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两化融合推动模具工业发展进程

日期: 2022-04-15
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1、模具成型零件的日渐大型化和零件的高生产率要求一模多腔,致使模具日趋大型化,大吨位的大型模具可达100吨,一模几百腔、上千腔,要求模具加工设备大工作台、加大Y轴Z轴行程、大承重、高刚性,高一致性。


2、模具加工的模具钢材料硬度高,要求模具加工设备具有热稳定性、高可靠性。


3、对复杂型腔和多功能复合模具,随着制件形状的复杂化,必须要提高模具的设计制造水平,多种沟槽、多种材质在一套模具中成形或组装成组件的多功能复合模具,就要求加工编程程序量大,具有高深孔腔综合切削能力和高稳定性,提高了加工难度。

两化融合推动模具工业发展进程

4、模具加工的精细化使加工设备的复合性、高效性更加引人关注。高速铣削具有的可加工高硬材料、加工平稳、切削力小、工件升温变形小等诸多优点使模具企业对高速加工日益重视。


5、高动态精度。机床生产企业介绍的静态性能(如重复定位精度、直线进给速度)在模具三维型面加工时,不能反映实际加工情况。模具的三维曲面高精度加工,更提出了高动态精度性能的要求,高速高精度还要在机床的高刚性、热稳定性、高可靠性以及高品质的控制系统相配合才可能实现。


6、加工技术与绿色产品技术的结合将在企业采购设备时纳入考虑范围内电加工机床的辐射、介质选用将是安全、环保影响的因素,电火花铣削技术会在未来模具加工领域得到发展。


7、多种测量技术的复合应用、高速测量及其逆向工程成为推动模具参与产品开发、设计技术的发展方向。


随着三坐标测量机、扫描仪、激光跟踪仪技术的不断发展,“在线测量”使测量机要实现“工具化”,这要求其适应性更强,检测技术向高速度、高精度、高适应性。


三坐标测量机主机的主要功能是通过接触或激光扫描等非接触方式采集坐标数据,经过数据处理,完成被测工件的再造。现代测量技术不断融进产品研发,在逆向工程设计、制造的系统下,模具与模具制件设计制造的密不可分关系更加明显。


罗百辉表示,现今模具企业以模具为载体,积极探索模具制件的生产已是一种重要生产方式,模具企业采购制件设备需求旺盛。2007年我国生产的成型设备达17.3万台,其中数控成型设备3000台;进口锻压冲压设备3844台、及其他成型设备4671台。


据了解,目前世界切削刀具销售额超过100亿美元,工业发达的欧洲、北美、日澳三大市场占有75%-80%.在亚洲,中国也是一个重要市场。当前发达国家的制造业中,采用硬质合金刀具已占70%以上,


传统高速钢刀具的份额降至30%以下,参与全球化竞争的我国机械制造业,对效率的追求也日益增强,模具企业对高精度、高效率、高可靠性、和专用性的现代高效刀具的需求也越来越迫切,硬质合金刀具、陶瓷刀具在模具企业广泛使用。


据罗百辉粗略估计中国刀具需求在80亿元人民币以上,其中高精、高效、高可靠性的现代刀具,如硬质合金和陶瓷等超硬刀具材料可转位刀具的消费额约为15亿元人民币,其中80%-85%依赖进口,模具制造使用的刀具进口占90%以上。


模具的复杂性、精密性要求所需切削刀具的品质更为上乘,为本次参展的有国外众多知名刀具厂商,如:瑞典的SANDVIK,山高刀具SECO公司,蓝帜公司、SPINNER公司、NIKKEN公司等,日本的DIJET、BIG、OSG、日本住友电工。


日立工具新开发的高速高硬度刀具可加工至HRC70的硬度,东芝泰珂洛的拳头产品-TAC快速铣刀系列等。中国刀具和量仪的知名企业上海量具刃具厂、桂林广陆数字测控股份公司、株洲钻石切削刀具股份有限公司等也提供了新开发的产品,参与国际竞争。本届中国国际模展是一次高精度制造工具的大检验。

两化融合推动模具工业发展进程

模具的CAD/CAE/CAM技术日新月异,模具企业信息化从设计、工艺、制造、管理四大领域提高综合竞争能力。


罗百辉表示,模具CAD/CAE/CAM已发展成为一项比较成熟的共性技术,硬件和软件的价格也已降到中小企业普遍可以接受的程度,再加上微机的普及和应用及微机版软件的推出,模具行业中普及CAD/CAM的条件已经成熟,今后必将有很快的发展。


模具CAD/CAE/CAM一体化及软件的宜人化、集成化、智能化、网络化将是今后的发展方向。随着我国模具工业持续高速发展,模具企业在自身发展过程中体会到了模具实现数字化、信息化制造的必要性、重要性和紧迫性,模具制造全过程信息化管理工作已提到当前的议事日程。


为了更好地推进模具企业信息化工作,提高企业综合竞争能力,国内外模具软件制造商研究模具企业在信息化方面遇到的问题,指导企业按现代企业标准建设管理企业,按先进制造理念设计制造模具产品,逐步实现信息化管理已成为发展方向,


