铸造模具行业的现状与发展

第一篇：铸造模具行业的现状与发展

铸造模具行业的现状与发展

一汽铸造有限公司 车学温 于永来 田洪福

随着我国铸造业的不断发展壮大，铸造模具的设计与制造也愈来愈受到人们的关注。一汽集团公司是我国最大的汽车工业基地。1999年初，一汽铸造有限公司成立后，重组的铸造模具设备厂成为一汽铸造模具生产的专业厂。此前，这个曾经历了一汽的三次创业，为一汽重、中、轻、轿的多品种，宽系列车型生产了几十万套的金属铸造模具、有色金属压铸模具，其发展过程基本上能够代表我国铸造模具行业来展示其行业的现状及发展趋势。本文立足于分析我国铸造模具行业的现状，针对问题提出对策，展望未来。

我国铸造模具行业的现状

模具行业范围广阔，铸造模具占有举足轻重的地位。

1999年8月下旬至9月上旬，一汽铸造有限公司委派铸造模具专业生产营销人员对我国南方7 个城市、南汽等14个厂家进行了学习调研。2000年5月参加了上海举办的第八界国际模具技术与设备展览，并进行了广泛的交流，同时又调研了几家大的模具厂，从中开阔了眼界，对我国铸造模具行业的现状与发展趋势有了更深一步的了解。

1．市场潜力

目前国内铸造模具市场仍然较大，其市场潜力包括两个方面：

一是模具订货量较大。比如，无锡柴油机厂只有一个模具修理车间，新产品开发和复制模制造全部外委订货，估算每年仅锡柴这一家需缸体金属模具2-3套，产值约200-300万元。还有常州日升压铸公司，压铸模具全部外委、外购，每年大概也有100万元左右。而南汽集团内部专业厂模具订货也是自由采购，每年大约有200万元左右，玉柴每年订货约在240万元左右，宁波象山的两个模具厂都在给他们加工等等。这些较大的厂家的模具需求量也比较大。

二是各铸造厂家及模具加工企业均在向多种方向发展上下功夫。例如：浙江象山，北仑以及平阳，南汽工具公司，常州日升等无论铸造产品还是模具制造均从汽车业开始向机车、摩托车、矿山机械等外围扩展业务，由此可略见一斑，目前我国国内对模具的需求正值旺季，市场潜力很大。

2．价格状况

市场经济，价格问题很敏感。在市场调研中我们了解到，象南汽工具公司等类似我厂经济类型的大型模具制造厂，在市场上价格定位与我们一汽模具大体持平，大部分是满足边际效益的价格。而一些中小模具厂家，尤其是乡镇及个体企业的模具价格明显低于国有大型企业，其同类模具的市场价格大多为国有大中型企业的80%左右。因此，同类模具在同等价格前提下，乡镇、个体企业将有10%的利润，而国有大中型企业将损10%。

还有一个比较有特性的价格因素，就是模具工艺复杂程度及交货周期，无论何种类型的企业对同类模具不同工艺结构和不同周期均有价格浮动。

另一个影响因素就是江、浙一带的模具生产基地基本上属于社会化大合作，专业性极强，因此有较大的价格优胜。他们还具有材料消耗低，设备负荷高，劳动生产率高，管理人员少

和人工成本抵等优势。

3．改革开放政策给铸造模具行业带来新的飞跃，一大批发展起来的小型国有企业、乡镇、个体模具厂家如雨后春笋脱颖而出，呈现白花齐放，百家争鸣的格局。一些有眼光的私营企业也开始用精良的高新设备武装自己，他们运用灵活的政策聘请高人，奋力争夺模具制造这块高效益阵地。电脑业的飞速发展为所有企业创造良机，包括模具制造这一技术含量很高的行业，CAD/CAM技术已不仅仅为大、中的国企拥有。模具技术，包括高新设备在铸造模具制造领域内的竞争日益激烈。所以在模具行业中，优胜劣汰角逐仍将继续。

一汽铸造有限公司铸造模具厂，其主导产品是生产铸造金属模具、压铸模具，精密铸造模具，产品对象是以多品种，宽系列汽车铸造产品为主，包括了中型汽油车、柴油车、轻型车、微型车、捷达、奥迪、红旗轿车、重型卡车等系列模具产品。金属模具中具有典型的产品有缸体、缸盖、排气管、后轿、减速器、曲轴、差速器、变速器外壳模具；压铸模具中典型产品有变速箱上盖、离合器外壳，各种车型的发动机支架，各类黄铜件压铸模、发电机罩盖、机油滤清器底座，同时还为社会其他行业提供过各种高精尖复杂铸造模具。

我国铸造模具行业的发展趋势

市场需求

汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一，汽车工业重点是发展零部件，经济型轿车和重型汽车，汽车模具作为发展重点，已在汽车工业产业政策 中得到了明确。预计到2005年，我国汽车总需求量约为300万辆，因此，汽车模具市场巨大。汽车基本车型在2000年约140种，2005年将达到170种，另有更新车型和改装车型430种。一个型号的汽车所需模具几千副，其中铸造模具数百套。

随着我国进入世贸组织的临近，汽车行业将进入新一轮换型改造时期，特别是中、重、轻、轿型汽车，将以快节奏更新换代来迎接国际汽车市场的挑战。挑战与机遇同在，进入世贸不仅仅是对我们汽车的挑战，与其密切相关的模具制造业首当其冲。

由此不难看出，铸造金属模具、精密压铸模具在未来铸造模具行业的发展趋势中，将扮演先锋角色。

2．技术要进一步完善

当前，我国工业生产的特点是产品品种多，更新快，市场仍处买方市场态势。这种情况下，用户对产品包括模具制造的要求是“工期短、精度高、质量好、价格低”。用户对铸造模具产品的苛刻，正是对厂家日益完善的压力。确实是对铸造模具生产企业一个完整体系的考验。

（1）CAD／CAM／CAE一体化

当前多数铸造模具厂家依然采用老办法，设计、编程、工艺、加工、检查都是相对独立分开，独立考核、独立核算，而拉开大幕看市场，这方面，部分国企模具厂落伍了。一些中小模具厂采取的是一条龙作业方式，从设计到编程直到加工出产品甚至售后服务均由一人或几个人完成，生产传递环节少，出现问题易察觉，因而成本低、质量好、周期短。象一汽铸造模具厂这样规模的企业本来就有CAD／CAM技术条件，如果打破传统机制的束缚，这个问题便迎刃而解。如果CAD／CAM一体化加工能够提高普及率，我国铸造模具生产能力将有一个飞跃。

（2）模具标准件的应用

在模具设计上，很多模具厂家都采用标准化组合设计，因而设计周期短，而我们目前全

部产品都是从开头设计，包括每个环节。因而，使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高模具质量和降低模具制造成本。因此标准件的应用必将日渐广泛。模具标准件的开发利用，将使我国铸造模具生产大为简化。

（3）应用反求工程开发铸造模具制造范围

一般而言，反求工程是指对难以用CAD建立数据模型，而只能通过对实物进行数据扫描、测量的方法采集数据，在CAM软件系统中建立数学模型，最后生成NC程序，控制数控加工中心进行模具制造的过程。一汽铸造模具厂应用反求工程较成功地完成了对缸盖进、排气道热芯盒模具的制造，探索了按一般的设备和加工技术对没有尺寸和技术标准的模具无法加工成功经验。既缩短了模具制造周期，又提高了产品质量。反求工程在模具制造业上应值得推广应用。可以扩展产品加工范围。

