1我國塑料模具發(fā)展現(xiàn)狀及與國外先進(jìn)水平的主要差距

1、1 我國塑料模具發(fā)展現(xiàn)狀及與國外先進(jìn)水平的主要差距 近年來，塑料模具工業(yè)迅速發(fā)展，體現(xiàn)在模具產(chǎn)品向著大型、精密、復(fù)雜 的方向發(fā)展，綜合技術(shù)含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短。但與國外塑料 模具的先進(jìn)水平相比，依然存在一定差距。1 1 模具材料和標(biāo)準(zhǔn)件國內(nèi)大多數(shù)冶金廠設(shè)備、工藝較落后，大多采用電爐冶煉，鋼的純度差， 表面脫碳層深、碳化物級別高、疏松超標(biāo)。鋼材的冶金質(zhì)量低、成材率低，一 般質(zhì)量的模具鋼多，高質(zhì)量的模具鋼材少。而國外模具鋼生產(chǎn)80以上采用真空精煉和電渣重熔生產(chǎn)，鋼材純度、等向性高。而國內(nèi)通過電渣重熔生產(chǎn)的模 具鋼所占的份額很少，大約1/10。國外發(fā)達(dá)國家的模具鋼成材率在 85% 90

2、，而國內(nèi)成材率僅為 70。與國外相比存在很大差距。我國列入國家標(biāo)準(zhǔn) 中的塑料模具鋼僅為3Cr2Mo和3Cr2MnNiMo。國外常用的塑料模具鋼已形成較 完整的系列，如美國塑料模具鋼有 7 個鋼號，形成完整的 P 系列：日本日立金 屬公司有 15個鋼號：日本大同特殊鋼 13個鋼號。我國塑料模用鋼的隨意性較 大，80%是用碳鋼和40Cr鋼。對于復(fù)雜、精密模具，為避免熱處理變形，一般 在退火態(tài)、正火態(tài)或調(diào)質(zhì)態(tài)加工使用，因此壽命僅為國外同類模具的1101/2。國內(nèi)汽車塑料模具企業(yè)大多愿意選用德國、日本、瑞典三大系列的模具 鋼，高光模具材料用NK80 2738、P20;關(guān)鍵模具材料用進(jìn)口的2738、 N

3、AK80 S136等。但是，在國內(nèi)購買歐洲模具鋼材，價格上揚(yáng)30%40%,嚴(yán)重影響了國內(nèi)模具的競爭力。國際上,汽車模具已進(jìn)入專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化階段汽車模具基本是由專業(yè)的模 具制造商提供,模具商品化率在 70%以上,還有許多專門生產(chǎn)模具標(biāo)準(zhǔn)件的企 業(yè),汽車模具標(biāo)準(zhǔn)件多達(dá)幾百種。國外模具的標(biāo)準(zhǔn)化率可達(dá)85%（如德國、日本）,中小模具的局部結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化程度高 （如日本的手機(jī)模具 ）。德國的保險杠模 具,模架是標(biāo)準(zhǔn)的,熱流道是標(biāo)準(zhǔn)的,和國內(nèi)相比,周期快,成本降低30%。國內(nèi)模具企業(yè)大型模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度約為 25%30%。模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度已成為制約國內(nèi)模具制造周期的瓶頸之一也影響了國內(nèi) 模具的競爭力。12 模

4、具的精度、壽命和模具制造周期國外的汽車企業(yè)都在實(shí)施 “ 2mr”i工程，在國內(nèi)，單一零件還能夠做到，幾 百個零件裝配到一起就沒有保證了。零件精度低造成修配量大，整模故障率 高、穩(wěn)定性差。日本的汽車模具精度可達(dá)0。02 mm,塑料模分模面的精度控制在 0. 01 mm。而國內(nèi)汽車模具的品牌企業(yè)，汽車模具精度控制在 0. 030. 05mm_; 塑料模分模面配模精度在0. 03 mm左右。國內(nèi)外的塑料模具壽命差異見表 1。德國的模具制造周期在 2周20天,備料 4天,試模 23天。日、韓的 模具周期要求 2 周,原因是他們有專門的模具配件城,滑塊、頂桿、澆口套組 件等均可以買到,型腔件加工好裝上就

