方法是电火花加工。电火花加工就是在加工过程中,使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电,放电时局部瞬时产生的高温把金属蚀除下来的加工方法。其原理是基于工件电极和工具电极之间产生脉冲性的火花放电,放电时产生电蚀现象去除多余的金属,达到尺寸加工的目的。

除了电火花加工,特种加工还包括电化学加工、激光加工、超声波加工、电子束加工、等离子弧加工等等。其中简单介绍激光加工和超声波加工。激光加工就是把激光的方向性好和输出功率高的特性应用到材料的加工领域中去。

超声波加工,也称超声加工,是利用工具端面的超声振动,通过磨料悬浮液加工脆硬材料的一种成型方法。

应用方面,电火花加工只能加工金属导电材料,给工件进行穿孔加工、行腔加工和切断加工等;激光加工和超声波加工既能加工金属材料,也能加工非金属材料,激光加工可给工件打孔、切割、焊接、热处理、抛光和修整等,超声波加工可给工件进行型孔、型腔加工,切割加工和焊接加工等。

3.2.2软件层面的模具加工方法

主要运用CAD/CAM/CAE软件进行模拟加工 。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。快速原型制造技术(RPM)被公认为是继数控(NC)技术之后的一次技术革命,基于快速原型的快速制模技术是现在和未来的一个热点。此外表面成形制模技术、浇铸成型制模技术、冷挤压及超塑性成形制模技术、无模多点成形技术和KEVRON钢带冲裁落料制模术也在蓬勃发展。逆向工程即先对制件(所加工的产品)进行扫描生成多种格式的CAD数据,再在另外的CAD/CAE/CAM软件中进行改型设计,该技术是现代模具制造中最流行的模具制造技术。英国雷尼绍公司专门为模具制造开发生产的扫描系统,就可以成功地应用于模具制造的逆向工程中,它不仅可以改善数控机床的性能,扩大数控机床的功能,而且还能提高数控机床的效率。雷尼绍公司的Retroscan、Renscan200、Cyclone 高速扫描机已被青岛海尔、济南轻骑、国家模具中心等单位开始使用

[10]

[9][8][8]

[8][8][7]

。 3.3模具设计与制造的研究现状总述

在模具工业的总产值中,冲压模具约占50%,塑料模具约占33%,压铸模具约占6%,其他各类模具约占11%。在模具生产方面,国内已经能够生产精度达21µ m的精密多T位级进模、新轿车的部分覆盖件模具、48in(约122cm)大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具,还有照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具等精密塑料模具。

虽然我国模具总量目前已达到相当规模,模具水平也有很大提高,但设计制造水平总体上落后于德、美、日、法、意等工业发达国家许多。国内大型、精密、复杂、长寿命的模具占总量比例不足30%,而国外在50%以上。2004年,模具进出口量之比为3.7﹕1,进出口相抵后的净进口额达13.2亿美元,为世界模具净进口量最大的国家

[11][9]

。所幸的是,近年来,我国模具进出口结构得到持续的改善,模具制造水平不断提升,如下表所示:

尽管情况有所改善,但相对而言,我国模具设计制造水平还是比英国、加拿大、西班牙、葡萄牙、韩国、新加坡等国落后

[11]

。究其原因,主要有以下几个方面的因素:

(1) 原材料: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优于国产材料

[12]

(2) 软件:我国CAD/CAE/CAM软件开发进度和水平低,且CAM/CAE的发展跟不上CAD,其中三维设计的应用尚处在开始阶段,数控加工在模具制造中所占比例仍然较低

(3) 设备:我国能提供的比较成套的高精度加工设备与国外装备相比,仍有较大差距。即使国内许多企业已引进国外许多先进设备,但总体的装备水平比国外低很多。由于体制和资金等方面的原因,引进设备不配套,设备与附件不配套现象十分普遍,设备利用率低的问题长期得不到较妥善的解决。

这都导致了我国模具产品水平低于国际水平,生产周期却高于国际水平,从总体上大大落后于国外水平。

4模具设计与制造的发展趋势

根据“十一五”模具行业发展规划,“十一五”期间模具产品发展重点主要有如下几类:

(1) 车覆盖件模具 :属于冲压模具,主要为汽车配套的覆盖件模具。大都是大中型,结构复杂,技术要求高。

(2) 精密冲压模具 :包括多工位级进模和精冲模,精度及寿命要求极高,主要为电子工业、汽车、仪器仪表、电机电器等配套。 (3) 大型精密塑料模具 :包括为汽车和家电配套的大型注塑模具,为电子信息产业和机械及包装配套的多层、多腔、多材质、多色精密注塑模等。

(4) 主要模具标准件 :目前国内的较大产量的模具标准件主要是模架、导向件、推杆推管、弹性元件等。这些产品不但国内配套大量需要,出口前景也很好,需大力发展。氮气缸和热流道元件主要依靠进口,应在现有基础上提高水平,形成标准并组织规模化生产。

(5) 其他高技术含量的模具 :占模具总量给8%的压铸模具中,大型薄壁精密压铸技术含量高,难度大。镁合金压铸模具目前虽然刚起步,但发展前景好,有代表性。子午线橡胶轮胎模具也是发展方向,其中活络模技术难度最大。与快速成型技术相结合的一些快速制模技术及相应的快速经济模具具有很好的发展前景。这些高技术含量的模具在“十一五”期间也应重点发展

[11]

通过国家“十一五”规划对模具行业的相关规划,可总结出模具设计与制造行业的发展趋势: (1) 模具设计与制造:向更精密、更高效、复合和多功能方向发展

(2) 模具产品:更大型、更精密、更复杂、更绿色及更经济的方向发展,模具产品的技术含量将不断提高,模具制造周期将不断缩短

(3) 模具软件:CAD/CAE/CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展,快速原型制造技术和快速经济制模技术及逆向工程技术得到越来越多的重视。