3．高新设备的应用

一汽铸造有限公司的铸造模具厂，是有近40年历史的铸造模具专业厂，有较雄厚的装备实力。就目前而言，经过改革开放后的不断发展与完善，其主要模具加工设备应该是国内一流的。目前存在的问题是模具钳加工较滞后，成为模具制造最后一道工序的“瓶颈”。因此，要在模具钳工工序上下功夫，使模具加工整体平衡，就能更大的提高我们铸造模具、压铸模具的产出能力。这可能也是铸造模具加工行业带有普遍性的问题。

（1）高速铣削加工将得到更广泛的应用

国外近年来发展的高速铣削加工，主轴转速可达40000－100000r / min，快速进给速度可达到30－40m / min，换刀时间可提高到1－3s。这就大幅度提高了加工效率，如在加工压铸模时，可提高7－8倍，并可获得Ra≤10μm的加工表面粗糙度。形状精度可达10μm。另外还可加工硬度达60HRC的模块，形成了对电火花成形加工的挑战。因此，高速铣削加工技术的发展，将促进铸造模具加工技术的发展。

（2）模具高速扫描及数字化系统将发挥更大作用

英国雷尼绍公司模具扫描系统[3]，已在我国200多家模具厂点得到应用，效果良好。该系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需要的诸多功能，大大缩短了铸造模具研制和制造周期，如RENSCAN200快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，用雷尼绍的SP2－1扫描头实现快速数据采集，控制核心是雷尼绍TRACECUT软件，可自动生成各种不同数据系统的加工程序及不同格式的CAD数据。

（3）模具研磨抛光将向自动化、智能化方向发展

模具表面精加工是模具加工中未能很好解决的难题之一，也正是模具钳工劳动强度大、成为瓶颈原因之一。特别反映在硬度较大的金属、压铸模具进行最后组装过程。我国目前仍以手工为主，不仅质量不稳定、周期长，而且工人作业环境差，制约了我国铸造模具向更高层次发展。因此，研究抛光自动化、智能化是当务之急。当然，由于铸造模具、压铸模具型腔复杂，采用抛光的自动化、智能化有一定局限。

4．转变观念，改进管理

任何先进的技术装备都离不开科学管理。管理的范畴极为广泛，本文拟从生产和技术管理来看如何使铸造模具适应发展趋势。

（1）积极推进行业管理，建立行业管理协调网络

根据国家经济发展规划对模具的需要，制定地区专业化规划，引导企业走专业化道路。充分发挥协会和学会的作用，指导全行业工作。

提出模具国产化项目的发展目标和模具科研的建议。

对于进入市场和出口的模具，模具标准件进行质量鉴定，有权监督模具市场。

收集、整理模具行业发展资料，建立相关档案，建立系统的模具技术、经济和质量统计

制度。这是针对行业管理而言。

（2）企业内部管理，要扬长避短

我们在市场调研中，有个最基本的体验，那就是国有企业和乡镇个体、独资、合资企业相比（模具业）最大的不同是市场观念。

在观念上没有那些名不见经传的小企业开放。观念上的转变除了有大气候的影响，国有企业的决策层要快速反映，及时更新。

国有企业普遍存在管理环节不畅，人工成本高，员工自身危机感远不如非国有企业雇员（打工族）那么强烈。这是随着国企建立现代企业制度的临近，首先要解决的观念问题。国企模具制造业企业员工分工过细，没有非国企员工那种全能优势。

（3）国企的优势

高新设备的引进的能力要较乡镇、个体及其它小型模具制造厂家强得多。

国有大中小企业（模具业）均有正统的国家质量认证，有品牌效应优势，这个优势在今后的市场竞争中将更有良好的表现。

我们的员工多从正规技校、中专分配充实，具较高的理论基础。如果加强多技能培训，将会发挥更大作用。

个体乡镇企业相当部分业主靠拼设备、巧用工、在税收上做文章，在业务上拉关系维系生存。从长远发展看，这部分企业将被市场淘汰。那种急功近利的行为是一些个体经济的通病、顽症。他们能在一时挖走国企的一部分能人，但国企一旦建立起完善的现代企业制度，“孔雀东南飞”的现象就会成为历史。

（4）改进铸造模具制造的意见

当务之急建立CAD／CAM／CAE设计、编程、制造一体化制造铸造模具。

引入市场机制，逐步由产值考核过渡到毛利润、利润的考核，体现员工收靠效益，分配靠贡献。真正实现“三多一少”模式即生产一线人员、技术人员、营销人员多，职能管理人员少，降低人工成本。

由于汽车工业发展进入关键阶段，推动了压铸件生产的发展，模具业面临产品结构的再次调整，发展压铸模具制造技术，适应市场需求，寻求新的经济增长点。压铸模是高附加值的高利润产品。

加速人才培训，建立人才竞争的机制。铸造金属模具、压铸模具是技术含量高的制造行业，和大批量流水线生产不同，基本上是要求全员的高素质、高技能。要从设计、编程、制造一体化高技能管理人才和操作人才入手，培养模具制造人才库，使模具行业与国际竞争能力提高。

（5）售后服务

海尔集团把售后服务看成是企业经营观念的灵魂，树立产品信誉的最好手段，因而赢得了市场。铸造模具行业应借鉴。

服务表面上看是被服务的买方受益，实质上服务的过程对制造销售产品的厂家是一种完善的过程。服务是信息收集的有效方式，获得第一手信息，才会有改进具体方向。用户不论是对产品的赞誉还是尖苛的意见，其反映产品状况基本上是真实的，有一句话说得很好，上帝永远是对的。

最后，中国铸造模具行业社会化大合作和专业化生产应加强，这是抵御加入世贸组织冲击的有效措施。铸造模具行业也必须有一支灵活多样的联合舰队，为发展我国汽车工业保驾护航。

第二篇：铸造现状与发展

我国铸造技术的现状与发展

【摘要】：铸造、锻造、焊接等材料加工技术在国民经济中起着重要作用。“无废物加工”可减少废料、污染和能源消耗 ,是将来的主要制造技术 ,精确成形铸造技术将是其中的理想选择。高性能、高保真、高效率是基于知识的铸造工艺模拟仿真的努力目标。并行工程正成为产品及相关制造过程集成设计的系统方法 ,而网络化、智能化是 21 世纪铸造新产品与工艺过程设计的趋势。【关键词】：材料加工技术，铸造技术，精确成形铸造

引言

铸造是金属成形的一种最主要方法,它是热加工的基础。[1]铸造的历史与华夏文明的历史一样悠久,我们的祖先在 4 000 多年前就铸造出了“三星堆”那样精美的青铜器,其技术水平令人叹为观止,然而到了现代,作为全球铸件产量第一大国,中国的铸造水平却落后于发达国家。铸造行业的作用

