我国模具行业的生产能力已约占世界总量的近10%,位列世界第三,仅次于日、美。但技术现状令人担忧,模具技术水平要比工业发达国家落后许多。模具业的未来之路到底在何方……
据第十一届中国国际模具技术和设备展览会主办方之一的中国模具工业协会透露,我国模具行业的生产企业和职工总数在世界上的排名已跃居第一,生产销量排名世界第三。
有关资料显示,在我国,模具直到1987年才正式成为一个行业,与世界发达工业国家的模具业相比,我国模具业的起步要晚几十年,但近20年的努力发展取得了长足的进步。
目前,我国模具生产厂点约有3万多家,从业人数80多万人。“十五”期间,模具年平均增长速度达到20%左右,2005年模具销售额达610亿元,同比增长25%;模具出口7.4亿美元,比2004年的4.9亿美元增长约50%,均居世界前列。
但是,由于创新能力弱,行业关键技术难以突破,使得我国模具行业长期以来面临着“低端竞争、高端进口”的尴尬局面。
据了解,在我国目前的模具企业中,产值过亿的企业只有20多家,中型企业几十家,其余都是小型企业,多数只有几十名职工,百十万元产值,很多企业依然采用传统的作坊式的管理方式。技术水平落后,生产效率低,这使得我国几乎所有的模具企业都只能生产中低档的模具产品,而高中档产品只能大量进口。
中国模具工业协会副秘书长秦珂认为,“技术水平的突破和提升是我国模具企业摆脱这种局面的关键所在”,而“借助国外先进的模具技术,分步骤地走从模仿到自主创新的道路,实现关键技术的突破,才能促成我国模具业的跨越发展。”
要在关键核心技术取得突破
因模具品种繁多、应用面广,因此自主创新应该选择重点,率先突破,再来带动全局。今后5年~10年,首先应在市场需要量大,如在目前主要依靠进口和能代表发展方向的汽车覆盖件模具和大型、精密模具方面进行重点突破。为了迅速提高我国模具行业的创新能力及模具设计制造水平,一些关键技术必须突破,并在实际生产中得到应用。模具业有十项左右的关键技术,可综合成两个重大项目:
1.模具数字化设计制造技术及网络化服务平台研究开发和应用
这主要包括了引领模具行业未来发展方向的模具数字化设计制造技术(含模块化、集成化、协同化设计技术)和网络化报务平台两个方面内容,以集成创新为主,将创新成果应用到生产中,达到提高模具行业整体水平和核心竞争力及缩短模具生产周期、降低生产成本等目的。
2.汽车大型精密复杂模具的研究开发与制造
这是针对汽车工业的快速发展要求汽车环保、节能、安全和轻量化,和汽车模具需要大量进口的状况提出的。我们需要在高强度板热压成形工艺与模具和塑料成形技术与模具方面进行创新研究,并将成果用于生产,使热压成形模具填补国内空白,塑料成形模具提高水平,改变目前大量进口受制于人的局面,从而适应和促进我国汽车工业的发展。
上述关键技术涵盖了模具行业的大部分主要领域,且多是一些共性技术,突破之后可在行业中推广应用。
在政策与措施上加以引导
为了提高模具行业的自主创新能力,行业和企业除了自身积极努力之外,需要得到各方面的大力支持。尤其是政府有关部门的积极引导和大力扶植更为重要。
一、政府有关部门应出台有关政策,大力鼓励自主创新能力的提高。一是建立专项基金支持对提高创新能力有重大影响的关键技术的研发和攻关;二是对相关企业实行税收、货款等方面的优惠,鼓励有关单位在研发方面的资金投入;三是引导地方政府加大对模具行业的支持力度,促进地方政府出台一些保护和支持本地模具企业和有关单位技术创新的优惠政策;四是制定规划,理顺关系,建立合理的协调机制,促进行业健康发展。
二、在对现有的国家重点实验室和工程中心进行充实和提高的同时,建议建立冲压模具国家工程中心和国家模具材料重点实验室。
三、建立全国性的模具行业技术开发中心和产品检测中心,加强模具技术开发工作和对模具产品的质量检测工作。
四、加强人才培训工作。人才是自主创新的基本保证,建议在国家支持下,建立一个以培训师资和高级人才,尤其是以创新人才为目标的全国性模具技术培训中心,同时积极进行国外智力的引进。
五、充分发挥行业协会等社会中介组织的作用。
模具业未来发展目标是到2010年,大型、精密、复杂等技术含量高的中高档模具的比例从目前的30%提高到40%;模具产品出口达10亿美元以上;模具综合水平达到亚洲先进水平。到2015年,使我国模具生产进入到强国之中。
模具业未来的发展方向
有关专家日前在接受记者采访时分析认为,我国模具行业将向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展。
目前,电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电、通讯和军工等产品中,60%-80%的零部件,都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表现出来的高精度、高复杂性、高一致性、高生产率和低消耗,是其他加工制造方法所无法比拟。模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和开发能力。
专家认为,我国模具行业日趋大型化,而且精度将越来越高。10年前,精密模具的精度一般为5μm,现在已达2-3μm。不久,1μm精度的模具将上市。随着零件微型化及精度要求的提高,有些模具的加工精度公差就要求在1μm以下,这就要求发展超精加工。
我国模具行业要进一步发展多功能复合模具,一套多功能模具除了冲压成型零件外,还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务。通过这种多功能的模具生产出来的不再是成批零件,而是成批的组件,如触头与支座的组件、各种微小电机、电器及仪表的铁芯组件等。多色和多材质塑料成形模具也将有较快发展。这种模具缩短了产品的生产周期,今后在不同领域将得到发展和应用。
随着热流道技术的日渐推广应用,热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量,并能大幅度节约制件的原材料,这项技术的应用在国外发展很快,已十分普遍。国内热流道模具也已经生产,有些企业已达30%左右,但总的来看,比例太低,亟待发展。随着塑料成型工艺的不断改进与发展,气辅模具及适应高压注射成型工艺的模具将随之发展。
有关专家认为,模具标准件的应用将日渐广泛,模具标准化及模具标准件的应用能极大地影响模具制造周期。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。同时,快速经济模具的前景十分广阔。由于人们要求模具的生产周期越短越好,因此开发快速经济模具越来越引起人们的重视。例如研制各种超塑性材料来制作模具;用环氧、聚酯或在其中填充金属、玻璃等增强物制作简易模具。这类模具制造工艺简单,精度易控制,收缩率较小,价格便宜,寿命较高。还可用水泥塑料制作汽车覆盖件模具。中、低熔点合金模具,喷涂成型模具,电铸模,精铸模,层叠模,陶瓷吸塑模及光造型和使用热硬化橡胶快速制造低成本模具等快速经济模具将进一步发展。快换模架、快换冲头等也将日益发展。另外采用计算机控制和机械手操作的快速换模装置、快速试模装置技术也会得到发展和提高。
专家认为,模具行业中压铸模的比例将不断提高。随着车辆和电机等产品向轻量化方向发展,对压铸模的数量、寿命和复杂程度将提出越来越高的要求。随着以塑料代钢、以塑代木的发展和产品零件的精度和复杂程度的不断提高,塑料模的比例将不断提高,其精度和复杂程度也将随着相应提高。
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