5、行了。國內(nèi)配件標(biāo)準(zhǔn)化做不到;零件加 工精度做不到。國外對發(fā)出去的模具進(jìn)行可靠性、穩(wěn)定性跟蹤。國內(nèi)是模具出了問題,再 派人去。1. 3模具企業(yè)員工的素質(zhì)德國、日本模具企業(yè)的員工至少有10年的工作經(jīng)驗(yàn)，模具企業(yè)技術(shù)人員比 例很高,多數(shù)企業(yè)在 25以上,有些在 50以上。有些企業(yè)往往是大多數(shù)職工 可在技術(shù)與生產(chǎn)崗位上互換,具有很高的素質(zhì)。模具鉗工的平均年齡要比浙江 模具企業(yè)的員工大 1 5歲,絕大多數(shù)員工是大學(xué)畢業(yè)或經(jīng)過專門訓(xùn)練的。國內(nèi)模 具企業(yè)的員工缺乏高新加工技術(shù)的培訓(xùn)和高端數(shù)控機(jī)床操作技能的培訓(xùn)。在某 種程度上也影響了高端設(shè)備的利用率。模具企業(yè)技術(shù)人員比例偏低,多數(shù)企業(yè) 在 15 20之間,且

6、只注重模具開發(fā),不重視產(chǎn)品開發(fā),因此綜合開發(fā)能力 較低。1 . 4 加工設(shè)備、模具制造工藝和測量技術(shù) 德國、日本模具企業(yè)的加工設(shè)備先進(jìn),基本都是數(shù)控、高速切削、單向走 絲線切割或 4軸5軸聯(lián)動的高速加工機(jī)床,能實(shí)現(xiàn)模具型面的鏡面加工。而國 內(nèi)模具企業(yè)的 4軸5軸聯(lián)動的高速加工機(jī)床占的比例有限,高光模具的加工與 國外相比差距較大德國、日本汽車模具的制造工藝已標(biāo)準(zhǔn)化,制品精度高、制造周期短。精密模具零件的加工均采用在線測量，這方面國內(nèi)至少差1520年。德國的精密品牌產(chǎn)品，除了加工過程中的在線檢測外，手機(jī)類、剃須刀類 的產(chǎn)品，全部通過可靠性測試、耐候性測試、壽命測試、剃刀表面和間隙的微 觀顯微放大測

7、試、主要零件外形和裝配后外形的激光3D測試等。這些重要數(shù)據(jù)為產(chǎn)品的更新?lián)Q代提供了非常重要的依據(jù)。1 5 信息化管理和物流管理德國、日本模具企業(yè)的車間均采用 6S管理系統(tǒng)，現(xiàn)場有塑料廢料損耗跟 蹤、模具損壞跟蹤；全廠物流采用倉儲自動化管理系統(tǒng)；車間有中央電腦室可 展示、查詢?nèi)囬g的加工工藝、質(zhì)量、產(chǎn)量、當(dāng)天、當(dāng)周、當(dāng)月的報表等，售 出的產(chǎn)品跟蹤和次品跟蹤。1 6 新工藝、新材料研究和創(chuàng)新能力塑料加工新工藝的研究，日本、德國、美國、意大利等發(fā)達(dá)國家處于領(lǐng)先 地位，模內(nèi)貼膜、回轉(zhuǎn)成形雙料雙色三色注射、啤酒瓶周轉(zhuǎn)箱注射裝配集成 化自動生產(chǎn)線、奶制品快餐面盒的注射一模內(nèi)貼膜自動生產(chǎn)流水線、一模 200

8、腔的瓶蓋疊式一回轉(zhuǎn)成型的自動化注射生產(chǎn)線等，在多年前就已用于批量生 產(chǎn)。全塑型轎車賽車的塑料和整車零部件成型工藝從 1995年起一直在孜孜不 倦地研發(fā)。戰(zhàn)斗機(jī)上的高強(qiáng)、高韌、耐高溫、質(zhì)量輕的新材料、新工藝，美 國、德國在 80年代初期已應(yīng)用于某些機(jī)型， 1985年后，某些碳纖維塑料制品已 應(yīng)用于民用客機(jī)。超薄型手機(jī) PC導(dǎo)光板的材料、注射工藝與設(shè)備的研制，日本 處于領(lǐng)先地位。木塑環(huán)保復(fù)合材料注射專機(jī)和注塑工藝制品的研究歐洲處于 領(lǐng)先地位。多層、多功能復(fù)合薄膜擠出專機(jī)、薄膜厚度控制、薄膜層數(shù)控制及 各種功能薄膜的材料研究，美國處于世界前沿。一個國家的創(chuàng)新、研發(fā)能力體 現(xiàn)一了國家的綜合基礎(chǔ)實(shí)力。國

