國(guó)外沖壓模具發(fā)展現(xiàn)狀,沖壓工藝及模具國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

摘要:今天給各位分享國(guó)外沖壓模具發(fā)展現(xiàn)狀的知識(shí),其中也會(huì)對(duì)沖壓工藝及模具國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行解釋,如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題,別忘了關(guān)注本站,現(xiàn)在...

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本文目錄概覽:

國(guó)外沖壓模具發(fā)展現(xiàn)狀,沖壓工藝及模具國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

  • 1、冷沖壓模具的國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)及意義
  • 2、模具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)最新
  • 3、注塑模具在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r
  • 4、沖壓模具發(fā)展歷史和國(guó)外沖壓模具發(fā)展?fàn)顩r

冷沖壓模具的國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)及意義

在金屬和非金屬材料塑性加工工程中,模具是一種必不可少的工藝裝備。模具的使用性能特別是使用壽命反映著一個(gè)國(guó)家的工業(yè)水平。早在20世紀(jì)50年代,美、日等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,在開發(fā)應(yīng)用冷沖壓新技術(shù)的同時(shí),集中了部分優(yōu)勢(shì)人才和資金,集合時(shí)常的需要,將模具作為一個(gè)統(tǒng)一的產(chǎn)業(yè)來發(fā)展,因而取得了明顯的效果。經(jīng)過多年的耕耘,不僅在模具精度、具結(jié)構(gòu)、模具壽命、制模周期等方面取得了明顯的突破,而且在板才成型的過程模擬、模具優(yōu)化和可靠性設(shè)計(jì)等方面形成了新的理論和方法,為適應(yīng)新的市場(chǎng)環(huán)境,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)快速制模,開辟新的技術(shù)空間,打下了基礎(chǔ)。

國(guó)內(nèi)的模具工業(yè)雖起步較晚,但在過去的十多年中也取得了一些進(jìn)步。例如沖壓模具方面,國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)制造的部分汽車覆蓋件模、空調(diào)器散熱片級(jí)進(jìn)模、電機(jī)定轉(zhuǎn)子雙回轉(zhuǎn)疊片高精度硬質(zhì)合金級(jí)進(jìn)模、集成電路引線筐架多工位級(jí)進(jìn)模,以及帶自動(dòng)沖切、疊壓、記數(shù)、分組、扭斜和安全保護(hù)等功能的鐵心精密多功能模,都已達(dá)到較高的水平。但從總體上看,我過與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大的差距。例如,精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重還比較低,CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率有待提高,許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛等等。特別是在大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具上,一方面技術(shù)差距明顯;另一方面產(chǎn)能也不能滿足過內(nèi)的需求,因而仍需大兩從過外進(jìn)口。所以,為了改變這種被動(dòng)狀態(tài),盡快適應(yīng)社會(huì)主義工業(yè)化建設(shè)對(duì)沖壓工藝生產(chǎn)水平提高的需要。全方位大力做還模具基礎(chǔ)、研發(fā)和推廣工作,是至關(guān)重要的。

模具發(fā)展日新月異,今后其發(fā)展趨勢(shì)大致包括以下方面:

1. 發(fā)展高效模具 對(duì)于大批量生產(chǎn)用模具,應(yīng)向高效率發(fā)展。如為了適應(yīng)當(dāng)前高速壓力機(jī)的使用,應(yīng)發(fā)展多工位級(jí)進(jìn)模以提高生產(chǎn)效率。

2. 發(fā)展簡(jiǎn)易模具 對(duì)于小批量生產(chǎn)用模具,為降低成本,縮短模具制造周期,盡量發(fā)展薄板沖模,鋅合金、低熔點(diǎn)合金,環(huán)氧樹脂等簡(jiǎn)易模。

3. 發(fā)展多功能模具 為了提高效率和保證制品的質(zhì)量,要采用多工位級(jí)進(jìn)模及具有組合功能的雙色,多色塑料注射模等。

4. 發(fā)展高壽命模具 高效率必然需要高壽命,為了達(dá)到高壽命,除模具本身結(jié)構(gòu)優(yōu)化外,還要對(duì)材料的選用和熱處理,表面強(qiáng)化技術(shù)予以開發(fā)和創(chuàng)新。

5. 發(fā)展高精度模具 要實(shí)現(xiàn)模具的高精度,在模具的設(shè)計(jì)與加工中必然要使用高精度加工設(shè)備和高技術(shù)加工工藝。要進(jìn)一步發(fā)展數(shù)控機(jī)床和加工中心的使用,要發(fā)展CAD,CAE,CIM等高新技術(shù)。

目前,我國(guó)的模具工業(yè)與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比,精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重還比較低,CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及度不高,許多先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛,特別是在大型,精密,復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具技術(shù)上存在著明顯的差距。