中国已是铸造大国，但远远不是铸造强国，与工业发达国家相比，仍有很大差距。铸造技术在基本制造产业中占有重要地位, 是关键技术之一, 在航空、航天、船舶、汽车、轨道交通、化工、能源、电子电器和运动休闲等领域有着广泛的应用, 由其所带动的产业在国民经济中起着重要的支撑作用。应该指出以液态铸造成型，固态塑形成型及连接成型等为代表，形成制造技术，不仅赋予零件形状，而且最终决定零件的最终组织、结构与性能。[2] 2 我国铸造技术的现状

我国铸件产量从 2000 年起超越美国已连续 6 年位居世界第一。根据全球主要生产国 2004 年的产量统计可以看出, 十大铸件生产国可分为两类。一类是发展中国家, 虽然产量大, 但铸件附加值低, 小企业多, 从业人员队伍庞大, 黑色金属比重大。另一类是发达国家, 如日本、美国及欧洲等, 他们采用高新技术主要生产高附加值铸件。发达国家总体上铸造技术先进、产品质量好、生产效率高、环境污染小、原辅材料已形成系列化。欧洲已建立跨国服务系统, 生产实现机械化、自动化、智能化。生产过程从严执行技术标准, 铸件废品率约为 2%—5%。重视用信息化提升铸造工艺设计水平，普遍应用软件进行充型凝固过程模拟和工艺优化设计。

从批量和劳动生产率看, 欧、美、日的优势很大, 日本的劳动生产率是人均年产铸件140 吨, 我国估计约为 20 吨, 相差 7 倍。我国人工成本低于 1 美元 / 小时, 与发达国家相差几十倍, 因而出口铸件具有优势。但近年来材料价格猛涨, 使我国出口铸件在材料成本方面的优势消失殆尽。在产品质量和档次方面, 我们远落后于发达国家。近年我国铸件出口虽有所增长, 但出口只占我国总产量的 9.7%, 占世界铸件市场流通量不到8%, 总体增速缓慢, 表现为质量较差、价格低。长期以来, 出口的铸件以中低档产品为主, 各类管件、散热器、厨具及浴具占到36%。一些出口铸件虽可达到国际标准, 但要达到欧美客户标准还有距离。[3] 3 我国铸造业存在的问题

我国铸造行业的技术水平比发达国家落后约 20 年, 无法满足国民经济快速发展的需要。技术落后、设备陈旧、能耗和原材料消耗高、环境污染严重以及工人作业环境恶劣等问题, 已经成为行业的共识。具体表现在:（1）工艺水平低, 铸件质量差

①铸件加工余量大。由于缺乏科学的设计指导, 工艺设计人员凭经验难以控制变形问题, 铸造的加工余量一般比国外大 1—倍。加工余量大, 铸件的能耗和原材料消耗严重, 加工周期长, 生产效率低, 已成为制约行业发展的瓶颈。

②大型铸件偏析和夹杂物缺陷严重。大型铸钢件和大型钢锭在凝固结束后, 在冒口根部、铸件的厚大断面存在宏观偏析、晶粒粗大问题。③铸件裂纹问题严重。

④浇注系统设计不合理。由于设计不当, 存在卷气、夹杂等缺陷, 导致铸件出品率和合格率低。

⑤模拟软件应用不普及。铸造过程模拟是铸件生产的一个必要环节, 在国外, 如果没有计算机模拟技术, 就拿不到订单。我国的铸造业计算机模拟起步较早, 虽然核心计算部分开发能力较强, 但整体软件包装能力较差, 导致成熟的商业化软件开发远落后于发达国家, 相当一部分铸造企业对计算机模拟技术望而却步, 缺乏信任。目前这种局面虽有所好转, 但在购买了铸造模拟软件的企业中, 能够发挥其作用的还不多见, 急需对企业员工进行软件应用培训。

⑥普通铸件的生产能力过剩, 高精密铸件的制造依然困难, 核心技术和关键产品仍依赖进口。

（2）能耗和原材料消耗高

我国铸造行业的能耗占机械工业总耗能的 25%—30%, 能源平均利用率为 17%,能耗约为铸造发达国家的 2 倍。我国每生产1 吨合格铸铁件的能耗为 550—700 公斤标准煤, 国外为 300—400 公斤标准煤, 我国每生产 1 吨合格铸钢件的能耗为 800—1 000公斤标准煤, 国外为 500—800 公斤标准煤。据统计, 铸件生产过程中材料和能源的投入约占产值的 55%—70%。中国铸件毛重比国外平均高出 10%—20%, 铸钢件工艺出品率。发动机铸件

（3）环境污染严重、作业环境恶劣

我国除少数大型企业(如一汽、二汽、大起大重、沈阳黎明公司等)生产设备精良、铸造技术先进、环保措施基本到位以外, 多数铸造厂点生产设备陈旧、技术落后、一般很少顾及环保问题。上世纪 80 年代, 政府对规模小、技术水平低、污染严重的企业进行了专业化调整,提 高 了 企 业的 集 约 化 程度, 但铸造生产 的 粗 放 型特 征 没 有 得到根本改变。

（4）人才短缺

铸造技术人才严重短缺是制约我国铸造技术发展的关键。主要表现在: ①技术及管理人员数量偏少, 分布不均, 最少的工厂技术及管理仅占总职工人数的 1.2%, 最多的工厂占到 32.3%, 相差 27 倍之多, 国企尤其是军工企业比例高。

②高级人才数量少。铸造企业技术管理人才基本以中专、大专和本科生为主, 特别是中专、大专生数量为多,研究生很少。

③新人才来源困难。很多高校在上世纪 90 年代后不再设置铸造专业, 一些大中企业的厂办学校也有下降趋势, 新人才的来源日益困难。[4] 4 我国铸造业发展的对策

我国铸造业正处在从铸造大国向铸造强国起步的新阶段。必须克服现实的能源、资源、人才瓶颈和环境问题的困扰。因此, 须抓住机遇, 利用高技术提升铸件质量, 转中国铸件在国际市场上技术含量不高、格低廉的形象。要扶持一批具有优势的铸企业使之成为具有国际竞争力的带动中铸件出口的龙头企业。

(1)加强对铸造新工艺、新材料、新设备的研究

加强铸造业的基础研究和应用研究, 铸造行业中许多金属材料都是通用的和关键的, 因而应注重工艺研究和改进, 同时又要加强材料工艺及计算机模拟等先进技术的采用以稳定产品质量。实际上, 国内过分强调发展新材料而忽视通用关键材料的工艺设计和质量稳定等方面研究, 而生产设备上许多问题却都出在这里, 如三峡使用的水轮。[5](2)开发环保型铸造原辅材料

建立新的与高密度粘土型砂相适应的原辅材料体系, 根据不同合金、铸件特点、生产环境、开发不同品种的原砂、无污染的优质壳芯砂;抓紧我国原砂资源的调研与开发, 开展取代特种砂的研究和开发人造铸造用砂。尤其应大力开发旧砂回用新技术, 环保型砂处理及再生技术;尽可能再生回用铸造旧砂, 研究铸造用后的旧砂用于高速公路路基材料, 特别是铬铁矿砂的回收利用。发展循环经济, 以“ 减量化(REDUCE)、再利用(REUSE)、再循环(RECYCLE)” 为行业准则(3R 原则), 走集约化清洁生产之路, 合理使用资源, 使用可再生材料和能源, 确保铸业的可持续发展。[6](3)注重能源与环保立法

