2022年行業(yè)分析我國模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景趨勢研究

我國模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景趨勢研究模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)工業(yè)之一。模具是工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)工藝裝備，是一種高附加值的高精密集型產(chǎn)品，也是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域，其技術(shù)水平的凹凸已經(jīng)成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標志。

1我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀

20世紀80年月以來，國民經(jīng)濟的高速進展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求，同時為模具的進展供應(yīng)了巨大的動力。這些年來，中國模具進展非?？焖?，模具工業(yè)始終以15%左右的增長速度快速進展。振興和進展中國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關(guān)注?！澳＞呤枪I(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備”已經(jīng)取得了共識。目前，中國有17000多個模具生產(chǎn)廠點，從業(yè)人數(shù)約50多萬。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其他各類模具約占11%。近年來，中國模具工業(yè)企業(yè)的全部制成分也發(fā)生了變化。除了國有專業(yè)廠家外，還有集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨資企業(yè)和私營企業(yè)，他們都得到了快速的進展。很多模具企業(yè)非常重視技術(shù)進展。加大了用于技術(shù)進步的投入力度，將技術(shù)進步作為企業(yè)進展的重要動力。此外，很多討論機構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的討論與開發(fā)。

中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個多世紀，有了很大進展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48in（約122cm）大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5kg大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)、模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)、快速成型與快速制模技術(shù)、新型模具材料[1]等方面取得了顯著進步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面作出了貢獻。

進入21世紀，在經(jīng)濟全球化的新形勢下，隨著資本、技術(shù)和勞動力市場的重新整合，中國裝備制造業(yè)在加入WTO以后，將成為世界裝備制造業(yè)的基地。而在現(xiàn)代制造業(yè)中，無論哪一行業(yè)的工程裝備，都越來越多地采納由模具工業(yè)供應(yīng)的產(chǎn)品。為了適應(yīng)用戶對模具制造的高精度、短交貨期、低成本的迫切要求，模具工業(yè)正廣泛應(yīng)用現(xiàn)代先進制造技術(shù)來加速模具工業(yè)的技術(shù)進步，這是各行各業(yè)對模具這一基礎(chǔ)工藝裝備的迫切需求。

2我國模具技術(shù)的進展趨勢

隨著電子、信息等高新技術(shù)的不斷進展，模具技術(shù)的進展呈現(xiàn)以下趨勢。

2.1模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三維化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向進展

模具CAD/CAE/CAM技術(shù)是模具設(shè)計、制造技術(shù)的進展方向，模具和工件的檢測數(shù)字、模具軟件功能集成化、模具設(shè)計、分析及制造的三維化、模具產(chǎn)業(yè)的逆向工程以及模具軟件應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化是主趨勢。

新一代模具軟件以立體的、直觀的感覺來設(shè)計模具，所采納的三維數(shù)字化模型能便利地用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的分析、模具可制造性評價和數(shù)控加工、成形過程模擬（CAE）及信息的管理與共享。值得強調(diào)的是，模具數(shù)字化不是孤立的計算機幫助功能或數(shù)控技術(shù)的集合，其關(guān)鍵是它們與人工智能的有機集成，不僅可以整理學問、保存學問，還可以挖掘?qū)W問、繁衍學問。新一代的模具數(shù)字化將是一個集工程師的才智和閱歷、計算機的硬件和軟件、數(shù)值模擬和數(shù)控技術(shù)、工藝及工程管理為一體的模具優(yōu)化的開發(fā)、設(shè)計和認證的系統(tǒng)工程。

2.2模具制造向精密、高效、復(fù)合和多功能方向進展

精密數(shù)控電火花加工機床（電火花成形機床、快走絲線切割和慢走絲線切割機床）不斷在加工效率、精度和復(fù)合加工上取得突破，國外已經(jīng)將電火花銑削用于模具加工。加工精度誤差小于1μm的超精加工技術(shù)和集電、化學、超聲波、激光等技術(shù)綜合在一起的復(fù)合加工將得到進展。