参考文献:

[1] 彭建生.《模具设计与加工速查手册》 .机械工业出版社 [2] 彭建生,秦晓刚.《模具技术问答》第二版 .机械工业出版社

[3] 党根茂,骆志斌,李集仁.《模具设计与制造》 .西安电子科技大学出版社 [4] 林承全,胡绍平.《冲压模具课程设计 指导与范例》.化学工业出版社.2008 [5] 昆山模具网. 汽车锁扣盖注塑模具结构图

[6] 乔礼洪.象山同家铸造模具厂.《CAD/ CAM 在铸造模具设计和制造中的应用》 [7] 胡传炘,夏志东.《特种加工手册》.北京工业大学出版社 [8] 张辽远.《现代加工技术》第二版.机械工业出版社.2008 [9] 《我国模具工业发展现状及前景趋势研究》.东北制造网.慧聪五金网 [10] 李和平,肖根福.井冈山学院工学院.《模具技术现状与发展趋势综述》 [11] 2000-2009模具市场评估及2012年综合预测报告

[12] 陈婧媛.哈尔滨理工大学. 《模具行业设计制造技术现状与趋势》

[13] 特种加工.网站文章.佚名

第三篇:模具工业发展趋势(定稿)

模具工业发展趋势.txt偶尔要回头看看,否则永远都在追寻,而不知道自己失去了什么。男

人掏钱是恋人关系,女人掏钱是夫妻关系,男女抢着掏钱是朋友关系。男人爱用眼睛看女人,

最易受美貌迷惑;女人爱用心看男人,最易受伤心折磨。塑料收缩率和模具尺寸

设计塑料模时,确定了模具结构之後即可对模具的各部分进行详细设计,即确定各模板和零

件的尺寸,型腔和型芯尺寸等。这时将涉及有关材料收缩率等主要的设计参数。因而只有具

体地掌握成形塑料的收缩率才能确定型腔各部分的尺寸。即使所选模具结构正确,但所用参

数不当,就不可能生产出品质合格的塑件。

一 、塑料收缩率及其影响因素

热塑性塑料的特性是在加热後膨胀,冷却後收缩,当然加压以後体积也将缩小。 在注

塑成形过程中,首先将熔融塑料注射入模具型腔内,充填结束後熔料冷却固化,从模具中取

出塑件时即出现收缩,此收缩称为成形收缩。塑件从模具取出到稳定这一段时间内,尺寸仍

会出现微小的变化,一种变化是继续收缩,此收缩称为後收缩。另一种变化是某些吸湿性塑

料因吸湿而出现膨胀。例如尼龙610含水量为3%时,尺寸增加量为2%;玻璃纤维增强尼龙

66的含水量为40%时尺寸增加量为0.3%。但其中起主要作用的是成形收缩。 目前确定各种

塑料收缩率(成形收缩+後收缩)的方法,一般都推荐德国国家标准中DIN16901的规定。即

以23℃±0.1℃时模具型腔尺寸与成形後放置24小时,在温度为23℃,相对湿度为50±5%

条件下测量出的相应塑件尺寸之差算出。

收缩率S由下式表示: S={(D-M)/D}×100%(1)

其中:S-收缩率; D-模具尺寸; M-塑件尺寸。

如果按已知塑件尺寸和材料收缩率计算模具型腔则为 D=M/(1-S) 在模具设计中为了简化计

算,一般使用下式求模具尺寸:D=M+MS(2)

如果需实施较为精确的计算,则应用下式: D=M+MS+MS2(3)

但在确定收缩率时,由於实际的收缩率要受众多因素的影响也只能使用近似值,因而用式(2)

计算型腔尺寸也基本上满足要求。在制造模具时,型腔则按照下偏差加工,型芯则按上偏差

加工,便於必要时可作适当的修整。

难於精确确定收缩率的主要原因,首先是因各种塑料的收缩率不是一个定值,而是一个范围。

因为不同工厂生产的同种材料的收缩率不相同,即使是一个工厂生产的不同批号同种材料的

收缩率也不一样。因而各厂只能为用户提供该厂所生产塑料的收缩率范围。其次,在成形过

程中的实际收缩率还受到塑件形状,模具结构和成形条件等因素的影响。下面对这些因素的

影响作一介绍:

1、塑件形状

对於成形件壁厚来说,一般由於厚壁的冷却时间较长,因而收缩率也较大,如图1所示。

对一般塑件来说,当熔料流动方向L尺寸与垂直於熔料流方向W尺寸的差异较大时,则收缩率差异也较大。 从熔料流动距离来看,远离浇口部分的压力损失大,因而该处的收缩率也比靠近浇口部位大。 因加强筋、孔、凸台和雕刻等形状具有收缩抗力,因而这些部位的收缩率较小。

2、模具结构

浇口形式对收缩率也有影响。用小浇口时,因保压结束之前浇口即固化而使塑件的收缩率增大。 注塑模中的冷却回路结构也是模具设计中的一个关键。冷却回路设计得不适当,则因塑件各处温度不均衡而产生收缩差,其结果是使塑件尺寸超差或变形。在薄壁部分,模具温度分布对收缩率的影响则更为明显。