铸造行业劳动条件恶劣, 对环境的危害也较大。应加大政策法规对这方面的限制力度, 环保劳保的准入门槛也应升高, 已有的技术落后、污染严重的铸造厂点应关闭。提高从事冶炼、浇注和清理作业的工人和临时工的待遇, 并为其提供保险。加强能源的科学管理, 加强节能技术改造或高耗能设备的更新换代。

(4)注重自主创新

加大铸造企业的重组和结构调整, 进行专业化生产, 实现地域化聚集, 壮大龙头企业, 使中小企业围绕产业链集聚, 实现基础配套、特殊工序装备、检测设备、信息网络、环保设施等资源共享;充分权衡当地的资源、人力、资本和市场, 把握优势, 突出集群的特点。在企业、产品集聚的同时, 实现信息的集聚、人才的集聚、技术的集聚, 甚至竞争的集聚, 产生规模效应。不应盲目地购买技术、设备和产品, 必须加强自主创新, 生产更多满足国民经济和国防安全的高精尖铸件,并将材料研究融入其中, 参与国际竞争。

(5)构建共性技术和高技术传输平台

①针对企业存在的共性问题, 提高产品的合格率和工艺出品率, 降低能耗和原材料消耗, 实现绿色铸造。支持科研单位面向生产需求、着力解决生产实际问题, 这应当成为铸造技术研究的主攻方向。

②建立高技术传输平台。开发关键件的铸造技术, 实现国产化。通过与国外的研究机构和企业合作, 引进消化高新铸造技术,与工厂一道开发关键件的铸造技术研究, 并转化为新产品进入市场。希望政府在这方面加强投入, 鼓励大的科研机构与大型企业集团共同合作, 解决事关国计民生的关键件的国产化问题。[7] 5 铸造技术发展的七个方向

（1）向轻量化，超微细化和超薄壁化挑战

薄壁化是以压轴为中心而发展起来的，是利用高压的压轴法。例如平均为1.0mm以下音频箱壳就是用1200吨压轴机高速制造法制造出来的。[8]（2）复杂形状部件的整体化铸造

铸件一般多用于单体物件，最近开始向复杂形状的部件发展。例如将涡轮增压器和排气歧管两种铸件合成整体，用耐热高速钢的减压吸引铸造法而铸成的最薄壁厚只有2mm的整体铸件。[9]（3）铸件焊接技术

铸件焊接，迄今焊接的都是钢件，最近焊铁件在表面经过脱碳处理等工艺以后也可以焊接了。[10]（4）触变铸造技术

触变铸造固体液体在共存的状态下用高压方法进行铸造的一种方法。这项技术是以铸铁为中心开展起来的，也在向铝合金方面开展。[11]（5）RP（快速原型技术）

RP、CAD，CAM的突飞技术发展，对铸造技术也带来大的影响。例如不用木型和砂型对样品直接铸造。这种技术基本上是立足于印刷的原理。有用树脂包覆铸造砂用激光烧结成型，激光烧型和将啥拉用喷墨形式涂敷成型，也期待有新的RP技术发展。[12]（6）复合材料方向发展

由于铸造是用融熔金属，适合于金属基复合材料。例如用陶瓷、纤维预成型的圆形筒，在其细缝侵进侣溶液而制成金属基复合材料的刚体。[13]（7）向技能材料发展

Nomag非磁铸铁、IMER地膨胀钢都是机能材料铸件。最近半导体行业需要的低热膨胀材料铸铁也在开发中。空气与金属的符合材料发泡金属，也将占有一席之地。[14] 结束语：

我国铸造技术悠久，并在人类文明进步的过程中做出了不可磨灭的贡献。发掘、整理、研究和提高我国的传统铸造技术，使其古为今用，无疑具有重要的现实意义。

参考文献：

[1] 李庆春，铸件成型理论技术[M].北京：机械工业出版社，1986 [2] 刘克明．中国古代有色铸造技术的设计思想和方法[J]．有色金属再生与利用 200 4 年第 6 期

[3] 谭德睿，廉海萍．中国传统铸造技术．北京出版社，2009 [4] 我国铸造技术的现状与发展对策．[M].北京:机械工业出版社, 1982 [5] 张怀嵩.铸钢件气孔缺陷的气体来源分析及预防措施[J ].铸造, 2004 ,(7)[6] 曹一超;林鑫;王理林;逢玉台;王文礼;黄卫东.铸件内析出性气孔形成及演化的 直接观察与分析[J].铸造技术, 2006,(08)[7] 傅骏；朱志兵．铸造应用技术专业人才培养模式思考[J].科技信息 2007 年 第 21 期 [8] 柳百成．面向２１世纪的铸造技术[J]．机械工业出版社，2001 [9] 铸件形成现场基础．机械工业出版社，1983 [10] 曾正明.机械工程材料手册[M].第6版.北京 机械工业出版社 2007 834-835.[11] 铸造工艺基础。北京出版社，1979 [12] 张洪波；陈奕；石俊强.快速精密铸造技术及应用.数字技术与机械加工工艺装备 ,2009年第8期

[13] 陈显明.钛合金熔炼与铸造技术新进展.肇庆学院学报, 第31卷第2期

[14] 柳百成．新一代精确铸造形成过程的物理冶金基础及数学物理建模．中国机械工程，2000,(11)

第三篇：模具行业发展

随着中国汽车工业的发展，中国的自主品牌也有了长足的进步，前几天举行的第十四届北京国际汽车展览会上，自主品牌汽车厂家推出了众多的新车型，无论从造型上还是质量上都有了非常大的提高，和十几年前的车型相比可以说有了天壤之别，新能源汽车更是百花齐放，中国的自主品牌汽车已经迈过了创业门槛，开始向中高端汽车进军。中高端汽车的开发，新能源汽车的方兴未艾，在这个标志着中国汽车真正崛起的进军中，首当其冲的是模具，对模具的技术、质量都提出了更新、更高的要求，这对模具厂来讲是一个很大的挑战，也是一个很好的机遇，促使模具厂转型升级，在技术上、质量上都要上一个更大的台阶，从制造低端模具转向制造高端模具，从而更好满足市场的需求。

新车型的开发对模具技术提出了更高更新的要求，除了级进模具、多工位模具逐步普及外，高强度模具越来越多，锐棱制造技术、铝板成型技术、碳纤维成型技术、热成型技术等，都已经提到模具厂的日程上来。

对于碳纤维成型技术来讲，这是和钢板成型两个截然不同的概念，目前受成本和效率的影响不能大量使用，随着材料研发和技术的提升，这种材料和技术一定会更广泛地应用到汽车上，到那时候我们在冲压工艺上很多不易解决的难题都可以迎刃而解了。

同样3D打印技术也一定会在模具制造上大放异彩，不久的将来我们可以打印镶块、打印模座、打印涂层，可以把不同的材料叠加在一起等等。国外前几年已经实现用3D打印技术打印镶块模型，由于打印精度高，镶块的加工量很少，而且把螺丝孔都直接铸出来，销钉孔留少许加工量，实际等于传统的精密铸造。3D打印技术的发展，会解决像模具热处理、外板模具镀层等许多难题，会促使我们的模具制造技术有一个更大的提高。

