现代模具要求模具行业加快结构调整步伐
现代模具行业是技术、资金密集型的行业。它作为重要的生产装备行业在为各行各业服务的同时,也直接为高科技产业服务。由于模具生产要采用一系列高新技术,如CAD/CAE/CAM/CAPP等技术、计算机网络技术、激光技术、逆向工程和并行工程、快速成形技术及敏捷制造技术、高速加工及超精加工、微细加工、复合加工、表面处理技术等等,因此,模具产业已成为高科技产业的一个重要组成部分。
模具技术水平在很大程度上决定于人才的整体水平,而模具技术水平的高低,又决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力,因此模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。模具工业的发展与提升必将对我国建设创新型国家发挥重要作用。模具可带动其相关产业的比例大约是1:100,即模具发展1亿元,可带动相关产业100亿元。据国际模具及五金塑胶产业供应商协会负责人罗百辉介绍,我国模具工业近年来发展很快,据不完全统计,在我国3万多家模具生产企业中,产值过亿元的模具企业有20多家,产值5000万至1亿元的中型企业有几十家,产值2000万左右的企业占很大比例。由于整体模具水平的提高,模具加工装备的数控化、模具设计的无图化使模具企业的进门门槛达到一个较高水平。现代模具要求模具行业加快结构调整步伐。
模具为单件生产,有对特定用户的依赖特性,使其流程特点为每件模具产品复杂,单价高、产品按照订单提供、按照用户要求进行创新和改型结合的设计,到用户处安装调试。在整个流程中的修改与调整,随时都有其适时监控更显得重要,这就要求模具加工设备、测量设备,有其特殊要求。据国际模具及五金塑胶产业供应商协会负责人罗百辉表示,当前模具加工的重点发展方向是无图化生产、单件高精度并行加工、少人化无人化加工,要求数控机床满足高速、高动态精度、高刚性、热稳定性、高可靠性,网络化以及与之配套的控制系统,各种先进软件对机床的整体性,最重要的是,模具三维型面加工特别注重机床的动态性能。由于电加工设备80%以上用于模具加工,所以国内电加工设备企业大都针对模具行业需要开发电加工设备,精度能满足需要,市场分布广,中低档电加工设备占绝对优势,其他类加工机床国内机床几乎优势不明显,使用比例不高。国内金切机床企业500家左右,数控金切机床生产企业150家左右,有能力制造模具加工设备的企业也有数十家,但在进入模具企业的机床产品远没有达到这个数字。100个亿的模具加工设备市场还远没有得到国内设备企业的重视。
模具发展趋势向模具加工设备提出特殊要求
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100t,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。
4、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。
模具产品重点发展领域对模具加工设备提出新的要求
1、汽车覆盖件模具。为满足汽车工业的持续发展,为大量新车型制造的汽车覆盖件模具必将高速发展,要求汽车覆盖件模具企业加工周期更短,加工精度更高。目前,龙门数控铣床、五面数控铣床、高速数控铣床、龙门三坐标测量机、三维五轴激光切割机以及研配压床等为重点需求的加工设备,同时,与之配套的高品质的控制系统、数控机床网接CAM软件都有很大的市场。
2、大中型精密塑料模具。大型精密塑料模具主要为汽车和家电等行业服务,为汽车制造保险杠、仪表板、油箱、方向盘等模具,为彩电、洗衣机、电冰箱、空调等家用电器服务的大中型塑料模具,从目前能力来看,国内制造模具占市场份额的60%左右。许多大中型塑料模具生产企业也正在加大投入,以尽快提高生产能力和模具制造水平。为此,高速加工机床、数控镗铣床、加工中心、大型电加工机床、深控钻床、数控磨床、试模机、测量设备和扫描机等关键设备及CAD/CAM/CAE软件市场不可小视。
3、中小型精密模具。这类模具种类很多,服务面很广,高速发展的信息产业制造业、机电工业是它们的最大市场。移动通信设备、微机、显示器、集成电路等产品对中小型精密模具有强大需求,使这类模具制造企业对一些精密设备保持强劲的购买力,高精密加工中心、高精密数控磨床(坐标磨、光曲磨、成形磨、平面磨)、高精密电加工机床、高精度测量设备、模具钢热处理设备和表面强化设备、设计加工软件等都有很大的市场。