3、成形条件

料筒温度:料筒温度(塑料温度)较高时,压力传递较好而使收缩力减小。但用小浇口时,因浇口固化早而使收缩率仍较大。对於厚壁塑件来说,即使料筒温度较高,其收缩仍较大。

补料:在成形条件中,尽量减少补料以使塑件尺寸保持稳定。但补料不足则无法保持压力,也会使收缩率增大。

注射压力:注射压力是对收缩率影响较大的因素,特别是充填结束後的保压页号335压力。在一般情况下,压力较大的时因材料的密度大,收缩率就较小。

注射速度:注射速度对收缩率的影响较小。但对於薄壁塑件或浇口非常小,以及使用强化材料时,注射速度加快则收缩率小。

模具温度:通常模具温度较高时收缩率也较大。但对於薄壁塑件,模具温度高则熔料的流动阻抗小,*]而收缩率反而较小。

成形周期:成形周期与收缩率无直接关系。但需注意,当加快成形周期时,模具温度、熔料温度等必然也发生变化,从而也影响收缩率的变化。在作材料试验时,应按照由所需产量决定的成形周期进行成形,并对塑件尺寸进行检验。用此模具进行塑料收缩率试验的实例如下。 注射机:锁模力70t 螺杆直径Φ35mm 螺杆转速80rpm 成形条件:最高注射压力178MPa 料筒温度230(225-230-220-210)℃ 240(235-240-230-220)℃ 250(245-250-240-230)℃ 260(225-260-250-240)℃ 注射速度57cm3/s 注射时间0.44~0.52s 保压时间6.0s 冷却时间15.0s

二 、模具尺寸和制造公差

模具型腔和型芯的加工尺寸除了通过D=M(1+S)公式计算基本尺寸之外,还有一个加工公差的问题。按照惯例,模具的加工公差为塑件公差的1/3。但由於塑料收缩率范围和稳定性各有差异,首先必须合理化确定不同塑料所成形塑件的尺寸公差。即由收缩率范围较大或收缩率稳定较差塑料成形塑件的尺寸公差应取得大一些。否则就可能出现大量尺寸超差的废品。 为此,各国对塑料件的尺寸公差专门制订了国家标准或行业标准。中国也曾制订了部级专业

标准。但大都无相应的模具型腔的尺寸公差。德国国家标准中专门制订了塑件尺寸公差的DIN16901标准及相应的模具型腔尺寸公差的DIN16749标准。此标准在世界上具有较大的影响,因而可供塑料模具行业参考。

关於塑件的尺寸公差和允许偏差

为了合理地确定不同收缩特性材料所成形塑件的尺寸公差,让标准引入了成形收缩差△VS这一概念。

△VS=VSR_VST(4)

式中: VS-成形收缩差VSR-熔料流动方向的成形收缩率VST-与熔料流动垂直方向的成形收缩率。

根据塑料△VS值,将各种塑料的收缩特性分为4个组。△VS值最小的组是高精度组,以此类推,△VS值最大的组为低精度组。 并按照基本尺寸编制了精密技术、

110、120、130、140、150和160公差组。并规定,用收缩特性最稳定的塑料成形塑件的尺寸公差可选用

110、120和130组。用收缩特性中等稳定的塑料成形塑件的尺寸公差选用120、130和140。如果用这类塑料成形塑件的尺寸公差选用110组时,即可能出大量尺寸超差塑件。用收缩特性较差的塑料成形塑件的尺寸公差选用130、140和150组。用收缩特性最差的塑料成形塑件的尺寸公差选用140、150和160组。 在使用此公差表时,还需注意以下各点。 表中的一般公差用於不注明公差的尺寸公差。直接标注偏差的公差是用於对塑件尺寸标注公差的公差带。其上、下偏差可设计人员自行确定。例如公差带为0.8mm,则可以选用以下各种上、下偏差构成。0.0;-0.8;±0.4;-0.2;-0.5等。 每一公差组中均有A、B两组公差值。其中A是由模具零件组合形成的尺寸,增加了模具零件对合处不密合所形成的错差。此增加值为0.2mm。其中B是直接由模具零件所决定的尺寸。 精密技术是专门设立的一组公差值,供具有高精度要求塑件使用。 在此用塑件公差之前,首先必须知道所使用的塑料适用哪几个公差组。

三 、模具的制造公差

德国国家标准针对塑件公差制订了相应模具制造公差的标准DIN16749。该表中共设4种公差。不论何种材料的塑件,其中不注明尺寸公差尺寸的模具制造公差均使用序号1的公差。具体公差值由基本尺寸范围确定。 不论何种材料塑件中等精度尺寸的模具制造公差为序号2的公差。不论何种材料塑件较高精度尺寸的模具制造公差为序号3的公差。精密技术相应的模具制造公差为序号4的公差。

可以合理地确定各种材料塑件的合理公差和相应的模具制造公差,这不仅给模具制造带来方便,还可以减少废品,提高经济效期益。(end)

第四篇:我国模具发展现状及未来趋势

2012年我国模具产业市场发展前景调查分析

行业:制造机械 信息来源:中华机械网 发布时间:2012-02-09 打印 转发 关闭

模具是工业生产的基础工艺装备,被称为“工业之母”。75%的粗加工工业产品零件、50%的精加工零件由模具成型,绝大部分塑料制品也由模具成型。作为国民经济的基础工业,模具涉及机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业,应用范围十分广泛。据国际模具及五金塑胶产业供应商协会常务秘书长罗百辉介绍,模具工业是高新技术产业化的重要领域,近年来我国模具产业发展迅速,模具工业已从过去依赖进口的附属产业走向独立的新型产业。世界模具生产中心也正在向我国转移,我国已成为模具生产和消费大国,模具企业新增投资中,加工设备的投入要占80%。据统计,2010年我国模具总销售额达到1120亿元左右,比上年增长14%以上,而全国的模具设备市场已超过40亿元以上,而且每年还以20%左右的速度增长。这说明我国模具行业在后危机时期获得了较好的恢复性增长,增长速度又重新迈上了二位数。