汽车轻量化对主机厂、模具厂来说，都会有一个很大的冲击。在这次北京车展上，长城花冠推出了命名为“前途”的纯电动轿跑车，采用的是碳纤维结构车身，并正在苏州投资建厂。值得注意的是这个工厂不是一个传统的四大工艺工厂，而是一个他们称之为新四大工艺的工厂。这个公司的董事长陆群在一次谈话中提出：“我们认为新能源汽车将带来汽车产业结构上的全面变化，特别是由于产品成本结构的改变使汽车对于轻量化的要求完全不同，这也导致了对汽车的轻量化材料、工艺和工装设备有了新的要求，比如说相较于传统钢板材料，大量轻质化的材料如铝镁合金、塑料、碳纤维等开始越来越多地应用到电动车上。在这方面，我们必须站在未来发展的角度来看待这些变化，必须紧紧围绕着新的材料和新的工艺来安排整个生产过程。实际上我们当然在做四大工艺，但却不是传统的四大工艺。传统四大工艺是钢板的冲压、焊接、油漆和总装，而我们现在做的是复合材料、碳纤维、铝合金的制件与焊接，以及新材料的涂装、总装。”

高大厂房、自动化的冲压线不见了；火花四溅、几百台机器人的焊接线不见了，涂装不用电泳了；总装线上发动机、油箱、变速箱不见了，代之的是电池、电动机，工艺流程简化了。新的四大工艺把传统的四大工艺冲击得面目全非，当然这种新四大工艺不可能完全取代传统的四大工艺，但是新能源汽车由于轻量化的需要，走这种工艺路线恐怕是必由之路。而且碳纤维的广泛应用，也是将来汽车工业发展的一个必然趋势。面对这种趋势，模具厂何去何从，只有顺应这种趋势，发展新的模具技术，才能满足主机厂现在和将来的需求。

工信部、财政部最近共同决定对2016工业强基工程项目进行公开招标，其中就有金属粉末增材制造工艺、轻量化材料精密成型工艺等项目。

近十几年来中国的模具制造技术有了质的飞跃，模具行业从小到大，迅速崛起，成为世界模具制造大国，我们可以把这个阶段叫做中国模具的第一次腾飞。随着中国汽车工业的发展，自主品牌向中高端进军，新能源汽车兴起，市场给我们提出了新的需求，要求我们从低端模具迈向高端模具，从模具大国迈向模具强国，实现中国模具的第二次腾飞。如何实现从低到高、从大到强的转变，如何实现中国模具的第二次飞跃，是值得每个中国模具厂、每个中国模具人思考的问题。

目前，中国、美国、日本、德国、韩国、意大利这六大模具制造国的模具产值占居全球的绝对地位，中国的模具产值是世界之最。

下面我们把中国模具和世界主要模具制造国家、地区做一个比较：美国、日本、德国等发达国家的模具制造业在生产经营方面具有以下特点：

（1）人员精简，欧美日模具企业大多数规模不大，员工人数超过百人的较少，模具企业人数一般都在20～50人。企业各类人员的配置十分精简，一专多能，一人多职，企业内部看不到闲人。

（2）采用专业化，产品定位准。大多数模具厂都是围绕汽车、电子等产业对各类模具的需求，确定自己的产品定位和市场定位。为了在市场竞争中求生存、求发展，每个模具厂家都有自己的优势技术和产品，并都采取专业化的生产方式。欧美日大多数模具企业既有一批长期合作的模具用户，在大型模具公司周围又有一批模具生产协作厂家。

（3）先进的管理信息系统，实现集成化管理。欧美的模具企业，特别是规模较大的模具企业，基本上实现了计算机管理。从生产计划、工艺制定，到质检、库存、统计等，普遍使用了计算机，公司内各部门可通过计算机网络共享信息。

（4）工艺管理先进，标准化程度高。与国内模具厂大多采取以钳工为主或钳工包干的生产组织模式不同，欧美的模具生产厂家是靠先进的工艺设备和工艺路线确保零件精度和生产进度。欧美模具企业的先进技术和先进管理，使其生产的大型、精密、复杂模具，对促进汽车、电子、通讯、家电等产业的发展起了极其重要的作用，也给模具企业带来了良好的经济效益。

美国模具行业

美国现有约7000家模具企业，15人以下占60%。15-50人占30%。由于工业化的高度发展，美国模具业早已成为成熟的高技术产业，处于世界前列。美国模具专业化分工很明确，每个模具厂都有自己的优势产品，基本都是专攻一路，以我们曾经合作过的美国Synergis模具厂为例，他们就是专门做底盘副车架类模具，做级进模和多工位模具。我们曾经合作的一个车型副车架，分别制造3份，一份在美洲用，一份在欧洲用，一份在亚洲用。我们负责加工、组装，达到初验收程度交付，由美国模具厂负责最终调试。这种合作对双方都有利，我们也在大型多工位模具的设计制造方面学到不少东西。

美国福特汽车模具工厂加工的侧围模具，制造周期只用8周。这在我们来看简直是奇迹，但他们做到了。模具前期的工艺、设计不在模具厂，在研发部门，模具厂只负责从泡沫模型开始的制造过程。由于前期工作做得好，加工中很少改动，这就给模具制造节省了不少时间。模具厂加工出泡沫模型送铸造，铸件回来开始数控加工，由于是多工作台自动转换，24小时不停机，加工效率非常高。而且由于前期工作如回弹、变形等考虑得比较细致，再加上精算技术，所以加工出来的模具直接上压机调试，首件合格率就可以达到85-90%，由此可见美国专业化加工技术之高。

据资料统计，2014年美国模具人均产值约127万人民币。

日本模具行业

据日本通产省工业统计，日本共有模具生产厂约10000家，其中20人以下的占91%以上，即日本模具业以中小企业为主，主要靠专业化分工，完成高质量的模具设计、加工。由于日本的专业化分工做得好，中小模具企业的整体制造水平较高，使日本模具在世界模具市场占据较高的份额。

笔者在1988年曾到日本模具厂、实型铸造场学习，模具厂只加工大件主件，其余都分到下面小厂去加工，设计有专门的设计公司，如缺块钢板，只要一个电话，很快就会加工好，并送到指定位置。缺螺丝或者钉子，也是一个电话，也很快被送到指定位置，分工体系、配套体系非常完善。

但是由于中国、韩国模具的崛起，凭借价格优势对日本造成了很大冲击，在中低档技术含量的模具巿场上更已成为日本中小模具企业的主要竞争对手。也正因为此，日本模具企业不得不致力于高档模具的生产和技术升级，以避开价格竞争。即以小而精、小而专的技术积累作为竞争力的源泉，促使中小模具企业不断创新，营造可持续发展的环境。日本许多模具厂家都在积极扩大设备投资。在加工方面，大量采用无人看管的加工单元，或者通过计算机进行联机控制。模具的技术开发主要向高精度、高速度、长寿命、复杂、大型、一体化和高性能诸方面发展。