9、外企業(yè)對新產(chǎn)品開發(fā)很重視，模具廠經(jīng)常會與 材料廠商、產(chǎn)品廠共同開發(fā)新產(chǎn)品和模具；注射機(jī)廠會與材料廠商共同研發(fā)新 機(jī)型；名牌塑料供應(yīng)商會與名牌汽車公司聯(lián)合研制以塑代鋼的新塑料和新產(chǎn)品 （如BAYEF與寶馬合作開發(fā)全塑賽車、GE與克萊斯勒共同開發(fā)全塑轎車）。這種強(qiáng)強(qiáng)合作，使企業(yè)具有很強(qiáng)的研發(fā)能力2 我國塑料模具發(fā)展目標(biāo)和主要任務(wù)21 發(fā)展目標(biāo)對模具需求旺盛的行業(yè)包括航空航天、國防軍工、軌道機(jī)車、工程機(jī)械等 行業(yè)，尤其是總投資達(dá) 2 200元的京滬高鐵項目、超過 300億元投資規(guī)模的大飛 機(jī)項目等，必將會給塑料模具行業(yè)帶來新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。因此，塑料模具的發(fā) 展必須依托國家重點(diǎn)建設(shè)工程，面向六大產(chǎn)業(yè)

10、（交通運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)、汽車產(chǎn)業(yè)、信息 產(chǎn)業(yè)、重大裝備產(chǎn)業(yè)、電站及輸配電設(shè)備產(chǎn)業(yè) ）及其重點(diǎn)行業(yè)。特別是圍繞汽車 產(chǎn)業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)，大力發(fā)展 IT 行業(yè)的精密注塑模、汽車業(yè)的覆蓋件模具和大型 注塑模。大規(guī)模開展技術(shù)改造，提高基礎(chǔ)配套件和基礎(chǔ)工藝水平；通過加快企 業(yè)兼并重組和產(chǎn)品更新?lián)Q代，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，全面提高產(chǎn)業(yè)競爭力， 引導(dǎo)專業(yè)化零部件生產(chǎn)企業(yè)向 “專、精、特 ”方向發(fā)展，形成優(yōu)勢互補(bǔ)、協(xié)調(diào)發(fā) 展的產(chǎn)業(yè)格局。22 主要任務(wù)依托十大領(lǐng)域的重點(diǎn)工程，振興塑料模具制造業(yè)；配合九大產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)項 目（鋼鐵、汽車、石化、船舶、輕工、紡織、有色金屬、電子信息、國防軍工），提升大型、精密注塑模、高檔模具標(biāo)準(zhǔn)件

11、的制造能力；實(shí)現(xiàn)模具鋼的國產(chǎn)化和 優(yōu)質(zhì)化、改善模具材料的供應(yīng)體系、提供較為全面的各種規(guī)格和牌號的材料， 大力壓縮模具生產(chǎn)企業(yè)的備料周期；提高模具新材料、新型塑料成形工藝和新 型高強(qiáng)、高韌、耐高溫塑料制品的研發(fā)能力；提高企業(yè)的信息化管理和模具集 成化制造的總體水平。為使我國的塑料模具行業(yè)趕上國際先進(jìn)水平打下良好的 基礎(chǔ)。3 塑料工藝、模具等方面的發(fā)展重點(diǎn)和建議目前，我國的塑料消費(fèi)費(fèi)量已居世界首位，但人均消費(fèi)量僅為工業(yè)發(fā)達(dá)國 家的 1 7，工業(yè)中等發(fā)達(dá)國家的 1 4，預(yù)計要達(dá)到工業(yè)中等發(fā)達(dá)國家的水平還 需 20 年。這無疑為我國塑料工藝和塑料模具產(chǎn)業(yè)提供了非常大的發(fā)展空間。（1）重點(diǎn)研究高強(qiáng)、高韌