目前我国模具生产总量虽然已位居世界前列,模具企业众多,依据2008年我国工业普查资料,全国共有模具生产企业厂、点约3万个,从业人员近100万人,其中模具制造行业主营收入500万元以上企业全国共有2800多家,从业人员40多万人。但模具设计制造水平在总体上要比德、美等国家落后,具体表现为:技术含量低的模具已供过于求,而技术含量较高的中、高档模具还远不能适应国民经济发展的需要,诸如精密、复杂的冲压模具和塑料模具、轿车覆盖件模具、电子接插件等电子产品模具等高档模具仍有很大一部分依靠进口。而上海市模具行业协会副会长兼秘书长刘德普先生在其《中国模具工业的现状和发展》一文中也曾指出中国模具落后的9个原因。

一是总量供不应求,缺少中高档模具;

二是企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构不够合理;

三是模具产品水平低于国际水平,生产周期却高于国际水平;

四是开发能力较差,经济效益欠佳;

五是国家对模具工业的政策支持力度还有待加强;

六是人才严重不足,科研开发及技术攻关投入太少;

七是工艺装备水平不高,配套性不好,利用率低;

八是专业化、标准化、商品化程度低,协作能力差;

九是模具材料及模具相关技术落后。

面对问题与不足,国际模具及五金塑胶产业供应商协会副秘书长王金玲认为,中国的模具企业应该联合起来,分工合作,共享资源,实现技术水平的飞跃。她表示,如果企业分工明确,实施行业自律和建立价格体系进行公平竞争,而不是互相压价,恶性竞争,就可以集中力量解决某一领域的问题,既能提高工作效率,又可降低产品开发难度。如果企业能够共享研发成果,就会减少巨额投资,而且研发速度也会有所提升。

中国的模具制造作为一个产业起步的时间不算早,但是经过了20多年的快速发展,如今也初具规模,并且涌现了一些具有竞争力的模具制造企业,有关资料显示,目前广东的珠江三角洲地区已经成为我国模具工业最为发达、科技含量最高的区域。

专家预测,随着全球加工业重心加快向我国转移,这一地区有可能在10年内发展成为世界模具生产中心。但是无可否认,对于整个中国模具制造业而言,应当充分利用中国模具业迅速崛起的契机,通过提供相关服务达到整合资源,互相配套的目的。这样才有可能使模具业走出目前的不利境地。

工业要发展,模具须先行。中国模具工业协会副秘书长秦柯表示,模具是工业生产中极其重要而又不可或缺的特殊基础工艺装备。由于模具生产过程集精密制造、计算机技术、智能控制和绿色制造为一体,因此既是高新技术载体,又是高新技术产品。由于使用模具批量生产制件具有的高生产效率、高一致性、低耗能耗材,以及有较高的精度和复杂程度,因此已越来越被国民经济各工业生产部门所重视。

绝大多数模具都是针对特定用户单件生产的,因此模具企业与一般工业产品企业相比,数量多、规模小,多为中小企业。模具产品技术含量较高,活化劳动比重大,增值率高,生产周期较长,因而模具制造行业就有了技术密集和资金密集、均衡生产和企业管理难度大、对特定用户有特殊的依赖性、增值税负重、企业资金积累慢以及投资回收期长等特点。由于模具产品品种繁多,大小十分悬殊,要求各异,因此模具企业发展适于“小而精、小而专、小而特”;行业发展适合于集聚生产和集群式发展,以建立较强的协作配套体系。这也是模具行业的重要特点之一。秦柯表示,过去模具的生产加工主要依赖钳工,或以钳工为核心的粗放型作坊式的生产管理模式,现在则逐渐被以技术为依托、以设计为中心的集约型现代化生产管理模式所替代;模具产品的传统概念也正被模具是高新技术产品的概念所替代,比如智能模具等。

“十五”以来,在国家政策的扶持和引导下,模具行业投入较大,企业装备水平和实力有了很大提高,生产技术长足进步,CAD/CAM技术已经普及;热流道技术和多工位级进冲压技术得到较好推广;CAE、CAPP、PLM、ERP等数字化技术已有部分企业开始采用,并收到较好效果;高速加工、并行工程、逆向工程、虚拟制造、无图生产和标准化生产已在一些重点骨干企业实施。

技术的进步促使模具产品水平近年来也有了很大提高,向高端发展趋向较为明显。一些模具产品已达到或接近世界先进水平,其中具有代表性的如单套模具重量达到120吨的巨型模具,加工精度达到0.3~0.5μm的超精模具,使用寿命达到3亿~4亿次的长寿命模具,能与2500次/分钟高速冲床配套的高速精密冲压模具,实现多料、多工序成形的多功能复合模具,能实现智能控制的复杂模具等等。

但从模具产需情况看,中低档模具已供过于求,而以大型、精密、复杂、长寿命模具为主要代表的高技术含量模具自给率还较低,只有60%左右,有很大一部分仍依靠进口。目前模具总销售额中塑料模具占比最大,约占45%;冲压模具约占37%;铸造模具约占9%;其他各类模具共计约9%。

2010年模具行业的运行特点说明行业过去5年的结构调整已取得了成效,从协会了解的情况来看,可以明显看到大型、精密、高效、高性能模具为主要代表的中高档模具比例继续上升,产品水平有较大提升。在2010年第13届国际模具技术及设备展览会上,获得“精模奖”的模具共有181项,其中一等奖55项、二等奖64项,不但数量上比以前有较大增加,而且水平也有较大提高,达到国际水平的项目越来越多,创新明显,专利增多。模具进出口平均单价差距正在不断缩小也反映了我国模具行业总体水平的提高和科技进步的情况。

