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我国冲压模具的现状与开展

2017-12-22 16:03

  

依据考古发现,早在2000多年前,我国已有冲压模具被用于制作铜器,证明了我国古代冲压成型和冲压模具方面的成果在世界领先。1953年,长春榜首轿车制作厂在我国初次树立了冲模车间,该厂于1958年开端制作轿车掩盖件模具。我国于20世纪60年代开端出产精冲模具。在走过了绵长的展开路程之后,现在我国已构成了300多亿元(未包含港、澳、台的计算数字,下同。)各类冲压模具的出产才干。

 

  一、冲压模具商场状况

  我国冲压模具不管在数量上,仍是在质量、技能和才干等方面都已有了很大展开,但与国民经济需求和世界先进水平比较,距离仍很大,一些大型、精细、杂乱、长寿数的高级模具每年仍许多进口,特别是中高级轿车的掩盖件模具,现在仍首要依托进口。一些低层次的简略冲模,已趋供过于求,商场竞争剧烈。

  现将2004年我国冲压模具商场状况简介如下:

  据我国模具工业协会发布的计算资料,2004年我国冲压模具总产出约为220亿元,其间出口0.75亿美元,约合6.2亿元。

  依据我国海关计算资料,2004年我国共进口冲压模具5.61亿美元,约合46.6亿元。从上述数字能够得出2004年我国冲压模具商场总规划约为266.6亿元。其我国内商场总需求为260.4亿元,总供应约为213.8亿元,商场满意率为82%。在上述供求整体状况中,有几个具体状况有必要阐明:一是进口模具大部分是技能含量高的大型精细模具,而出口模具大部分是技能含量较低的中低档模具,因而技能含量高的中高级模具商场满意率低于冲压模具整体满意率,这些模具的展开已滞后于冲压件出产,而技能含量低的中低档模具商场满意率要高于冲压模具商场整体满意率;二是因为我国的模具价格要比国际商场低格低许多,具有必定的竞争力,因而其在国际商场的远景看好,2005年冲压模具出口到达1.46亿美元,比2004年增加94.7%就可阐明这一点;三是近年来港资、台资、外资企业在我国展开迅速,这些企业中许多的自产自用的冲压模具无切当的计算资料,因而未能计入上述数字之中。

  二、冲压模具水平状况

  近年来,我国冲压模具水平已有很大进步。大型冲压模具已能出产单套分量达50多吨的模具。为中档轿车配套的掩盖件模具国内也能出产了。精度到达1~2μm,寿数2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够出产。外表粗糙度到达Ra≦1.5μm的精冲模,大尺度(Φ≧300mm)精冲模及中厚板精冲模国内也已到达适当高的水平。

  1.模具CAD/CAM技能状况

  我国模具CAD/CAM技能的展开已有20多年前史。由原华中工学院和武汉733厂于1984年一起完结的精冲模CAD/CAM体系是我国榜首个自行开发的模具CAD/CAM体系。由华中工学院和北京模具厂等于1986年一起完结的冷冲模CAD/CAM体系是我国自行开发的榜首个冲裁模CAD/CAM体系。上海交通大学开发的冷冲模CAD/CAM体系也于同年完结。20世纪90年代以来,国内轿车职业的模具规划制作中开端选用CAD/CAM技能。国家科委863方案将东风轿车公司作为CIMS运用演示工厂,由华中理工大学作为技能依托单位,的现状与开展开发的轿车车身与掩盖件模具CAD/CAPP/CAM集成体系于1996年头经过判定。

  在此期间,一汽和成飞轿车模具中心引入了工作站和CAD/CAM软件体系,并在模具规划制作中实践运用,取得了显着效益。1997年一汽引入了板料成型进程计算机模仿CAE软件并开端用于出产。

  21世纪开端CAD/CAM技能逐渐遍及,现在具有必定出产才干的冲压模具企业根本都有了CAD/CAM技能。其间部分主干要点企业还具有各CAE才干。

  模具CAD/CAM技能能显着缩短模具规划与制作周期,下降出产本钱,进步产品质量,已成为人们的一致。在“八五”、“九五”期间,已有一大批模具企业推行遍及了计算机绘图技能,数控加工的运用率也越来越高,并接连引入了适当数量的CAD/CAM体系。如美国EDS的UG,美国ParametricTechnology公司的Pro/Engineer,美国CV公司的CADS5,英国DELCAM公司的DOCT5,日本HZS公司的CRADE及space-E,以色列公司的Cimatron,还引入了AutoCAD、CATIA等软件及法国Marta-Daravision公司用于轿车及掩盖件模具的Euclid-IS等专用软件。国内轿车掩盖件模具出产企业遍及选用了CAD/CAM技能。DL图的规划和模具结构图的规划均已完成二维CAD,大都企业现已向三维过渡,总图出产逐渐代替零件图出产。且模具的参数化规划也开端走向少量模具厂家技能开发的范畴。

  在冲压成型CAE软件方面,除了引入的软件外,华中科技大学、吉林大学、湖南大学等都已研发了较高水平的具有自主知识产权的软件,并已在出产实践中得到成功运用,产生了杰出的效益。