据统计2014年日本模具人均产值约120万人民币。

德国模具行业

德国是欧洲最早从事模具生产的国家之一，其模具制造技术、模具质量受到全球使用者的肯定，在全球享有盛名，是全球最重要的高端模具供应国之一。经过多年的实践探索，德国模具制造厂商形成了一个共识：即全行业必须协调一致，群策群力，技术创新，取长补短，共同进步，发挥好整体优势，才能取得行业的成功。此外，为适应当今新产品快速发展的需求，在德国不仅大公司建立了新的开发中心，而且许多中小企业也都这样做，主动为客户做研发工作。在研究方面德国始终十分活跃，成为其在国际市场上保持不败的重要基础。在激烈竞争中，德国模具行业多年保持住了在国际市场中的强势地位，出口率一直稳定在33%左右。依据德国机械工厂制造协会(VDMA)资料显示其模具厂商数约5000家左右，但该国模具产业结构仍以中小型企业为主：20人以下占80%，20-100人占19%，100人以上占1%。据统计2014年德国模具人均产值约200万人民币。

台湾地区模具行业

台湾地区模具行业基本是中小企业，专业分工精细，生产协调工作紧密，客户相对稳定。每家企业只生产某一类模具，各家都有自己的拳头产品，有利于在技术上精益求精，使其在激烈的竞争中生存发展。模具厂所需的模具标准件都是外购的，有些零件加工业则由其他协作厂合作生产。模具企业带件生产比较普遍，台湾模具业注重模具与产品一体化，模具与产品相辅相成，互相促进。有利于模具企业的发展。

紧跟主产品需求开发模具，注重开拓海外市场。台湾模具工业发展较快。其中，紧跟主产品需求来开发、制造模具也是一个重要因素。近几年来，电子工业和汽车工业的迅速发展，带动了台湾模具的发展。目前台湾模具产值的76%源自电子产品和汽车。

笔者曾经考察过台湾的数控机床厂，主机厂只负责组装和一些精加工（局部刮研）。床身是钢板焊接的，有专门的工厂负责下料，然后送到焊接厂，焊接后送到退火厂，退火后送到加工厂，加工完成后送到主机厂装配。除主机厂规模大些外，其他厂规模都很小，每个厂只负责一道工序，由此可见台湾制造业分工之精细，协调之紧密。

中国模具行业

我国的模具行业起步较晚，20世纪80年代中期以来，我国模具行业发生了很大变化，特别是近十几年，变化可以说是翻天覆地，现在已经成为了世界模具的生产大国。在大多数领域，中国模具已经占领了相当大的份额。但是在高端模具，仍然要从国外大量进口。从模具行业整体而言，我国模具的整体水平仍然是以中低档模具为主。

从中国模具厂的发展历史来看，建国以后，我国并没有专业的模具厂，五、六十年代随着汽车厂的建立，逐步建立了附属于主机厂的工具厂，基本都是参照苏联模式建立的大而全的工具厂，随着汽车行业的发展，这些工具厂逐步转为模具厂。

以笔者曾经工作过的北汽为例，六十年代叫北汽工具分厂，八十年代成立北京吉普，叫工具车间。主要生产量具、刃具、冲模、锻模、铸造型板芯盒，压铸模、注塑模、橡胶模及各类卡具，90年代末逐步转为冲压模具厂。

90年代以来，民营模具厂崛起，数控机床大量引进，CAD、CAE、CAM逐步实施，模具行业蓬勃发展，中国一跃成为模具制造大国，但这些工厂的生产方式大多还是大而全或小而全，制造的模具基本都是低端模具，中高端模具很少，大家基本都在低端市场中恶性竞争。

是什么阻碍我们做强、做专、做精呢？其中的最大障碍之一就是我们的大而全或小而全的生产方式，我们的模具生产没有专业化分工或者说专业化分工不充分。

目前我国模具制造厂点约30000家，其中国有企业约占5%，合资企业约占10%，民营企业约占85%，从业人员约100万人，年产值2000万元以上的企业约5000家。2015年模具总产值约1700亿元，企业自用模具产值约400亿元，加起来是2100亿元，模具人均产值约21万元。根据中国模协统计的2014年82家重点企业资料显示，这些企业2014年模具总产值90亿元，共有员工26800名，人均产值约33.5万元。

从模具人均产值比较，日本模具是120万元，美国模具是127万元，德国模具是200万元，也就是说模具人均产值美国、日本是我国的3-5倍，德国是我国的5-9倍。

人均产值低的原因主要有两点，一是我们生产的绝大多数模具是低端模具，附加值低；二是我们的生产效率低。我们的设备不比他们差，为什么附加值低，效率低呢？一个很重要的原因就是我们不“专”。所谓熟能生巧，“专”能出技术。“专”能出精品，“专”能出效率。人家专业分工好，所以模具质量好效率高。我们是大而不强，广而不专，什么都干，什么都不精，这就造成了我们技术提升慢，质量提升慢，效率提升慢。所以模具生产专业化、集约化是模具企业提升技术、提升质量、提升效率，向大而强、专而精转变的必由之路。

随着模具制造技术的不断提升，未来模具种类会越来越丰富。任何一个模具企业都不可能完全掌握这些技术，所以未来的模具制造行业必然是一个高度专业化的行业。

由现在的大而全，小而全的的模具制造模式，逐步向大而强、专而精转变，形成以大带小、以点带面的专业化、集约化生产模式。即以一个模具中心，带动多个小模具厂和多个工序加工厂，形成大而强、小而专的生产局面，各个中心又有专业侧重，如侧围模具厂、门板模具厂、梁类模具厂等。市场细分的规则有很多，有些会按照不同成型材料来分；也有可能会按照模具类型来分；有些也会按照内板、外板甚至是车身的各总成来进行分类等等。

模具专业化生产是一个必然趋势，以企业为主体，以需求为原动力，发展“专、精、特、新”模具企业和模具产业集群，只有这样我们才能占领高端模具市场，我国才能由模具大国转变成模具强国。这种转变除了市场的筛选和模具厂的自我选择之外，模具协会也应采取各种方式加以引导。中国模协的精模评比可以增加专项模具评比，如最佳侧围、最佳翼子板、最佳车门、最佳梁类等等，给模具厂以引导，给主机厂以推荐，这样的评比会更有意义，会助推模具生产的专业化分工。企业也要根据自身条件及所在地具体情况实施差异化策略，使模具生产朝着集约化、专业化、精品化和国际化方向发展。

去年底参加吉林省和长春模协会议，一汽模具提出了建立区域模具联盟、模具生态圈，来提高整体水平，满足高端模具和国际市场需求的建议，在模具行业带了一个好头。

湖北先锋模具是一个以生产高强板类模具为主的工厂，去年9月参观该工厂时，该厂领导就提出要把先锋模具建成一个高强板类模具专业厂，不再参与其他类模具的竞争。

这些现象说明中国模具行业已经出现了专业化生产、集约化生产的趋势，让我们推波助澜，推动这种趋势不断发展状大。一花独放不是春，万紫千红才是春，愿中国模具之园大花艳丽，小花芬芳，绿叶葱茏，一派生机，蓬勃竞放。中国模具的专业化生产之路是漫长的，只要我们坚持走下去，就会看到模具强国的曙光，这是我们几代模具人的梦想！（中国模具工业协会顾问 郝福春）