2010年我国人均塑料消费量约为46公斤,仅为发达国家的1/3,这预示着“十二五”期间我国塑料制品行业仍将会保持高速发展;在“以塑代钢”、“以塑代木”的必然趋势下,工程塑料制品业在“十二五”期间预计也会维持年均15%的市场增长率。由此可以想见,在模具总量中占比最高的塑料模具,“十二五”期间也将会以较高的增长速度发展。

此外作为模具使用量最大的汽车行业,预计“十二五”期间将会以年均10%左右的增长速度发展,加上我国庞大的机动车保有量2009年底为1.86亿辆,其中汽车7619.3万辆,摩托车9453万辆所带动的维修配件市场和出口市场,我国汽车零部件也将在1.5万亿元的庞大市场基础上保持较高的增长速度,由此预计“十二五”期间汽车模具的年均增速不会低于10%,包括汽车轮胎模具在内的橡胶模具年均增速将达到10%以上。

电子及信息产业也是模具的大用户,“十二五”预计将有20%左右的年均增速。

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。

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。

中国民营模具企业管理思考

目前我国民营模具企业规模不大,如何坚持走小而专、小而精、小而特的专业化生产道路?在王金玲看来,要根据市场需求和企业的技术、资金、设备等条件,确定企业的产品和市场定位,集中力量逐步形成自己的技术优势和产品优势。在我国模具行业中,民营企业的数量占有很大的比重。据不完全统计,仅浙江省的民营模具企业就有6000多家,一年的模具产值高达60亿元人民币。随着模具工业生产技术水平的提高、装备条件的改善和生产规模的扩大,以及国内外模具市场竞争的日益激烈,如何在现有的基础上进一步加强和改善民营模具企业的经营管理,王金玲提出有五个问题值得在实践中研究探索。

第一,民营模具企业的生产管理模式需要改革。

企业的管理模式不是一成不变的,而是随着生产力的发展,技术水平的提高不断变化的。过去这些模具企业的生产设备是几台普通的车、铣、刨、钻床,老虎钳加砂轮机,一个钳工师傅带几个徒弟,实行从头到尾的“包工制”。欧、美等国家模具企业大部分也是30~50人的小企业,但CAD/CAM应用水平高,数控加工设备多,模具零部件的精度靠先进的加工设备保证,工人严格按工艺操作,每个模具零件的加工都很到位,最后钳工的装修工作量很小,一个50人左右的模具厂,装配钳工一般只有2~3人。模具企业要发展,硬件是关键。国内很多企业为了迅速发展,购买了很多先进昂贵的设备。投入很多,但不一定会有人用。先进设备的使用不仅需要高素质的人才,同时为了达到物尽其用的目的,还要有足够的订单,否则进口设备会被闲置成为“累赘”。在条件不成熟的时候,模具企业没有必要投入太多成本在购买设备上,设备够用就可以。CAD/CAM应用好的模具企业,可以从提高经济效益出发,对现有的包工式的生产管理模式逐步进行改革。目前很多企业在购买ERP系统,但是这些企业都是具备一定规模的模具企业,例如南京南汽模具装备有限公司、苏州汇众模塑有限公司等,并不是所有的模具企业都需要这样的系统。无锡国盛精密模具有限公司就曾学习外资企业先进管理理念,结合企业实际,与南京航天航空大学联合开发,研制出以PDM为核心的CAD、CAE、CAM、CAT的C4P集成系统,进一步实现了CAD、PDM、ERP的集成,提高模具设计与制造的速度和控制能力,提高产品的研发能力。

第二,民营企业的家庭式管理方式和用人机制需要改革。

过去靠艰苦创业积累资金,买设备,建厂房,有了一定的规模,这是家庭成员共同努力的结果。到现在许多企业仍然是老公当总经理,太太当董事长或总会计师。面对激烈的市场竞争新环境,面对企业技术水平的提高和设备条件的改善,面对企业规模的扩大,再沿用过去的“家族式管理”和“任人惟亲”的用人机制,看来已经是过时了。因此私营企业也要“任人惟贤”,“惟才是用”。要让有才能的人负责企业的生产管理、技术管理和营销管理。要真正做到,只要有本事,只要能为企业创效益,不是亲属也要“委以重任”。商场如战场,把有经营管理才能、有技术本领的人放在重要的岗位上,让他“在其位,谋其政”企业才能办好,在激烈的市场竞争中才能立于不败之地。模具企业如何把人才留住,也是一个值得探讨的问题。人才不流动,“一潭死水”,不利于人才的成长和作用的发挥。但人才流动过于频繁,“朝秦暮楚”、“打一枪换一个地方”,也不利于员工经验、技能的积累和企业的发展。从当前情况看,模具企业的经理、厂长,应该在“事业留人”、“待遇留人”和“感情留人”上动脑筋,想办法,把真正有本事的人留住。

第三,模具企业要坚持走小而专、小而精、小而特的专业化生产道路。

要根据市场需求和企业的技术、资金、设备等条件,准确确立自己的产品定位和市场定位是当前模具企业需要重视的问题。我国模具企业多数是自产自配的工模具车间分厂,专业模具厂也大多数是“大而全”、“小而全”的组织形式。为了达到经营的目的,什么样的模具订单都可能接。外资模具企业大多围绕汽车、电子、医疗等产业的模具需求,确定自己的产品定位和市场定位。为了在市场竞争中求生存、求发展,每个模具厂家都有自己的优势技术和产品,并都采取专业化的生产方式。许多小企业,由于坚持走小而专、小而精、小而特的专业化生产之路,取得了良好的效益。王金玲秘书长认为,现在国内模具企业的发展要明确自己的方向和目标,不要盲目发展,也不要注重形式主义,要做“小而专、小而精”的企业。