  快速原型(RP)与传统的快速经济模具相结合,快速制作大型轿车掩盖件模具,处理了本来低熔点合金模具靠样件浇铸模具,模具精度低、制件精度低,样件制作难等问题,完成了以三维CAD模型作为制模依据的快速模具制作,而且确保了制件的精度,为轿车职业新车型的开发、车身快速试制供应了掩盖件制作的确保,它标志着RPM运用于轿车车身大型掩盖件试制模具已取得了成功。

  围绕着轿车车身试制、大型掩盖件模具的快速制作,近年来也涌现出一些新的快速成型办法,例如现在已开端在出产中运用的无模多点成型及激光冲击和电磁成型等技能。它们都体现出了下降本钱、进步功率等长处。

  2.模具规划与制作才干状况

  在国家产业政策的正确引导下,经过几十年尽力,现在我国冲压模具的规划与制作才干已到达较高水平,包含信息工程和虚拟技能等许多现代规划制作技能已在许多模具企业得到运用。

  尽管如此,我国的冲压模具规划制作才干与商场需要和国际先进水平比较仍有较大距离。这些首要体现在高级轿车和大中型轿车掩盖件模具及高精度冲模方面,不管在规划仍是加工工艺和才干方面,都有较大距离。轿车掩盖件模具,具有规划和制作难度大,质量和精度要求高的特色,可代表掩盖件模具的水平。尽管在规划制作办法和手法方面已根本到达了国际水平,模具结构功用方面也挨近国际水平,在轿车模具国产化进程中前进了一大步,但在制作质量、精度、制作周期等方面,与国外比较还存在必定的距离。

  标志冲模技能先进水平的多工位级进模和多功用模具,是我国要点展开的精细模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精细主动阀片多功用模具,已根本到达国际水平。

  但整体上和国外多工位级进模比较,在制作精度、运用寿数、模具结构和功用上,仍存在必定距离。

  轿车掩盖件模具制作技能正在不断地进步和完善,高精度、高效益加工设备的运用越来越广泛。高性能的五轴高速铣床和三轴的高速铣床的运用已越来越多。NC、DNC技能的运用越来越老练,能够进行倾角加工和超精加工。这些都进步了模具型面加工精度,进步了模具的质量,缩短了模具的制作周期。

  模具外表强化技能也得到广泛运用。工艺老练、无污染、本钱适中的离子渗氮技能越来越被认可,碳化物被覆处理(TD处理)及许多镀(涂)层技能在冲压模具上的运用日益增多。真空处理技能、实型铸造技能、刃口堆焊技能等日趋老练。激光切开和激光焊接技能也得到了运用。

  3.专业化程度及散布状况

  我国模具职业专业化程度还比较低,模具自产自配份额过高。国外模具自产自配份额一般为30%,我国冲压模具自产自配份额为60%。这就对专业化产生了许多晦气影响。现在,技能要求高、投入大的模具,其专业化程度较高,例如掩盖件模具、多工位级进模和精冲模等。而一般冲模专业化程度就较低。国电大武口公司热电联产扩建工程获,因为自配份额高,所以冲压模具出产才干的散布根本上跟从冲压件出产才干的散布。可是专业化程度较高的轿车掩盖件模具和多工位、多功用精细冲模的专业出产企业的散布有不少并不跟从冲压件才干散布而散布,而往往取决于首要投资者的决议计划。例如四川有较大的轿车掩盖件模具的才干,江苏有较强的精细冲模的才干,而模具的用户大都不在本地。

  三、冲压模具的展开要点与展望

  展开要点的选取应依据商场需求、展开趋势和现在状况来断定。可按产品要点、技能要点和其他要点别离叙说。

  1、冲压模具产品展开要点。

  冲压模具共有7小类,并有一些按其效劳方针来称号的一些品种。现在急需展开的是轿车掩盖件模具,多功用、多工位级进模和精冲模。这些模具现在产需对立大,展开远景好。

  轿车掩盖件模具中展开要点是技能要求高的中高级轿车大中型掩盖件模具,尤其是外掩盖件模具。高强度板和不等厚板的冲压模具及大型多工位级进模、接连模往后将会有较快的展开。我国冲压模具多功用、多工位级进模中展开要点是高精度、高功率和大型、高寿数的级进模。精冲模中展开要点是厚板精冲模大型精冲模,并不断进步其精度。

  2、冲压模具技能展开要点。

  模具技能未来展开趋势首要是朝信息化、高速化出产与高精度化展开。因而从规划技能来说,展开要点在于大力推行CAD/CAE/CAM技能的运用,并继续进步功率,特别是板材成型进程的计算机模仿剖析技能。模具CAD、CAM技能应向宜人化、集成化、智能化和网络化方向展开,并进步模具CAD、CAM体系专用化程度。