模具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)最新

進(jìn)出口總額小幅下降

目前,我國(guó)模具行業(yè)整體進(jìn)出口持續(xù)保持出口大于進(jìn)口的貿(mào)易順差狀態(tài)。主要貿(mào)易產(chǎn)品大致可劃分為塑料橡膠模具、沖壓模具以及其他模具三大類。據(jù)海關(guān)信息統(tǒng)計(jì)顯示,2015年以來,我國(guó)模具行業(yè)進(jìn)出口貿(mào)易額呈現(xiàn)震蕩走勢(shì),2019年,我國(guó)模具行業(yè)進(jìn)出口貿(mào)易總額為81.85億美元,較上年同期略有下降。

進(jìn)出規(guī)模創(chuàng)近年新低

進(jìn)口方面,隨著我國(guó)模具行業(yè)的繼續(xù)發(fā)展,近年來,模具進(jìn)口額呈現(xiàn)震蕩下行走勢(shì)。據(jù)海關(guān)總署統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2015年,我國(guó)模具進(jìn)口額為24.85億美元,到2019年,我國(guó)模具進(jìn)口額下降至19.39億美元,同比下降9.37%,進(jìn)口額創(chuàng)近年新低。

具體到進(jìn)口產(chǎn)品來看,我國(guó)進(jìn)口模具產(chǎn)品主要為塑料橡膠模具和沖壓模具,據(jù)海關(guān)信息統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,塑料橡膠模具和沖壓模具進(jìn)口總額占我國(guó)模具總進(jìn)口額的比重均在40%以上。數(shù)據(jù)顯示,2019年,我國(guó)塑料橡膠模具進(jìn)口額占總進(jìn)口額的44.96%;沖壓模具進(jìn)口額占總進(jìn)口額的40.92%;其他類模具進(jìn)口額占總進(jìn)口額的14.12%。

塑膠模具出口帶動(dòng)總出口持續(xù)增長(zhǎng)

出口方面,近年來,我國(guó)模具進(jìn)口額呈現(xiàn)震蕩上行走勢(shì)。據(jù)海關(guān)總署統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2015年,我國(guó)模具出口額為50.82億美元,到2019年,我國(guó)模具出口額提升至62.46億美元,同比增長(zhǎng)2.64%,較2015年增加11.56億美元。

具體到出口產(chǎn)品來看,我國(guó)出口模具產(chǎn)品主要為塑料橡膠模具,據(jù)海關(guān)信息統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,近年來,我國(guó)塑料橡膠模具出口額維持在60%以上。2019年,我國(guó)塑料橡膠模具出口額占總出口額的62.47%;沖壓模具出口額占總出口額的19.3%;其他類模具出口額占總出口額的18.23%。

——以上數(shù)據(jù)來源于前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國(guó)模具行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測(cè)與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》。

注塑模具在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r

注塑模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備,隨著塑膠模具設(shè)計(jì)工業(yè)的迅速發(fā)展以及塑膠制品在航空、航太、電子、機(jī)械、船舶和汽車等工業(yè)部門的推廣應(yīng)用,產(chǎn)品對(duì)模具的要求越來越高,傳統(tǒng)的塑膠模具設(shè)計(jì)方法已無法適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求。

電腦輔助工程(CAE)技術(shù)已成為塑膠產(chǎn)品開發(fā)、模具設(shè)計(jì)及產(chǎn)品加工中這些薄弱環(huán)節(jié)的最有效的途經(jīng)。

美國(guó)上市公司 Moldflow 公司是專業(yè)從事注塑成型CAE 軟體和諮詢公司,自 1976 年發(fā)行了世界上第一套流動(dòng)分析軟體以來,一直主導(dǎo)塑膠成型CAE軟體市場(chǎng)。

近幾年,在汽車、家電、電子通訊、化工和日用品等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

利用 CAE 技術(shù)可以在模具加工前,在電腦上對(duì)整個(gè)注塑成型過程進(jìn)行類比分析,準(zhǔn)確預(yù)測(cè)熔體的填充、保壓、冷卻情況,以及制品中的應(yīng)力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況,以便設(shè)計(jì)者能盡早發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)修改制件和模具設(shè)計(jì),而不是等到試模以後再返修模具。

這不僅是對(duì)傳統(tǒng)塑膠模具的設(shè)計(jì)方法一次突破,而且對(duì)減少甚至避免模具返修報(bào)廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等,都有著重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。

塑膠模具設(shè)計(jì)不但要采用 CAD 技術(shù),而且還要采用 CAE 技術(shù)。

這是發(fā)展的必然趨勢(shì)。

注塑成型分兩個(gè)階段,即開發(fā)/設(shè)計(jì)階段(包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)和模具制造)和生產(chǎn)階段(包括購買材料、試模和成型)。