第四,模具企业要在做强的基础上适当做大。

这些企业,过去都是靠自己一点一滴地积累,今年买几台设备,明年盖几间厂房,逐步滚动发展起来的。但现在时代不同了,现在是商务信息时代,互联网已走进千家万户,可为什么只是被年轻人接受,而不被中年企业家认可,为什么不利用电子商务来进行与国际性的接轨呢,让我们的企业老板不出家门就能接到国内外订单,让老外或想和你合作的厂家在网上就能找到你,何乐不为呢?我们整个台州企业尤其是小型企业对网络的意识还是很薄弱,这是阻碍我们企业发展的绊脚石,我们要打破这个绊脚石,我们的企业老板就应该开始学习计算机,掌握互联网,这是成功走出国门走向世界的捷径。

第五,注重联盟的力量。

在竞争日趋同质化的今天,产品的配套服务是企业软实力的体现,模具企业更要注重销售人员培训,注重售后服务,提供个性化服务,以创造美誉度,巩固开发市场。进入一个地域前应更多地了解市场。很多外资模具企业在进入中国市场前进行了详细、全面的调查和分析,以科学的数据作基础,而不是人云亦云地跟风。他们企业的选址、价格的设置都非常的科学,由此可见,成功的企业不是跟着感觉走,而是感性和理性的结合。

中国很多企业喜欢单打独斗,但在当下的竞争环境下,一个人或者一个企业的能力是有一定局限性的。要扩大生产,要规模化,就要构筑全球化的网络,扬长避短,与供应商、渠道商、同行联盟。这是未来发展的一种趋势,已在目前产业集群模具产业园快速发展的过程中得到了印证。在这方面国外的一些企业做得很好,例如葡萄牙的模具企业,通过和波音公司的合作,借此提升整个国家模具品牌的传播力,同样,对于中国企业来说,这也是可以借鉴的一种方式。我们可以让国外出订单和图纸,由我国模具企业来完成设计及加工制作的具体操作,并在此过程中不断学习他们的先进技术及管理理念,加快工业化进程的改造,努力提高企业自身的核心竞争力。

目前国内模具制造企业相比外资模具企业的优势主要还是体现在成本优势上,但这种优势会越来越不明显。国内模具企业的劣势主要体现在管理水平的落后、技术水平的落后、生产设备的落后、人才培训机制的落后等。近年来随着模具企业对先进设备的引用、先进观念的实施使得自身发展速度大大提高,但还存在不足。国内的模具企业多数存在安于现状的想法,并没有意识到企业要想可持续发展还必须不断学习,坚持创新。这就要求企业快速、标准化并且制造流行。而要达到这些就需要企业能够建立快速的反应链,进行企业的优化管理,并能以客户为导向实现对市场的敏锐把握,练好内功,达到内外兼修。西部大开发,中部崛起,新农村建设,中国的模具市场将随着社会经济的发展而不断扩大,随着我们在寻求差异化的路上不断创新,中国模具的价值和影响力将会不断增强。

模具制造信息化智能化路径解析

模具行业发展最关键的还是用信息技术带动和提升模具工业的制造技术水平。目前,CAD/CAE/CAM技术、快速模型制造技术在模具工业中的应用,使模具的设计制造技术发生了重大变革。另外,数控精密高效加工设备在模具的开发和制造水平的应用,如五轴加工机床、高速铣等也大大提高了模具行业的发展水平。

企业的信息化是指企业如何与周围环境条件相协调、开发并利用好信息资源,使生产经营活动借助信息的及时处理、顺畅流通而高质量、高效率的运作。对模具制造行业而言,其信息化内容主要包括模具制造的数字化、集成化、柔性化、智能化、制造过程的虚拟化以及制造过程的网络化和全球化。

众所周知,模具企业多数是中小型企业,而且绝大多数都是从手工作坊式的企业成长而来,在国内模具行业目前仍有许多模具企业采用作坊式的的管理方式,在模具的交货期、成本、质量控制方面存在的问题层出不穷,因此使订单延期或者丢失订单失去客户的情况屡见不鲜。

面对激烈的市场竞争,落后的企业管理手段和水平,使模具企业中的管理和技术人员只能忙于应付,企业投巨资引进的CAD//CAE/CAM系统和高档数控加工设备也难以发挥出其应有的效率和水平,因此多数模具制造企业缺乏与其生产硬件相当的活力和市场竞争力。

当然这些问题也已经引起了许多旨在进军国际模具市场的国内模具企业经营者的高度重视。毫无疑问,如何提高企业管理水平,增强企业的竞争力已成为我国模具制造行业参与国际市场竞争迫切需要解决的首要问题。

因此,模具制造企业要想进一步提高其管理水平,具备快速反应和及时调整的能力,没有一套先进的管理系统实现管理的信息化是很难做到的。通过信息化建设,实现模具制造企业的集成化管理,是促进企业提高经营管理水平的一个有效途径。

与其他制造行业不同的是模具是典型的按订单进行单件生产的行业,每一个订单或者说每一个模具都需要与客户进行详细的业务和技术方面的沟通,否则有可能产生严重的后果,损失难以估计。因此,从本质上说,模具产品是模具企业的最重要的活动对象,而生产过程是从属于模具产品并且随着模具产品的发展而变化。这样一来,模具企业信息化的根本则转化为模具本身的信息化。

而采用模具制造信息化的管理系统可以为企业提供共享的、一致的、忠实的进程监控平台。在信息化系统中,通过项目计划与进程监控,可以对模具的整个生命周期从确定订单到模型设计、原材料采购、加工生产、首次试模一直到模具修改并按时交货进行实时管理。处在生产一线的管理人员可以直接在该系统中反馈模具生产的实际进度,系统忠实地监控该项目进程的每一个任务,当某一控制点出现延期时,系统会自动发出报警邮件给相关人员,以便及早发现并予以解决。而且,对于一些关键任务,还可以让系统提前预警,以使有关人员及早准备和安排。而且模具制造企业推广信息化在提高其生产率、降低生产成本以及提高产品品质等方面有着意想不到的收益。