  为了进步CAD、CAE、CAM技能的运用水平,树立完好的模具资料库及开发专家体系和进步软件的实用性非常重要。从加工技能来说,展开要点在于高速加工和高精度加工。高速加工现在首要是展开高速铣削、高速研抛和高速电加工及快速制模技能。高精度加工现在首要是展开模具零件精度1μm以下和外表粗糙度Ra≦0.1μm的各种精细加工。进步模具标准化程度,搞好模具标准件出产供应也是冲压模具技能展开要点之一。

  为了进步冲压模具的寿数,模具外表的各种强化超硬处理等技能也是展开要点。

  关于模具数字化制作、体系集成、逆向工程、快速原型/模具制作及计算机辅佐运用技能等方面构成全方位处理方案,供应模具开发与工程效劳,全面进步企业水平缓模具质量,这更是冲压模具技能展开的要点。

  3、其他展开要点及展望。

  其他展开要点及展望的内在非常丰厚,这儿只就办理、专业化与标准化及职业调整三个方面作一些剖析。

  企业办理是一个体系工程,是一门学识,是科学技能。与工业发达国家模具企业比较,在某种意义上说,我们的办理落后更甚于技能落后。因而改进办理非常重要,且使命深重,现在模具企业的办理有许多方式,各有其习惯方针,但搞好信息化建造,逐渐完成信息化办理已成为展开方向,职业也对此有一致。

  因为前史和体系上的原因,我国模具专业化和标准化水平一向很低,其间冲压模具的专业化比塑料模和压铸模更低。这在必定程度上阻碍了冲压模具的展开,依据国内外模具专业化状况来看,专业化能够有多层意思:1)模具出产独立于其他产品出产,专业出产模具外供;2)按模具品种区分,专门从事某一类模具(如冲压模具)出产;3)在某一类模具中,按其效劳方针或模具工艺及尺度巨细,选取该类模具中的某种模具(例如轿车掩盖件模具、多工位级进模具、精冲模具等等)进行专业化出产;4)专业出产模具中的某一些零件(如模架、冲头、弹性元件等)供应模具出产企业;5)按工序展开专业化协作。例如现在社会上专门从事模具规划的公司、专门进行型腔加工或电加工协作的企业、专门承受丈量或热处理托付事务的企业及专业从事抛光事务的企业等等,这种多层次的专业化促进了模具职业的展开。但专业化的路程依旧悠远,有必要加快进程才干习惯局势。因而,这也是展开要点。

  职业调整是一个非常深重的使命,模具职业更是如此。模具职业面对的调整使命首要有:

  (1)模具企业安排结构的调整。使模具分厂(车间)独立出来,成为面向社会、自负盈亏的独立法人是调整的方向。模具企业按小而精、小而专、小而特的方向展开,而且在条件老练状况下企业之间进行联合,以及展开产、学、研和科、工、贸相结合的联合体,也是调整的方向。规划效应也引起我们的注重。

  (2)模具产品结构的调整。跟着轿车工业、电子信息工业和家电工业的展开,冲压模具商场结构正在发作很大改变。与此相习惯,冲压模具产品结构有必要进行相应的调整。例如轿车掩盖件模具、轿车零件精冲模具、高精度高难度的引线结构冲模、接插件多工位级进模、各种电机定转子级进冲模等,其产品品种和产值必将有很大展开,有关企业有必要依据商场需求来调整其产品结构。整体来看,应不断进步技能含量的大型、精细、杂乱、长寿数模具的份额。

  (3)模具技能结构的调整。21世纪已进入信息年代,信息年代的展开一日千里,模具职业和企业要展开有必要掌握年代脉息,自觉主动地调整自已的技能结构。传统的模具规划制作技能有必要用先进适用的高新技能进行改造,模具的技能含量必将逐渐而快速地进步,现代化工业企业办理技能也必将逐渐代替作坊式的办理形式。模具职业和模具企业,只要不断进行技能结构的调整,才干在瞬息万变的商场经济中立于不败之地。

  (4)模具进出口结构的调整。2005年,我国冲压模具进口7.26亿美元,出口1.97亿美元,进出口相抵后净进口5.29亿美元,进出口之比3.7:1。我国的冲压模具出口量只占出产值的5%。这样的结构显着不合理。模具工业发达国家,模具产出中一般都有30%左右的出口,出口模具大大多于进口模具。我们尽管不行能在短时间内到达模具工业发达国家一样的进出口结构,但尽力扩大出口,逐渐改进结构,经过若干年尽力,尽量做到进出口根本平衡,则应该是我们调整的方针。

  在信息化带动工业化展开的今日,在经济全球化趋向日渐加快的状况下,我国冲压模具有必要赶快进步水平。经过变革与展开,采纳各种有用办法,在冲压模具职业整体员工的一起尽力奋斗之下,我国冲压模具也必定会不断进步水平,逐渐缩小与世界先进水平的距离。“十一五”期间,在科学展开观指导下,不断进步自主开发才干、注重立异、坚持变革开放、走新式工业化路程,将速度效益型的增加形式逐渐转变到质量和水平效益型轨迹上来,我国的冲压模具的水平也必然会更上一层楼。