傳統(tǒng)的注塑方法是在正式生產(chǎn)前,由于設(shè)計(jì)人員憑經(jīng)驗(yàn)與直覺設(shè)計(jì)模具,模具裝配完畢後,通常需要幾次試模,發(fā)現(xiàn)問題後,不僅需要重新設(shè)置工藝參數(shù),甚至還需要修改塑料模具設(shè)計(jì)制品和塑膠模具的設(shè)計(jì),這勢(shì)必增加生產(chǎn)成本,延長(zhǎng)產(chǎn)品開發(fā)周期

沖壓模具發(fā)展歷史和國(guó)外沖壓模具發(fā)展?fàn)顩r

我國(guó)考古發(fā)現(xiàn),早在2000多年前,我國(guó)已有沖壓模具被用于制造銅器,證明了中國(guó)古代沖壓成型和沖壓模具方面的成就就在世界領(lǐng)先。1953年,長(zhǎng)春第一汽車制造廠在中國(guó)首次建立了沖模車間,該廠于1958年開始制造汽車覆蓋件模具。我國(guó)于20世紀(jì)60年代開始生產(chǎn)精沖模具。在走過了溫長(zhǎng)的發(fā)展道路之后,目前我國(guó)已形成了300多億元(未包括港、澳、臺(tái)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字,下同。)各類沖壓模具的生產(chǎn)能力。

一、沖壓模具市場(chǎng)情況

我國(guó)沖壓模具無論在數(shù)量上,還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展,但與國(guó)發(fā)經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比,差距仍很大,一些大型、精度、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口,特別是中高檔轎車的覆蓋件模具,目前仍主要依靠進(jìn)口。一些低檔次的簡(jiǎn)單沖模,已趨供過于求,市場(chǎng)竟?fàn)幖ち摇?/p>

現(xiàn)將2004年我國(guó)沖壓模具市場(chǎng)情況簡(jiǎn)介如下:

據(jù)中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的統(tǒng)計(jì)材料,2004年我國(guó)沖壓模具總產(chǎn)出約為220億元,其中出口0.75億美元,約合6.2億元.

根據(jù)我國(guó)海關(guān)統(tǒng)計(jì)資料,2004年我國(guó)共進(jìn)口沖壓模具5.61億美聯(lián)社元,約合46.6億元.從上述數(shù)字可以得出2004年我國(guó)沖壓模具市場(chǎng)總規(guī)模約為266.6億元.其中國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求為260.4億元,總供應(yīng)約為213.8億元,市場(chǎng)滿足率為82%.在上述供求總體情況中,有幾個(gè)具體情況必須說明:一是進(jìn)口模具大部分是技術(shù)含量高的大型精密模具,而出口模具大部分是技術(shù)含量較低中的中低檔模具,因此技術(shù)含量高的中高檔模具市場(chǎng)滿足率低于沖壓模具總體滿足率,這些模具的發(fā)展已滯后于沖壓件生產(chǎn),而技術(shù)含量低的中低檔模具市場(chǎng)滿足率要高于沖壓模具市場(chǎng)總體滿足率;二是由于我國(guó)的模具價(jià)格要比國(guó)際市場(chǎng)低格低許多,具有一定的竟?fàn)幜?因此其在國(guó)際市場(chǎng)前景看好,2005年沖壓模具出口達(dá)到1.46億美元,比2004年增長(zhǎng)94.7%就可說明這一點(diǎn);三是近年來港資、臺(tái)資、外資企業(yè)在我國(guó)發(fā)展迅速,這些企業(yè)中大量的自產(chǎn)自用的沖壓模具無確切的統(tǒng)計(jì)資料,因此未能計(jì)入上述數(shù)字之中。

二、沖壓模具水平狀況

近年來,我國(guó)沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到1~2m,壽命2億次左右的多工位級(jí)進(jìn)模國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到Ra≤1.5m的精沖模,大尺寸(≥300mm)精沖模及中厚板精沖模國(guó)內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。

1、 模具CAD/CAM技術(shù)狀況

我國(guó)模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展已有20多年歷史。由原華中工學(xué)院和武漢733廠于1984年共同完成的精神模CAD/CAM系統(tǒng)是我國(guó)第一個(gè)自行開發(fā)的模具CAD/CAM系統(tǒng)。由華中工學(xué)院和北京模具廠等于1986年共同完成的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國(guó)自行開發(fā)的第一個(gè)沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)。蘇州交通大學(xué)開發(fā)的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)也于同年完成。20世紀(jì)90年代以來,國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)的模具設(shè)計(jì)制造中開始采用CAD/CAM技術(shù)。國(guó)家科委863計(jì)劃將東風(fēng)汽車公司作為CIMS應(yīng)用示范工廠,由華中理工大學(xué)作為技術(shù)依托單位,開發(fā)的汽車車身與覆蓋模具CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)于1996年初通過鑒定。在此期間,一汽和成飛汽車模具中心引進(jìn)了工作站和CAD/CAM軟件系統(tǒng),并在模具設(shè)計(jì)制造中實(shí)際應(yīng)用,取得了顯著效益。1997年一汽引進(jìn)了板料成型過程計(jì)算機(jī)模擬CAE軟件并開始用于生產(chǎn)。