通过国内一些模具企业的信息化实际进程可以了解到,模具制造信息化如果能与管理改进有效结合,可以进一步促进企业管理的规范化,提高企业的运作效率和市场竞争力,把企业的管理人员从繁杂的、重复性的劳动中解放出来。对高层管理人员而言可以有更多的时间关注企业的发展方向,加强与客户的沟通,开拓广泛的市场。市场人员则可以进一步加强对客户资源的管理,寻找新的客户。技术主管可以有时间关注模具技术的发展趋势,加强行业内技术的交流,不断提升企业的技术水平,生产主管也可以有更多的时间考虑如何进一步提高工效,提升质量和降低成本,并不断改善。因此,模具企业应该把握住信息化时代所带来的便利与机遇,结合自身特点为己所用,为企业的可持续性发展打好坚实的基础。

优先发展智能模具。何谓智能制造装备和智能模具?所谓智能制造装备是具有感知、分析、决策和控制功能的制造装备,智能模具也是有感知、分析、决策和控制功能的,具有传感、温控功能的冲压模具、压铸模具,具有温控功能、注塑参数及模内流动状态等智能控制手段制造的注塑模具等等都是智能模具。

国际模具及五金塑胶产业供应商协会常务秘书长罗百辉曾指出,随着我国低成本人力资源难以为继和科学技术水平的不断发展,自动化和智能化制造必然要成为现代制造业的重要发展方向,智能模具也必将随之快速发展。用智能模具生产产品可使产品质量和生产效率进一步提高,更加节材、实现自动化生产和绿色制造。因此,智能模具虽然目前总量还不多,但却代表着模具技术新的发展方向,在行业产品结构调整和发展方式转变方面将会起到越来越重要的作用。智能模具发展好了,必然会对促进整个模具行业水平的快速提升起到有力的带动作用,因而,在行业发展中优先发展智能模具尤为必要。

1、为新兴战略性产业服务的智能化模具:为节能环保产业服务的节能环保型模具。这类模具主要有为汽车节能减排轻量化服务的模具、通过注塑参数及模内流动状态等智能控制手段制造的高光无痕及模内装配装饰模具、叠层模具和旋转模具、多色多料注塑模具、多层共挤复合模具、多功能复合高效模具、LED新光源配套模具和高效节能电机矽钢片冲压模具等。

2、为新一代信息技术产业服务的具有传感等功能的精密、超精密模具。这类模具主要有大规模集成电路引线框架精密多工位级进模、多腔多注射头引线框架精密橡塑封装模具、电子元器件和接插件高精密高速多工位级进模、新一代电子元器件高效多列精密多工位级进模和多功能复合高效成形模、新一代电子产品塑料零件智能成形模具、高精密多层导光板模具和物联网传感器超精密模具等。

3、为生物产业服务的医疗器械精密超精密模具。这类模具主要为通过塑料注塑参数及模内流动状态等智能控制手段制造精密超精密医疗器械注塑模具、生物及医疗产业尖端元件金属不锈钢等粉末注射模、生物芯片模具等。

4、为“高端装备制造产业”服务的智能化模具。这类模具主要有为大型数控成形冲压设备配套的大型精密冲压模具、为重型锻压设备配套的精密锻压模具、为清洁高效铸造设备配套的大型温控精密铸造模具、为非金属成型设备配套的大型精密塑料模具和高等级子午线轮胎及巨型工程胎模具、为大型数控折弯机和智能折弯机配套的大型精密数控可调试无压痕折弯模和智能折弯模具、航空航天及国防工业特殊材料成形模具及快速模具、用于航空航天及国防工业的特殊铸锻模具和特种有色金属冲压模具、动车组齿轮箱模具和超高速>300公里/小时精密轴承模具、军工产品的光学非球面镜片和特种镜片成形模具、塑料金属等材料超薄超精和微特零件的成形模具、为高端制造服务的金属和非金属材料快速高效智能成形模具等等。

5、为新能源产业服务的模具。这类模具主要有兆瓦级风力发电机新型浆叶模具和主轴模具及电机模具等。

6、为新能源汽车产业服务的模具。这类模具主要有新能源汽车电池模具、新能源汽车变速装置模具、新能源汽车以塑代钢和轻金属代钢模具、节能型汽车混合动力装置模具、汽车覆盖件热成形模具及多工位自动化冲压模具等。

据罗百辉介绍,“十二五”期间,中国战略性新兴产业智能模具制造装备发展总目标是以发展智能化模具来带动高效、精密、高性能模具总体水平的提高,以满足“智能制造”配套要求来带动模具为战略性新兴产业服务总体水平的提高,使智能模具水平得到大幅提升,为我国模具行业到2020年步入世界模具强国奠定坚实的基础。具体目标为:

1、以智能化模具为主要代表的高效、精密、高性能模具的水平,中长期目标是要达到国际先进水平,“十二五”期末首先要使智能化模具水平能基本满足智能制造所需。具体目标为:汽车零部件多工位自动化冲压模具占其全部冲压模具的比例从目前的10%左右提高到“十二五”期末的20%左右,进而达到30%左右的中长期目标;具有智能功能的热流道注塑模具占全部注塑模具的比例从目前的20%左右提高到“十二五”期末的40%左右,进而达到60%左右的中长期目标。

