淺談國內(nèi)外模具新材料發(fā)展

王喆

摘 要：隨著我國模具產(chǎn)品質(zhì)量等工藝技術(shù)的提升，國內(nèi)模具行業(yè)已經(jīng)成為世界的焦點(diǎn)。在未來行業(yè)發(fā)展中，技術(shù)創(chuàng)新提升，是行業(yè)高速發(fā)展和市場需求中最重要的條件。我國模具業(yè)雖然起步晚，前期很長時(shí)間也是以低端產(chǎn)品為主要，但是隨著逐漸轉(zhuǎn)型升級，行業(yè)的新機(jī)遇已經(jīng)呈現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：模具；產(chǎn)品質(zhì)量；智能控制

隨著模具日趨大型化，模具的精度也越來越高。十年前，精密模具的精度一般為5μm，后來可以達(dá)到2μm，現(xiàn)在已經(jīng)可以達(dá)到1μm精度，甚至有的企業(yè)加工精度達(dá)已然到0.3～0.5μm的超精準(zhǔn)模具，使用壽命達(dá)到3億～4億次的長壽命模具、能與2500次/分鐘高速沖床配套的高速精密沖壓模具、實(shí)現(xiàn)多料和多工序成形的多功能復(fù)合模具、能實(shí)現(xiàn)智能控制的復(fù)雜模具等。熱流道技術(shù)模具不僅可以提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，還可以大幅度節(jié)約制件的原材料。隨著熱流道技術(shù)的推廣應(yīng)用，熱流道模具在塑膠模具中的比重將逐步提升。同時(shí)，隨著塑膠成形工藝的不斷提高與發(fā)展，氣輔模具及適用高壓注射成形等工藝的模具也將隨之發(fā)展。氣體輔助注射成形的技術(shù)已經(jīng)比較成熟，它能改善塑件的內(nèi)在與外觀質(zhì)量，具有注射壓力低，制品變形小，易成型壁厚差異較大的制品等優(yōu)點(diǎn)，而且還可以節(jié)約原材料，提高制件生產(chǎn)率，從而大幅度降低成本。模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用也將日趨廣泛，所以快速模具經(jīng)濟(jì)的前景還是比較廣闊的。車輛與電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，壓鑄模的比例將不斷提高，同事對壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來越高的要求。隨著以塑代鋼、以塑代木的進(jìn)一步發(fā)展，塑料模的比重不斷提高，由于機(jī)械零件的復(fù)雜程度和精度的不斷提高，對塑料模的要求也越來越高。

塑料成型模具可分為三大類，即注射成型模具、中空成型模具和擠出成型模具。我國現(xiàn)有制造水平，以注射成型模具為最高，中空成型模具為最低，如化妝品瓶子的吹塑模具，無論從造型以及質(zhì)量上遠(yuǎn)不能適應(yīng)出口要求。

目前，我國模具行業(yè)在體制改革與機(jī)制轉(zhuǎn)換過程中取得了一定成效?，F(xiàn)有國企無論是數(shù)量還是產(chǎn)量，占比都不大，差不多是全行業(yè)的3%；股份制、私營和三資企業(yè)占絕對優(yōu)勢，從而也使得整個(gè)行業(yè)活力倍增。比如國內(nèi)生產(chǎn)的小模數(shù)塑料齒輪等精密塑料模具已達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平；在齒輪模具設(shè)計(jì)中采用最新的齒輪設(shè)計(jì)軟件，糾正了由于成型壓縮造成的齒形誤差，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開線造型要求。顯示管隔離器注塑模、高效多色注射塑料模、純平彩電塑殼注塑模等精密、復(fù)雜、大型模具的設(shè)計(jì)制造水平也已達(dá)到或接近國際水平。使用CAD三維設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)模擬注塑成形、抽芯脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等新穎的手段對精密、復(fù)雜模具的制造水平提高起到了很大作用。

雖然在這十多年國內(nèi)中注塑模具工業(yè)取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。精密加工設(shè)備在模具加工中的比重還比較低，CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高，許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛等。特別在大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具技術(shù)上存在明顯差距，此類型模具的生產(chǎn)能力也不能滿足國內(nèi)需求，因而需要大量從國外進(jìn)口。