12、、耐高溫塑料制品的成型工藝與模具加工技術(shù)。在國家重大專項的關(guān)鍵功能件項目中，模具專項體現(xiàn)了模具工業(yè)在制造業(yè) 中所占的重要地位。因此，必須重點(diǎn)研究與大飛機(jī)工程、高速鐵路、城市軌道 交通項目配套的高強(qiáng)、高韌、耐高溫、高耐磨性塑料制品的成型工藝與模具加 工技術(shù)。(2) 要大力發(fā)展節(jié)能降耗、以塑代鋼的汽車零件的制造工藝和模具制造技 術(shù)。目前為汽車服務(wù)的模具約占到我國全部模具產(chǎn)量的 13 左右，在汽車行業(yè) 比較發(fā)達(dá)的國家，為汽車服務(wù)的模具往往要占到其全部模具產(chǎn)量的 40以上。 隨著人們生活水平的不斷提高，轎車的車型不斷更新，汽車向高速、舒適、風(fēng) 格化發(fā)展，車身結(jié)構(gòu)將日趨復(fù)雜，要求模具向大型化、復(fù)雜化、高

13、精度方向發(fā) 展。轎車能源對綠色環(huán)保的要求也越來越高，轎車自重下降 10，可以節(jié)省燃 油6%8%。以塑代鋼是轎車輕量化的必由之路。因此，要大力發(fā)展節(jié)能降 耗、以塑代鋼的汽車零件的制造工藝和模具制造技術(shù)。(3) 加速木塑復(fù)合材料注射成形技術(shù)、塑料金屬復(fù)合材料注射成形技術(shù)的研 究和塑料異形高速擠出模具技術(shù)的研究。有關(guān)專家預(yù)計：2010年與車船配套的塑料制品達(dá)150萬t;與家用電器配套的各種塑料零部件、絕緣材料、封裝材料所需合成樹脂400萬t;與房地產(chǎn)發(fā)展配套的建材，對PVC PE PP、PS PC PUR等塑料的需求將達(dá)600萬t。因 此，必須加速木塑復(fù)合材料注射成形技術(shù) 塑料金屬復(fù)合材料注射成形技

14、術(shù)的 研究和塑料異形高速擠出模具技術(shù)的研究。(4) 超薄成形 超精密成形的工藝和高精密模具制造技術(shù)的研究隨著全球網(wǎng)絡(luò)化和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，通訊速率提 高，手機(jī) 手提電腦小型化輕量化，對接插件封裝技術(shù) 超薄成形技術(shù) 導(dǎo) 光塑料的成形技術(shù)和模具的精度要求會越來越高。因此，必須研究超薄成形 超精密成形的工藝和模具制造技術(shù)。(5) 提高模具的標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具壽命，縮短模具制造周期建立模具鋼基地和大型的模具材料供應(yīng)中心 (含各類塑料模具標(biāo)準(zhǔn)件 )，提供 優(yōu)質(zhì)服務(wù)，大力縮短模具備料周期；改善國產(chǎn)模具鋼在后續(xù)鍛造、熱處理、表 面處理等工藝，生產(chǎn)塑料模特需鋼種 研制開發(fā)強(qiáng)耐蝕、高鏡面塑料模具鋼 材，提高模具壽命。(6) 以人為本、強(qiáng)化模具設(shè)計人員培養(yǎng) 未來十年，中國將向模具制造強(qiáng)國的方向發(fā)展，模具設(shè)計人員的設(shè)計能力 與國外發(fā)達(dá)國家相比亟待提高，應(yīng)該采取 “走出去、請進(jìn)來 ”的方法，加強(qiáng)交 流、取長補(bǔ)短，并強(qiáng)化設(shè)計人員的培訓(xùn)。(7) 加強(qiáng)熱流道技術(shù)、氣輔技術(shù)、水輔技術(shù)、蒸汽輔助注射成形技術(shù)的推廣 應(yīng)用，研究熱流道技術(shù)、氣輔技術(shù)、水輔技術(shù)、蒸汽輔助注射成形技術(shù)，是節(jié) 材、節(jié)能、提高塑件表面質(zhì)量的新技術(shù)