近年來,全球制造業正以垂直整合的模式向亞太地區轉移,我國正在成為世界制造業的重要基地。據權威報告,中國已成為第一制造大國。作為產品制造的重要工藝裝備,國民經濟的基礎工業之一的模具工業將直面競爭的第一線。
模具因其生產效率高、產品質量好、生產成本低而獲得廣泛的應用,這是其他加工制造所無法比擬的。從工業產品行業看,模具是現代工業,特別是汽車、摩托車、航空、儀器儀表、電子通訊、兵器、家用電器等工業必不可少的工藝裝備。據資料統計,利用模具制造的零件數量,在飛機、汽車、儀器儀表等機電產品中占80%以上;在電腦、電視機、照相機等電子產品中占85%以上;在電冰箱、空調、手表等輕工業產品中占90%以上;在子彈、槍支等兵器產品中占95%以上。
模具工業在歐美等工業發達國家被稱之為“點鐵成金”的“磁力工業”,如今世界模具工業的發展速度超過了新興的電子工業,已實現了模具專業化、標準化和商業化,因而深受贊譽。美國工業界認為“模具工業是美國工業的基石”,日本稱模具工業為“進入富裕社會的原動力”,在德國被冠以“金屬加工業中的帝王”之稱號?？梢娔＞吖I在世界各國經濟發展中具有重要的地位。模具技術已成為衡量一個國家產品制造水品的重要標志之一。目前,美國、日本、德國等發達國家的模具總產值都已超過機床總產值。模具技術的進步極大的促進了工業產品的生產發展,模具是“效益放大器”,用模具生產的最終產品的價值將超過自身價格的幾十倍乃至上千倍。
在當代工業的迅速發展下,各行業產品的品種和數量不斷增加,換型加快,對產品質量、樣式和外觀也不斷提出新要求,對模具需求增加,對模具質量要求也越來越高,模具技術直接影響制造業的發展、產品的更新換代和產品競爭力。因此迅速提高模具技術水品已成為當務之急。例如,日本的汽車、計算機、手機等產品的品種、數量、質量在國際市場占有優勢地位,其重要原因之一就是日本模具技術居于世界領先水品。
我國政府在第十五規劃中指出,模具是工業生產的基礎工藝裝備,國民經濟的五大支柱產業――機械、電子、汽車、石化、建筑都要求模具工業發展與之相適應。
模具屬于邊緣科學,它涉及機械設計制造、塑性加工、鑄造、金屬材料及其熱處理、高分子材料、凝固理論、粉末冶金、塑料、橡膠等諸多學科、領域和行業。我國模具工業經歷半個多世紀的發展已有了較大的提高,與國外的差距正在進一步縮小?？v觀我國的模具工業,既存在著高速迅猛發展的良好的勢頭,又存在著精度低、結構欠缺合理、壽命短等一些列不足,無法滿足工業迅速發展的迫切要求。
我國模具工業現狀:
1、產品質量不高
現在模具的精度要求比傳統模具高了一個數量級,甚至模具超精密加工已經達到納米級。而我國的模具生產廠家工藝條件參差不齊,由于設備配套不全,在無圖化生產,通過電腦傳輸數據加工模具方面不成系統。國內模具常采用CrWMn、Cr12、Cr12MoV等材料,而國外則采用專用的模具材料,如美國的H13、日本的SKD61等。其綜合機械性能遠超國內材料。這都從根本上影響國產模具的外觀質量和使用壽命,進而影響由模具生產出的產品質量。另外模具生產廠家試模的場所和設備不完備,模具往往難以調試出最佳狀態。也是影響整批產品的重要因素。
2、CAD\\CAE\\CAM技術的應用不完善
計算機輔助設計、模擬和制造\\(CAD\\DAE\\CAM\\),是設計過程程序化和自動化,使用程序模擬成形過程、采用交互式設計方法,發揮人和計算機的各自特長。數據庫和計算機網絡技術使設計人員擁有大量的資料和信息。設計和制造之間的指尖傳輸便于設計中反復的修正更改。CAD\\CAE\\CAM是面向制造的工程設計技術中的核心技術,是提高企業產品自主開發能力和產品檔次的重要手段,也是提高企業對市場應變能力和快速響應能力的重要途徑。在歐美這項技術在模具工業中已普遍采用。而在我國CAD二維圖還大量存在,三維圖和在此基礎上的CAM還只是部分應用,而CAE在國內也只有少部分企業開始應用。在這些技術方面無論是應用的廣泛性,還是技術水平上都存在著很大的差距。