第四篇：注塑模具现状及其发展材料

注塑模具CAD系统的现状及其发展

摘要：本文论述了我国注塑模具行业的概况及其近年来取得的成绩，对于国内外注塑模具技术的发展历程好现状做了简单的论述，最后总结出模具的专业化、标准化、集成化、智能化、虚拟化、网络化的发展趋势。

关键词：注塑模具；CAD；发展

1引言

塑料制品在日常社会中得到广泛利用，模具技术己成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。国内注塑模在质与量上都有了较快的发展。但是与国外的先进技术相比，我国还有大部分企业仍然处于需要技术改造、技术创新、提高产品质量、加强现代化管理以及体制转轨的关键时期。

2我国注塑模具工业概况

我国虽然很早就开始制造和使用模具，但长期为行程高技术含量的产业。直到10世纪年代后期，随着科技的进步，国务院和国家有关部门对发展模具工业给予了高复重视和支持，募集工业才驶入快速发展轨道。

近年来，我国模具工业发生了巨大的变化。在我国模具生产企业中，数字化设备比较齐全，模具CAD/CAE/CAM技术已经被广泛的应用，采用高速加工的先进技术的企业也逐渐增多。模具标准间使用覆盖率级模具商品化率都已经有了较大幅度的提高。热流道技术在塑料模具行业中应用比例越来越高。

注塑模具在量和质方面都有较快的发展，我国最大的注塑模具单套重量己超过50吨，最精密的注塑模具精度己达到2微米。制件精度很高的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产，多腔塑料模具已能生产一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生产挤出速度达6m/min以上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔

共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。在CAD/CAM技术得到普及的同时，CAE技术应用越来越广，以 CAD/CAM/CAE一体化得到发展，模具新结构、新品种、新工艺、新材料的创新成果不断涌现，特别是汽车、家电等工业快速发展，使得注塑模的发展迅猛。

整体来看我国塑料模具无论是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都有了很大进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时，一些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。

3注塑模具CAD的发展趋势

经过近几年的发展，塑料模具已显示出一些新的发展趋势：

1、大力提高注塑模开发能力。

将开发工作尽量往前推，直至介入到模具用户的产品开发中去，甚至在尚无 明确用户对象之前进行开发，变被动为主动。

目前，电视机和显示器外壳、空调器外壳、摩托车塑件等已采用这种方法，手机和电话机模具开发也已开始尝试。这种做法打破了长期以来模具厂只能等有 了合同，才能根据用户要求进行模具设计的被动局面

2、注塑模具从依靠钳工技艺转变为依靠现代技术。

随着模具企业设计和加工水平的提高，注塑模具的制造正在从过去主要依靠钳工的技艺转变为主要依靠技术。这不仅是生产手段的转变，也是生产方式的转变和观念的上升。这一趋势使得模具的标准化程度不断提高，模具精度越来越高，生产周期越来越短，钳工比例越来越低，最终促进了模具工业整体水平不断提高。

目前我国已有10多个国家级高新技术企业，约200个省市级高新技术企业。与此趋势相适应，生产模具的主要骨干力量从技艺型人才逐渐转变为技术型人才是必然要求。

3、模具生产正在向信息化迅速发展。

在信息社会中，作为一个高水平的现代模具企业，单单只是CAD/CAM的应用已远远不够。目前许多企业已经采用了CAE、CAT、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP等技术及其它先进制造技术和虚拟网络技术等，这些都是信息化的表现。向信息化方向发展这一趋向已成为行业共识。

4、注塑模向更广的范围发展。

随着人类社会的不断进步，模具必然会向更广泛的领域和更高水平发展。现在，能把握机遇、开拓市场，不断发现新的增长点的模具企业和能生产高技术含量模具企业的业务很是红火，利润水平和职工收入都很好。因此，模具企业应把握这个趋向，不断提高综合素质和国际竞争力。

随着市场的发展，塑料新材料及多样化成型方式今后必然会不断发展，因此对模具的要求也越来越高。为了满足市场需要，未来的塑料模具无论是品种、结构、性能还是加工都必将有较快发展。超大型、超精密、长寿命、高效模具；多种材质、多种颜色、多层多腔、多种成型方法一体化的模具将得到发展。更高性能及满足特殊用途的模具新材料将会不断发展，随之将产生一些特殊的、更为先进的加工方法。各种模具型腔表面处理技术，如涂覆、修补、研磨和抛光等新工艺也会不断得到发展。

4国外注塑模具发展趋势

目前，国外的注塑机发展主要通过以下几个方面：

1、微型化与大型化

微型化是各类产品今后的重要发展方向，有越来越多的市场需求。目前虽然已有重量为万分之一克的注射制品成型加工技术装备，也已有直径为 1mm 的塑 料管生产设备和 3ml 的中空吹塑机等，但是日本已提出开发重量为十万分之一克的注射成型加工装备；而用于替代人体血管的直径小于 0.5mm 的塑料管生产设备，已为一些国家在研发中。大型化也是今后产品的发展方向之一。目前，小轿车车身板

生产用的 8000kN 合模力的注射机已开发出来，2000mm 的塑料管、宽 10m 的片材和 5000L 的中空容器等大型塑料制品生产设备已有商品出现。但是，工业用各种大型塑料制品 的生产需求仍很明显，诸如洲际长途输液输气超大直径塑料管的生产，10000L 甚至更大容积的塑料储装容器等的生产都已有需求产生。

2、个性化

长期以来塑料机械的机型、功能、规格的划一和固定不变性已不能满足市场要求。客户由于生产的塑料制品要求经常变化和经营上有效投资的考虑，需要塑料机械工业能为其提供最大行程注射机、小注射量大合模力或大合模力小注射量 的注射机、混料与注射联用的成型设备、附有特殊外围配套装置的挤出生产线、木材（或其它材料）与塑料共混成型加工设备这既要求塑料机械企业在技术人才、技术创新方面要具有雄厚的实力，也要求企业能在第一时间内准确把握客户的个性化需求。

3、节能化

节能降耗目前已经成为注塑机最主要的发展趋势，全电动、两板式注塑机将 成为未来国际市场的主流。

5小结

随着市场的国际化，竞争将愈演愈烈，短周期、高质量、长寿命的模具行业和用户的追求，这必将使模具技术全面深入地应用于塑料模具模具行业中，同时与并行工程、精益生产、敏捷制造等多种生产模式的结合日益密切，最终使塑料模具行业发生重大变革。

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第五篇：冷冲压模具发展现状

冷冲压模具发展现状

摘要：模具技术水平的高低是衡量一个国家制造业水平的重要标志之一。我国工业的进一步发展要求模具行业向大

型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展。文章从模具的发展历史出发，总结了国内冷冲压模具的发展现状。

探讨了国内冷冲压模具发展的新方向。

关键词：冷冲压模具；高新技术产业；模具工业；CAD／CAM／CAE技术

模具是高新技术产业的一个组成部分，是工业生产的重要基础装备．用模具生产的产品，其价值往往是模具价值的几十倍。模具技术是一门技术综合性强的精密基础工艺装备技术，涉及新技术、新工艺、新材料、新设备的开发与推广应用．是冶金、材料、计量、机电一体化、计算机等多门学科以及铸、锻、热处理、机加工、检测等诸多工种共同打造的系统工程。用模具生产制品具有高效率、低消耗、高一致性、高精度和高复杂程度等特点，这是其他任何加工制造方法所不及的。目前，模具制造业已成为与高新技术产业互为依托的产业，模具工业技术水平的高低已成为衡量国家制造业水平的重要标志之一。．对任何国家来说，制造产业是综合国力及技术水平的体现．而模具行业的发展是制造产业的基础和关键。针对这种情况，国家出台了相应的政策，正积极发展模具制造产业。