國外發(fā)達(dá)國家的模具廠大體有兩種：獨(dú)立的模具廠，或者隸屬于一些大的集團(tuán)公司的模具廠。無論哪種，規(guī)模都不大，但是專業(yè)化程度高，生產(chǎn)效益高。注塑模具制造行業(yè)的最基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化。追求目標(biāo)是提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率。國外發(fā)達(dá)國家模具標(biāo)準(zhǔn)化程度達(dá)到70%～80%，實(shí)現(xiàn)部分資源共享，大大縮短設(shè)計(jì)周期及制造周期，降低生產(chǎn)成本，最大限度地提高模具制造業(yè)的應(yīng)變能力滿足用戶需求。模具企業(yè)在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了專業(yè)化，在模具企業(yè)的生產(chǎn)管理方面，也有越來越多的采用以設(shè)計(jì)為龍頭、按工藝流程安排加工的專業(yè)化生產(chǎn)方式，降低了對模具工人技術(shù)全面性的要求，強(qiáng)調(diào)專業(yè)化。

國外注塑成型技術(shù)在也向多工位、高效率、自動(dòng)化、連續(xù)化、低成本方向發(fā)展。因此模具也向高精度復(fù)雜、多功能的方向發(fā)展。例如：組合模、即鈑金和注塑一體注塑鉸鏈一體注塑、活動(dòng)周轉(zhuǎn)箱一體注塑、多色注塑等；向高效率、高自動(dòng)化和節(jié)約能源，降低成本的方向發(fā)展。例如：疊模的大量制造和應(yīng)用，水路設(shè)計(jì)的復(fù)雜化、裝夾的自動(dòng)化、取件全部自動(dòng)化。

我國注塑模具行業(yè)與其發(fā)展需要和國外先進(jìn)水平相比，主要存在以下問題：

（1）發(fā)展不平衡，產(chǎn)品總體水平較低，雖然有個(gè)別企業(yè)的部分產(chǎn)品已達(dá)到或接近國際水平，但總體來看，模具的精度、型腔表面粗糙度、生產(chǎn)周期、壽命等指標(biāo)與國外先進(jìn)水平相比尚有較大差距。

（2）工藝裝備落后，組織協(xié)調(diào)能力差，雖然部分企業(yè)經(jīng)過近幾年的技術(shù)改造，工藝裝備水平已比較先進(jìn)，但大部分企業(yè)工藝裝備仍比較落后。企業(yè)的組織協(xié)調(diào)能力差，難以整合或調(diào)動(dòng)社會資源為我所用，從而就難以承接比較大的項(xiàng)目。

（3）多數(shù)企業(yè)開發(fā)能力弱，一方面是技術(shù)人員比例低、水平不夠高，另一方面是科研開發(fā)投入少，觀念落后，對開發(fā)不夠重視。

（4）供需矛盾一時(shí)還難以解決。模具工業(yè)的總體水平依然落后于國際先進(jìn)水平，模具產(chǎn)出依然滿足不了模具市場需求，國產(chǎn)模具對市場的滿足率不到80%。尤其是模具技術(shù)含量高的中高檔模具，滿足率不到60%。市場需求旺盛，生產(chǎn)發(fā)展一時(shí)還難以跟上，供不應(yīng)求的局面還將持續(xù)一段時(shí)間。

堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀，以結(jié)構(gòu)調(diào)整為主線，以技術(shù)進(jìn)步為依托，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，“好”字當(dāng)頭，搞好信息化與工業(yè)化的融合，以提高行業(yè)整體實(shí)力和企業(yè)核心競爭力為主要目標(biāo)，深化改革，開拓市場，苦練內(nèi)功，著力轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，提升軟實(shí)力，更好地為提高裝備制造業(yè)總體水平，為我國實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)和國防現(xiàn)代化服務(wù)，從而也為我國模具行業(yè)到2020年步入世界模具強(qiáng)國奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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