國外近年來進展的高速銑削技術(shù)和機床（HSM）開頭在國內(nèi)應(yīng)用，將大幅提高加工效率。

模具拋光的自動化、智能化也是進展趨勢之一，日本已研制了數(shù)控研磨機，可實現(xiàn)三維曲面模具的自動化研磨拋光。此外，特種研磨方法如擠壓研磨、電化學拋光、超聲拋光也應(yīng)是進展趨勢。

其他方面，如采納氮氣彈簧壓邊、卸料、快速換模技術(shù)、沖壓單元組合技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)及實型鑄造沖模刃口鑲塊技術(shù)等。

2.3快速經(jīng)濟制模技術(shù)得到應(yīng)用

快速制模主要從以下四方面加快制模速度：一是提高加工速度（如高速銑削）；二是基于快速原型的快速制模技術(shù)；三是選擇易切削模具材料（如鋁合金）來加快制模速度；四是采納復(fù)合加工、多軸加工提高加工效率。

快速原型制造技術(shù)（RPM）被公認為是繼數(shù)控（NC）技術(shù)之后的一次技術(shù)革命，基于快速原型的快速制模技術(shù)是現(xiàn)在和將來的一個熱點。此外表面成形制模技術(shù)、澆鑄成型制模技術(shù)、冷擠壓及超塑性成形制模技術(shù)、無模多點成形技術(shù)和KEVRON鋼帶沖裁落料制模術(shù)也在蓬勃進展。

2.4特種加工技術(shù)有了進一步的進展

電火花加工向著精密化、微細化方向進展。在簡化電極預(yù)備、簡化編程和操作、提高加工速度以及不斷降低設(shè)備制造成本上也做了大量討論和實踐。

在其他機械特種加工（如磨料流淌加工、噴水加工、低應(yīng)力磨削、超聲波加工等）和特種加工（如電子束加工、電火花磨削、激光加工、等離子束加工等）已經(jīng)進入有用階段，在各自的特別加工領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。

2.5模具自動加工系統(tǒng)的研制和進展

隨著各種新技術(shù)的快速進展，國外已消失了模具自動加工系統(tǒng)。這也應(yīng)是中國的長遠進展目標。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有如下特征：多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控系統(tǒng)同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測掌握系統(tǒng)。

2.6模具材料及表面處理技術(shù)進展快速

在模具材料方面，一大批專用于不同成形工藝的模具材料相繼問世并投入使用。在模具表面處理方面，其主要趨勢是：由滲入單一元素向多元素共滲、復(fù)合滲（如TD法）進展；由一般集中向CVD、PVD、PCVD、離子滲入、離子注入等方向進展；同時熱處理手段由大氣熱處理向真空熱處理進展。另外，目前激光強化、輝光離子氮化技術(shù)及電鍍（刷鍍）防腐強化等技術(shù)也日益受到重視。

2.7模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式逐步得到了認同

由于車輛和電機等產(chǎn)品向輕量化進展，很多輕型材料和輕型結(jié)構(gòu)用于汽車業(yè)，如以鋁代鋼，非全密度成形，高分子材料、復(fù)合材料、工程陶瓷、超硬材料。新型材料的采納使得生產(chǎn)成形和加工工藝發(fā)生了根本變革，相應(yīng)地消失了液態(tài)（半固態(tài)）擠壓模具及粉末鍛模、沖壓模具功能復(fù)合化、超塑性成形、塑性精密成形技術(shù)、塑料模氣體幫助注射技術(shù)及熱流道技術(shù)、高壓注射成型技術(shù)等[3]。

另一方面，隨著先進制造技術(shù)的不斷進展和模具行業(yè)整體水平的提高，在模具行業(yè)消失了一些新的設(shè)計、生產(chǎn)、管理理念與模式。主要有：適應(yīng)模具單件生產(chǎn)特點的柔性制造技術(shù)；制造最佳管理和效益的精益生產(chǎn)；提高快速應(yīng)變力量的并行工程、虛擬制造及全球靈敏制造、網(wǎng)絡(luò)制造等新的生產(chǎn)模式；模具標準件的日漸廣泛應(yīng)用（模具標準化及模具標準件的應(yīng)