一、冷冲模具工业历史悠久

冷冲压加工工艺在我国已有悠久的历史。据文献记载：我国劳动人民远在青铜时期就发现了金属具有锤击变形的性能，到了战国时代(公元前403一前221年)已经能炼剑淬火。我们的祖先在2300年前已掌握了锤击金属制造兵器和各种日用品技术。在漫长的封建社会时期，我国劳动人民在金、银、铜装饰品和日用品的制作中，更是显示出了精巧的工艺技术和高超的艺术水平，令人叹为观止。

近代，从上个世纪20年代开始，金属制品、玩具和小五金等行业就开始使用冲床、压力机等简易机械设备及相应的模具加工产品的毛坯或某些零部件，其中的“刀口模子”专门用于落料、冲孔，“坞工模子”可用于金属拉伸。由于生产力较为低下，技术水平不够．当时各厂使用的冲压设备功率都不大，甚至大多还是手扳脚踏。模具加工业以手工为主，故而模具的精度不高，损坏率大。直到20世纪40年代初，出现水压机冷冲模具。50年代公私合营后．增添了磨床、铣床和锯床等设备，又配上硬度计、外径内径测定器和块规等较为精密的测量设备，冷冲模具的精度得以提高。六七十年代，随着产品生产大量使用冲压机床，冷冲模具已从原来单冲落料、单冲孔模具发展为落料、冲孔复合模。同时由于冷冲模架标准件的出现，使模具设计结构形式多样化，精度也由此提高与此同时．随着热处理技术的进步和检测手段的完善，冷冲模具使用寿命提高5～7倍。这一时期．还由于成型磨削、电脉冲和线切割机等机床相继使用，又采用硬质合金为模具材料，冷冲模具的制作工艺有了新的发展。设计人员改进制模工艺，具有自动送料、自动理片和接料装置的复合模具大量问世。靠模铣床引进后，用石膏、术模或实物即可翻制出相同形

状的模芯，使复合托深模具的制作方便了许多，确保了精度。70年代以后，使用斜度线切割机加工冷冲模具．其凸模(冲头)和凹模可先淬火处理再切割装配，取代了原来冷冲模具制作需要热处理一装配一变形修正的繁琐工艺，模具的精度可达到0．01ram。可以说这段时间我国的模具产业发展日新月异。

二、冷冲模具工业的现状

到了21世纪．随着计算机软件的发展和进步．CAD／CAE／CAM技术日臻成熟，其现代模具中的应用越来越广泛。目前我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进

水平相比，仍具有较大的差异，一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具。目前仍主要依靠进口。而一些低档次的简单冲模，则已供．过于求，市场竞争非常激烈。根据中国模具工业协会的统计数据，2009年中国模具进出口总额为38．07亿美元，比上年下降3．03％。其中进口总额为19．64亿美元，同比减少2％；出口总额为18．43亿美元，同比减少4．1l％。按模具种类分．进出口最高的仍是塑料橡胶模具，分别占了进出口额的50．12％和70．26％；其次是冲压模具，分别占了进出口额的42．42％和22．07％。按进口货源地分，进口模具主要来自日本、韩国、德国，其次是中国台湾、美国、加拿大、意大利、新加坡、丹麦和法国；按出口目的地分，中国出口模具的市场主要是香港、美国和日本．其次是德国、印度、中国台湾、法国、巴西、韩国和越南；按出口货源地分，出口模具主要来自广东、浙江和江苏。从进出口模具价格方

面分析．2009年出口冲压模具平均

每吨价8894．5美元．比上年上升13．5％；出口塑料橡胶模具平均每套价963美元，比上年上升15．6％。如果与进口价相比较。则冲压模具平均每吨进出口之比为1．8：1；塑料橡胶模具平均每套进出口之比为2．5：l。与上年相比，差距明显缩小。中国模具工业协会的分析指出，从上述价格可看出，中国出El模具的技术含量和附加值比上年又有了上升，与进口模具相比，技术和价格差距也在不断缩小，充分体现出了2009年中国模具产业的技术进步。

三、冷冲模具的发展方向

发展模具工业的关键是制造模具的技术、相关人才以及模具材料。模具技术的发展是模具工业发展最关键的—个因素，其发展方向应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、质量好”和“价格低”的要求服务。为此，急需发展如下几项：

1．全面推广模具CAD／CAM／CAE技术：随着微机软件发展和进步，普及CAD／CAM／CAE技术的条件已基本成熟，各企业需要加大CAD／CAM技术培训和技术服务的力度，同时进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展可以促进CAD／CAM／CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广，实现技术资源重新整合。使虚拟制造成为可能。

2．模具扫描及数字化系统：高速扫描机和模具扫描系统具备从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，这样可以大大缩短模具研制制造周期。将快速扫描系统安装在已有的数控铣床及加工中心上，可以实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。

3．电火花加工：电火花加工(EDM)虽然已受到高速铣削的严峻挑战，但其固有特性和独特的加工方法是高速铣削所不能完全替代的。例如对模具的复杂型面、深窄小型腔、尖角、窄缝、沟槽、深坑等处的加工，EDM有其无可比拟的优点。复杂、精密小型腔及微细型腔和去除刀痕、完成尖角、窄缝、沟槽、深坑加工及花纹加工等，将是今后EDM应用的重点。为了在模具加工中进一步发挥其独特的作用，今后将不断提高EDM的效率、自动化程度、加工的表面完整性和设备的精密化和大型化，作为可持续发展战略，绿色EDM新技术是未来重要发展趋势。

4．优质材料及先进表面处理技术：选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。

5．模具研磨抛光将自动化、智能化：模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，提高模具表面质量是重要的发展趋势。模具的失效原因有很多．材料方面的原因占较大的比重，据资料统计，因选材和用材不当，致使模具过早失效。大约占失效模具的45％以上。另一方面，在整个模具价格构成中，材料所占比重不大。一般在20％一30％。因此，十分有必要选用优质钢材和应用表面处理技术来提高模具的寿命。模具用钢要采用电渣重熔工艺。如采用粉末冶金工艺制造的粉末高速钢等。目前，模具钢品种规格多

样化、产品精细化、制品化，尽量缩短供货时间亦是模具行业的重要发展趋势。

我国模具工业虽然有了很大的发展，但总体看来，技术水平仍比工业发达国家要落后15—20年，这与我国制造业发展的要求相比差距还很大。为了推进社会主义现代化建设，适应国民经济各部门发展的需要，模具工业需要进行进一步技术结构和加速国产化。因此，应立足国情，着重发展模具行业中的关键、共性技术．不断加大新技术的开发和推广应用力度，不断提高行业的自主创新能力，用信息技术带动和提升模具工业的制造技术水平，积极采用高新技术和先进适用技术来提高行业的总体水平。使我国模具行业向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展。推动我国模具工业技术进步再上新台阶，将是我国模具行业发展的一个重要任务。