2、以智能化模具为主要代表的高效、精密、高性能模具占模具总量的比例从目前的约35%,达到“十二五”期末的40%以上,进而达到50%以上的中长期目标。

3、不断缩短模具生产周期、提高模具使用寿命和稳定性,首先达到“十二五”期末生产周期比现在缩短20%~30%,使用寿命比现在提高20%~30%,用模具制造精细化来提高可靠性和稳定性。

4、不断提高数字化、信息化水平。“十二五”期末使生产高效、精密、高性能模具的企业基本实现CAD/CAM/CAE/PDM一体化,并有40%以上企业基本实现信息化管理。

5、模具自动化生产是重要的发展方向,目前尚处于试验实践阶段,到“十二五”期末争取有5家以上的模具企业可实现模具自动化生产,并在模具智能网络化制造技术、管理方面有重大突破。

三项重大工程

1、智能化冲压模具创新工程该工程主要内容集中在冲压模具的智能化上,工程目标是迅速提升这类模具的智能化水平,通过模具的智能化控制来实现产品的智能化生产,从而大幅度提高产品的生产效率和产品质量,以适应为战略性新兴产业服务,尤其是要适应智能制造的需要。

2、智能化型腔模具创新工程该工程主要内容集中在型腔模具的智能化上,工程目标是迅速提升该类模具的智能化水平,通过模具的智能化控制来实现产品的智能化生产,从而大幅度提高产品的生产效率和产品质量,以适应为战略性新兴产业服务,尤其是要适应智能制造的需要。

3、智能化模具产业化工程项目为使模具装备适应战略性新兴产业的发展,有必要组织实施智能化模具产业化工程项目来推进智能化模具的发展。智能化模具产业化工程主要是以一些技术先进、实力雄厚、具有发展潜力的重点骨干企业为依托,以产、学、研、用相结合的方式,将智能化模具方面的创新成果应用于实际产品之中进行研发,并通过企业技术改造来实现智能模具的产业化,进一步提升企业的核心竞争力,完成好为战略性新兴产业发展配套服务的重大任务。

“百变模具”研制成功

从扬州大学机械工程学院传来喜讯,该校以宋爱平教授为首的科研团队,经过两年科技攻关,终于研制出杆系柔性成形新型模具。此套模具因为可以方便、快速地重构成百种形式的模具成形面,可以替代若干套模具。

据介绍,制造汽车、船舶、航天、航空、军工等产品中板料覆盖件时,需要大量的冲压成形模具。传统模具通常成本很高,且制造周期长。现在有了此类“百变”模具,便可以大大缩短产品的开发与制造周期,并减少模具材料消耗,降低产品成本,特别适用于中小批量的曲面板件成形加工。

快速原型制模只需三天

模具制造是一个老大难问题,以前制造一个模具需要3个月左右,而南汽集团新技术造出模具只需3天。据了解,南汽集团汽车工程研究院最近研发的快速原型制造技术利用激光扫描,机器中的液体材料在三天之内可以把模型拷贝出来。这套技术价值40万美金,在华南汽集团就拥有4台。快速原型制造技术将更多地运用到第二代,第三代名爵汽车的研究制造上。

第五篇:模具制造业发展现状及前景趋势分析

资料来源:前瞻网:2013-2017年中国模具制造行业细分产品产销需求与前景预测分析报告,百度报告名称可查看报告详细内容。

模具是工业生产的基础工艺装备。振兴和发展我国的模具工业,日益受到人们的重视和关注。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中,60-80%的零部件,都要依靠模具成形。模具工业在国民经济中占重要地位,模具工业是高新技术产业的一个组成部分,是高新技术产业化的重要领域,模具工业地位之重要,还在于国民经济的五大支柱产业——机械、电子、汽车、石化、建筑,都要求模具工业的发展与之相适应。

行业发展现状:

我国现代模具工业起步较晚,但在各级政府的支持下,经过“六五”(后两年)以来近30年的发展,已经建立起了较为完整的模具工业体系;技术水平也有了长足进步,部分模具的设计制造水平进入了国际先进行列;我国模具的生产能力受制造业快速发展的需求拉动,也得到了快速增加,销售额从改革开放初期的20亿元,快速增加到2011年的1240亿元;进入21世纪,我国模具水平和生产能力的提高以及国外发达国家制造业转移,推动了我国模具大步走向国际市场,我国模具出口额从1999年的1亿美元,快速增加到2011年的30亿美元,年平均增速超过20%。2012年1-12月全国模具累计总产量21,140,392.82套,同比增长46.58%。

目前,我国模具产业正在从较发达的珠三角、长三角地区向内地和北方扩展,在产业布局上出现了一些新的模具生产较集中的地区,有北京、天津、黄骅模具城、长沙、成渝、武汉、皖中等地区,模具集聚发展成为新特点,模具园区(城、集聚地等)不断涌现。在东部地区,已形成昆山、无锡精密模具产业集群生产基地;泊头、芜湖汽车模具产业集群生产基地;宁波、黄岩、深圳、东莞大型、精密模具产业集群生产基地。

行业前景趋势分析:

模具的下游行业主要集中在制造业的生产性需求中,与固定资产投资的直接相关度较小。而在基础设施和房地产为主要内容的固定资产投资未来面临降速,制造业固定资产投资有望保持较高增速的情况下,模具市场将具有更旺盛的下游需求。

前瞻网:2013-2017年中国模具制造行业细分产品产销需求与前景预测分析报告,共十一章。首先介绍了模具的基本概念及主要产品,接着细致分析了国际国内模具产业的发展及中国模具制造业的财务状况。然后对塑料模具、冲压模具、压铸模具、汽车模具、轮胎模具、IT模具及我国主要地区模具制造业的发展进行了分析。随后,报告对模具制造业做了原材料市场分析、相关行业分析、前景及趋势分析。最后报告对模具制造业的上市公司及重点企业的经营状况做了详实的分析。

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