21世紀(jì)開始CAD/CAM技術(shù)逐漸普及,現(xiàn)在具有一定生產(chǎn)能力的沖壓模具企業(yè)基本都有了CAD/CAM技術(shù)。其中部分骨干重點(diǎn)企業(yè)還具備各CAE能力。

模具CAD/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量,已成為人們的共識(shí)。在“八五”、九五“期間,已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù),數(shù)控加工的使用率也越來越高,并陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量CAD/CAM系統(tǒng)。如美國(guó)EDS的UG,美國(guó)Parametric Technology公司 Pro/Engineer,美國(guó)CV公司的CADSS,英國(guó)DELCAM公司的DOCT5,日本HZS公司的CRADE及space-E, 以色列公司的Cimatron 還引進(jìn)了AutoCAD CATIA 等軟件及法國(guó)Marta-Daravision公司用于汽車及覆蓋件模具的Euclid-IS等專用軟件。國(guó)內(nèi)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了CAD/CAM技術(shù)/DL圖的設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)均已實(shí)現(xiàn)二維CAD,多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過渡,總圖生產(chǎn)逐步代替零件圖生產(chǎn)。且模具的參數(shù)化設(shè)計(jì)也開始走向少數(shù)模具廠家技術(shù)開發(fā)的領(lǐng)域。

在沖壓成型CAE軟件方面,除了引進(jìn)的軟件外,華中科技術(shù)大學(xué)、吉林大學(xué)、湖南大學(xué)等都已研發(fā)了較高水平的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件,并已在生實(shí)踐中得到成功應(yīng)用,產(chǎn)生了良好的效益。

快速原型(RP)傳統(tǒng)的快速經(jīng)濟(jì)模具相結(jié)合,快速制造大型汽車覆蓋件模具,解決了原來低熔點(diǎn)合金模具靠樣件澆鑄模具,模具精度低、制件精度低,樣樣制作難等問題,實(shí)現(xiàn)了以三維CAD模型作為制模依據(jù)的快速模具制造,它標(biāo)志著RPM應(yīng)用于汽車身大型覆蓋件試制模具已取得了成功。

圍繞著汽車車身試制、大型覆蓋件模具的快速制造,近年來也涌現(xiàn)出一些新的快速成型方法,例如目前已開始在生產(chǎn)中應(yīng)用的無模多點(diǎn)成型及激光沖擊和電磁成型等技術(shù)。它們都表現(xiàn)出了降低成本、提高效率等優(yōu)點(diǎn)。

2、模具設(shè)計(jì)與制造能力狀況

在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下,經(jīng)過幾十年努力,現(xiàn)在我國(guó)沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造能力已達(dá)到較高水平,包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造技術(shù)已在很多模具企業(yè)得到應(yīng)用。

雖然如此,我國(guó)的沖壓模具設(shè)計(jì)制造能力與市場(chǎng)需要和國(guó)際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。這一些主要表現(xiàn)在高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面,無論在設(shè)計(jì)還是加工工藝和能力方面,都有較大差距。轎車覆蓋件模具,具有設(shè)計(jì)和制造難度大,質(zhì)量和精度要求高的特點(diǎn),可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計(jì)制造方法和手段方面基本達(dá)到了國(guó)際水平,模具結(jié)構(gòu)周期等方面,與國(guó)外相比還存在一定的差距。

標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具,是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)閥片多功能模具,已基本達(dá)到國(guó)際水平。

但總體上和國(guó)外多工位級(jí)進(jìn)模相比,在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上,仍存在一定差距。

汽車覆蓋件模具制造技術(shù)正在不斷地提高和完美,高精度、高效益加工設(shè)備的使用越來越廣泛。高性能的五軸高速銑床和三軸的高速銑床的應(yīng)用已越來越多。NC、DNC技術(shù)的應(yīng)用越來越成熟,可以進(jìn)行傾角加工超精加工。這些都提高了模具面加工精度,提高了模具的質(zhì)量,縮短了模具的制造周期。

模具表面強(qiáng)化技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用。工藝成熟、無污染、成本適中的離子滲氮技術(shù)越來越被認(rèn)可,碳化物被覆處理(TD處理)及許多鍍(涂)層技術(shù)在沖壓模具上的應(yīng)用日益增多。真空處理技術(shù)、實(shí)型鑄造技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)等日趨成熟。激光切割和激光焊技術(shù)也得到了應(yīng)用。

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