4、模具标准件。目前国内已有较大产量的模具标准件主要是模架、导向件、冲头、推杆推管、弹性元件等,汽车模具用含油导板、斜楔等,这些产品不但国内配套大量需要,出口前景也很好,未来几年将继续大力发展,国外的大型模具标准件企业已开始抢滩中国。要扩大模具标准件的品种,提高其精度,提高生产集中度,实现大规模生产。模具标准件使用覆盖率从目前的约45%提高到2010年的60%。为此,加工中心、数控车床、数控铣床、数控镗铣床、无心磨、外圆磨等也将有很大的市场。
模具行业给力高精装备产业发展
2009年世界机床总产值陡降32%,中国机床产值居世界首位。据国际模具及五金塑胶产业供应商协会负责人罗百辉介绍,中国机床目前消费高达200亿美元,超过世界机床市场消费份额的三分之一,占世界机床产值的40%左右,进口机床接近60亿美元,下降近20%,以德国、日本、意大利、我国台湾、瑞士为前五位,以高速、高效、精密、复合、柔性、绿色、全制造测量单元制造为主体的装备仍是我国模具行业技术升级的采购方向,模具加工中重负栽、大程序量、方工作台结构设计以及所具备的检测和控制技术、对数控系统的高编程分辨率、高进度的伺服控制软硬件环境是保证精密模具制造的关键。超精密镜面铣床、纳米级车铣复合中心、超精密数控车床等也已用于模具制造。刀具市场持续旺盛,切削刀具、工具2009年进口金额同比上涨4.59%,在机床工具行业是进口金额唯一的正数,用于五面加工、复杂运动的高精度切削刀具仍以海外产品为模具行业主采购对象。
日本、欧美机床在高档模具加工制造设备、测量设备占垄断地位,其原因固然是与他们的产品高质量密不可分,同时也与他们对中国模具市场的策略有关。他们对模具市场的需求是主动服务,他们与模具用户合作研制开发机床的模具专用功能,量体订制功能。模具行业采购国外的中高档加工中心、测量设备、精密电加工设备、精密磨床占较大比率。日本森精机公司快速进入中国市场,他们在中国建立的第一个研究所就是研究模具制造技术的。日本大隈公司、MAZAK公司的高强度高精度的大型龙门加工中心、德国DMG带加强筋的刚性铸铁结构和独特的十字滑台结构为提高加工精度提供了基础;法如公司推出技术最先进的激光跟踪仪、英国雷尼绍在线测量系统、瑞士阿奇高精度线切割电加工机床。
EROWA的机器人装载系统实现了无人化自动化高端解决方案;韩国机床、台湾机床在中档机型具有很好的性价比,对国内模具企业也有很大的吸引力,台湾匠泽的高速石墨加工中心以及H系列最新高速加工技术的新一代加工中心、大韩EDM双头超大型电加工成型机适合加工大型电子汽车模具。
模具行业新材料新技术日新月异
近几年,我国钢材需求量以20%的速度增长,2010年我国模具钢产量需求预计达到100万吨。但我国模具用钢产量增长不明显,随着我国模具工业的持续发展,对于高档模具用钢进口量不断攀升,预计模具用钢进口还将大幅度增长。模具用钢进口主要来自日本大同公司、日立公司、德国蒂森克虏伯公司、瑞典一胜百公司、奥地利乐嘉文、韩国等国。法国奥佰杜瓦的热作压铸用模具钢ADC3,SMV4S是北美压铸学会指定用钢,塑料模具钢是欧洲家电、汽车模具用户首选钢种。中国模具钢按使用状态主要分为塑料模具钢约占50%、冷作模具钢约占28%、冷作模具钢约占20%、特殊性能钢约占2%,预计这几类钢材的需求将同步增长。
模具不是批量生产的产品,它具有单件生产和对特定用户的依赖特性。就模具行业来说,引进国外先进技术,不能采用通常的引进产品许可证和技术转让等方式,而主要是引进已经商品化了的CAD/CAM/CAE软件和精密加工设备,引进国外模具先进制造理念、引进国外模具先进制造人才,利用中外模具联合设计、聘请国外专家等途径发展自己的民族模具工业等。模具的CAD/CAE/CAM及CAD/CAE/CAM的集成,涉及面广、集多种学科与工程技术于一体,是综合型、技术密集型产品。现代化的模具要实现数字化设计、数字化制造、数字化管理、数字化生产流程,没有模具的数字化,就没有现代模具。罗百辉认为,模具的CAD/CAE/CAM技术日新月异,重要的工作是后续对于引进的软件进行二次开发,模具人才自然也肩负着软件的推广、软件的二次开发工作,从这个角度来看,模具高技术人才还扮演着对模具相关领域的研究与再设计的角色。
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,德国海德汉、FANUC数控系统,美国UG软件、比利时玛特瑞尔莱斯公司,英国DELCOM公司、以色列的CIMATRON公司等和我国华中科技软件、数码大方CAD/CAM在模具行业得到普及应用,今后模具CAD/CAE/CAM一体化及软件将向宜人化、集成化、智能化、网络化方向发展。
模具行业给力高精装备产业发展
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