以PLM、PDM、ERP、CAPP管理为平台,CAD、CAE、CAM、PLM、PDM、CAPP等模具制造从设计、工艺、制造、管理四大领域协同综合,为模具企业保证数字化制造与企业创新能力。目前,模具企业走数字化制造、信息化管理有许多形式,各有其适应对象及解决方案。


两化融合推动模具工业发展进程


模具是零件成形过程的重要工艺装备,是汽车摩托车、电机电器、IT电子、OA办公设备、交通设施、建材卫浴、医疗器械等制造业的重要基础装备。由于用模具成形的产品精度高、一致性好、外形美观,因此,越来越多地用于飞机、船舶和高速列车等设备的结构和内饰件制造中。


加之生产过程可实现高效、大批量并节材、节能,所以模具也常被人们誉为现代工业生产之母。模具网CEO、深圳市模具技术学会副秘书长罗百辉表示,由于模具在制造业中的重要作用,模具的设计和制造已经成为制造业的一个重要领域,模具制造业也因此一直受到世界各工业发达国家的关注和重视。


由于模具自身的特点,现代模具企业大多体现出技术密集、资金密集和高素质劳动力密集以及高社会效益的特点,模具制造业已成为高新技术制造产业的一部分。因而,模具技术水平,已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志,也是保持这些国家的产品在国际市场上优势的核心竞争力。


中国政府对模具工业和模具技术发展非常重视,特别是在改革开放以来,充分肯定了模具工业和技术在制造业和国民经济中的重要基础地位。改革开放以来,我国政府在模具产业发展给予了政策方面的优惠支持,促使我国模具工业发生了根本性的变化。


1、我国模具工业从基本上是以企业内部自产自配为主的、附属于产品生产的工装行业,发展成了有相当规模的、具有高技术行业特征的资金密集型、技术密集型装备制造产业。


2、模具的生产从主要以传统的、钳工师傅为主导的技艺型手工生产方式,进入到了普遍采用数字化、信息化设计生产技术的现代化工业生产的时代。


3、我国模具行业已从单一的公有制企业形式,发展成为以民营企业为主、多种所有制企业形式共存的新格局。


4、制造业的发展拉动了模具工业的发展,模具业的发展给予制造业以有力的支撑。


现在,我国已成为制造业的大国,又是模具生产大国,全国模具生产企业、厂、点达3万家,从业人员接近100万人。2009年销售额已接近1000亿元,模具进口已近20亿美元,仍保持连续四年20个亿美元的进口水平;模具出口接近19亿美元,也是与2008年基本持平。


5、模具产品结构更趋合理。按照产品的材料的不同,成形的方法也不同。


模具分为10大类,主要的有冲压模、注塑模、铸造模、压铸模、锻模、橡胶轮胎模、玻璃模,等。我国模具目前的结构比例:冲压模所占比例约37%,塑料模约占43%,铸造模(包含压铸模)约为10%,锻模、轮胎模、玻璃模等等其他类模具占10%.与工业发达国家的模具类别比例一致。


6、重点骨干模具企业队伍已经形成。


一批企业的生产能力和技术水平有了大幅的提高。各模具行业的龙头企业在发展中涌现(如汽车覆盖件模具--四大家,大型塑料模具--海尔,华威、群达行,精密冲压模具--国盛、华富,汽车轮胎模具--巨轮、豪迈,铸造模具--一汽铸造、宁波合力、广州型腔、北仑辉旺,


精密塑料模具--唯科(厦门)、宁波横河等等)起到了引领行业进步的作用。各模具行业的95家模具企业已被授予“中国重点骨干模具企业”称号,2010年5月在上海国际模展期间我们又要给第四批10多家企业授牌,“中国重点骨干模具企业”将在110家左右。


7、企业研发、创新能力有所提高,新技术得到推广应用。


企业装备水平普遍提高,加工中心等数控机床、CAD/CAM技术普遍采用,CAE技术也逐渐被采用。


如三维设计技术的研发和应用,信息化管理技术的研发应用,双料(色)注塑技术的研发与应用,高光无痕注塑技术的研发与应用,以塑代钢产品的成型技术的开发、应用,高强板、不等厚焊接板的冲压成形技术、高强板热压成形技术、氮气弹簧的研发应用,等等。


8、模具水平大幅提高。


以大型、精密、复杂、长寿命模具为代表的高水平的模具的比例达到了35%以上,如汽车覆盖件模具已能生产B级车整车模具;精密模具加工精度已能达到0.5微米;精密级进模具可在2000~2500次/分钟以上的高速冲床上使用;塑料模精度达到了微米级,适应了IT产业发展的需求;单套重量达120T、直径达4米的轮胎活络模具成为最大型的模具等等。


9、为模具制造配套服务的体系日趋完善,我国模具工业体系基本完整,模具产业布局有所改善。


从较发达的珠三角、长三角地区向内地和北方扩展,出现了一些新的模具生产较集中的地区,有京津冀、长(春)大(连)、成渝(西南)、武汉(华中)、皖中等地区。


但发展仍不均衡,地区差异较大。模具集聚发展成为新特点,模具园区(城、集聚地等)不断涌现。现全国已建成、初具规模的模具园区约达15个左右。还有一些地方正在筹划建设模具园区。


模具制造在制造业中的重要性逐渐被人们所认识,也引起各级政府领导的重视。国家采取了扶持政策。一些地方政府也从各方面大力扶持。

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