3、專業化生產和標準化程度不高
專業化生產是現代工業生產的重要特征之一,國外工業先進的國家模具專業化生產已達75%以上。專業化生產易于管理,反應靈活,易于提高產品質量和經濟效率。標準化是實現模具專業化生產的基本前提,能系統提高整個模具行業技術水品和經濟效益的重要手段,是機械制造業向深層次發展的必由之路。國外企業都極為重視模具的標準化,一般都達到70%以上。而我國1983年才成立“全國模具標準化技術委員會”。由于起步較晚,模具標準件的生產、銷售、推廣和應用也比較落后。因此模具標準件品種規格少,供應不及時和配套性差等問題長期存在。從而使模具標準件的使用覆蓋率一直較低,即使近年來外資企業的介入,也才達到40%左右。貫徹模具標準,采用模具標準件不但能有效提高模具質量,而且能降低模具生產成本及縮短模具生產周期。有關統計資料表明:采用模具標準件可使企業的模具加工工時節約25%-45%,能縮短模具生產周期30%-40%。隨著工業產品多品種、小批量、個性化、快周期生產的發展,為了提高市場經濟中的快速應變能力和競爭力,在模具生產周期顯得越來越重要的今天,模具標準化的意義更為重大。
當然,我國模具工業中還存在諸如:缺乏相關專業技術人才,缺乏自主品牌,受外資挑戰等情況,但是模具工業作為工業生產的基礎必須迎頭趕上。因此除了以上幾種技術層面的問題要解決外,還有以下幾點需要考慮:
1、產品結構調整
我國技術含量低的模具已經供過于求,市場利潤空間狹小,而技術含量較高的中、高檔模具還遠不能適應經濟發展的需求,精密、復雜、大型的模具仍有較大的發展空間。所以模具企業的發展方向,應注重產品結構的調整和定位,進一步提高模具的制造水平,占領精密度高,架構復雜的高檔模具市場。
2、加大設備和高技術手段的投入
目前,國內的數控機床、加工中心、電火花、線切割、真空淬火、PVD等表面強化技術在模具制造中普及應用了,但精度有限。例如SODICK的慢走絲,三菱的電火花等精度都高于國內機床。模具軟件國內也應用了UG、Pro/E等,但是模具軟件功能集成化不夠。模具軟件功能的集成化要求軟件的功能模塊比較齊全,同時各功能模塊采用同一數據模型,以實現信息的綜合管理與共享,從而支持模具設計、制造、裝配、檢驗、測試及生產管理的全過程達到實現最佳效益的目的。國內應用的軟件缺少個別模塊或個別模塊的功能沒有在生產中發揮作用,應在此方面多加投入,完善之!
3、多建模具工業園區,發揮其優勢
在目前的經濟形勢下,建立模具工業園區,不僅可以互相彌補不足,解決中小模具企業資金短缺,設備單一的缺點;又可以避免企業單槍匹馬面對風險的局面,提高我國模具工業的競爭力!另外模具工業園區的集群化路線,有利于模具標準化的推廣和應用。實現從“中國加工”轉型“中國制造”,進而從“中國制造”實現“中國智造”的目標。全面提高中國模具制造的國產化水平。
總之,隨著模具技術的迅速發展及機械各類產品的多樣化、復雜化,模具應用的廣度和深度將不斷向縱深發展,模具需求增長速度將繼續高于國民經濟總體發展的速度,供小于求的被動狀態將大有改變。因此,在模具設計及制造中,采用新技術、新工藝、新設備可持續發展模具工業,更將成為所有企業得以占據市場制高點的必由之路。
參考文獻:
1、屈偉平---我國模具制造業發展現狀、存在的問題及對策
2、上海交通大學塑性成形工程系----現代模具的現狀及展望
3、羅百輝----站在拐角處的中國模具的現狀與發展
