【文章內容簡介】 200萬臺，電冰箱、洗衣機和空調的年產量均超過了1000萬臺。家用電器行業(yè)的發(fā)展對模具的需求量也將會很大。其他發(fā)展較快的行業(yè)，如電子、通訊和建筑材料等行業(yè)對模具的需求，都將對中國模具工業(yè)和技術的發(fā)展產生巨大的推動作用。近年來，中國模具市場對精密、大型、復雜型、長壽命模具的需求量有所增長，預計到2010年，國內模具市場需求量將在1200億元人民幣左右。綜合媒體2008年6月4日報道，中國模具協(xié)會企業(yè)年報顯示：近年來，中國模具市場對精密、大型、復雜型、長壽命模具的需求量有所增長，預計到2010年，國內模具市場需求量將在1200億元人民幣左右。專家分析，從1997年開始，隨著汽車、裝備制造業(yè)、家用電器的高速增長，中國國內模具市場的需求開始顯著增長。雖然到2006年中國模具工業(yè)總產值已達516億元，但屬“大路貨”的沖壓模具、壓鑄模具等約占總量的80％。已經進入中國的少量外資模具企業(yè)開始生產各種高精大多功能模具，但目前仍供不應求。由于模具產品進入市場較晚，專業(yè)化和商品化程度較低，技術價值在價格上體現不夠等因素，長期以來，我國模具產品的價格一直偏低。長期偏低的模具價格不利于我國模具工業(yè)的發(fā)展。近年來，模具產品市場的價格走勢，排除漲價因素以外，一直在緩慢上升。其中，大型、精密、復雜和長壽命模具上升得快一些，一般中、低檔模具產品價格上升得慢一些?！笆晃濉逼陂g，中國模具業(yè)市場份額將達1200億元。雖然目前模具產業(yè)具有廣闊的市場空間，但是受外資壟斷擠壓產業(yè)利潤空間以及內資企業(yè)自身存在種種問題的困擾，產業(yè)投資風險陡然上升。模具制造是制造業(yè)的根基，在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電、通資產品種，六到八成的零件都要依靠模具成型。2005年中國模具市場容量已達800億元左右。“十一五”期間，中國模具業(yè)市場份額將達1200億元。雖然目前的模具產業(yè)具有廣闊市場空間，但受外資壟斷擠壓產業(yè)利潤空間以及內資企業(yè)自身存在種種問題的困擾，產業(yè)投資風險陡然上升?！笆濉逼陂g，我國模具企業(yè)得到快速增長，年均增速達20%。2005年中國模具行業(yè)模具銷售額610億元，比上年增長25%，加上20多億美元的進口份額，中國模具市場容量已達800億元左右。專家預測，“十一五”期間，中國模具市場份額將達1200億元。近年來，國際模具制造巨頭在中國投資設廠的新一輪擴張正如火如荼。德國海拉吉林落戶；日本豐田模具天津設廠；芬蘭貝爾羅斯公司投資興建的深圳模具制造廠不久前正式投產，專為電信、保健、電子、汽車等行業(yè)提供高檔模具產品。外資大量獨自進入，對提高我國自身的模具水平無任何幫助。外資企業(yè)擁有先進的技術和資金實力，再利用中國的勞動力和便宜的原材料，競爭優(yōu)勢不言而明，其一直占領的高端模具市場中國企業(yè)更加無法進入，也就是說中資企業(yè)沒有機會提升檔次。中資企業(yè)最怕的是自身實力尚未增強，外資企業(yè)已對中國模具市場完成壟斷。目前，我國模具企業(yè)規(guī)模僅次于日本和美國，但大多集中在中低檔領域，技術水平和附加值偏低。據中國模具工業(yè)協(xié)會提供的數據，我國制造業(yè)急需的精密、復雜沖壓模具和塑料模具、轎車覆蓋件模具、電子接插件等電子產品模具等，仍然大量依靠進口，模具產品的進出口逆差超過10多億美元。據不完全統(tǒng)計，全國目前共有生產模具的廠點約2萬多家，其中一半以上是自產自用的。同時，絕大部分都是小型企業(yè)，近年來，模具行業(yè)結構調整和體制改革步伐加快，但設計制造水平在總體上要比工業(yè)發(fā)達國家落后許多。主要表現在：①行業(yè)創(chuàng)新能力薄弱。模具行業(yè)是技術密集、資金密集的產業(yè)，隨著時代的進步和技術的發(fā)展，能掌握和運用新技術的人才異常短缺。高級模具鉗工及企業(yè)掛管理人才也非常緊缺。由于模具企業(yè)效益欠佳及對科研開發(fā)和技術攻關不夠重視，因而總體來看模具行業(yè)在科研開發(fā)和技術攻關方面投入太少。民營企業(yè)貸款困難也影響許多企業(yè)的技術改造，致使科技進步的步伐不大，進步不快。②業(yè)整體效率低下。雖然國內許多企業(yè)采用了先進的加工設備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設備數控化率和CAD/CAM應用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等方面的原因，引進設備不配套、設備與配附件不配套現象十分普遍，設備利用率低的問題長期得不到較好的解決。裝備水平低，帶來我國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。 ③專業(yè)化、標準化、商品化程度低、協(xié)作差。模具標準化水平低，標準件使用覆蓋率低也對模具質量、成本有較大影響。特別是對模具制造周期有很大影響。④模具材料及模具相關技術落后。模具材料性能、質量和品種往往會影響模具質量、壽命及成本，國產模具鋼與國外進口鋼相比有較大差距。塑料、板材、設備等性能差，也直接影響模具水平的提高。外資企業(yè)因為核心技術不愿外流，一般不選擇合資。外資企業(yè)進入一般有兩種模式：一是與其配套的企業(yè)（即客戶）一起進入，其特點是專業(yè)為單一客戶服務，模具品種同樣單一；二是自己進入中國。外資模具公司投資中國，其目的是利用中國廉價的勞動力和便宜的鋼材，賺取更多利潤。業(yè)內人士介紹，在國外企業(yè)中，模具車間是“秘方車間”，外人是不能隨便靠近的。在中國設廠，外資既有資金，又有自主技術，并不需要和中國企業(yè)合資。他們只是為了降低人工成本。而且，他們把設計依然放在國外，通過網絡傳到其他在中國的企業(yè)。目前我國模具行業(yè)與國外相比，依然存在這較大的差距，主要表現在：①國內自配率不足80%。其中中低檔模具供過于求，中高檔模具自配率不足60%。②企業(yè)組織結構、產品結構、技術結構和進出口結構都不夠合理。我國模具生產廠點中多數是自產自配的工模具車間（分廠），專業(yè)模具廠也大多數是“大而全”、“小而全”的組織形式。國外模具企業(yè)大多是“小而?！?、“小而精”；我國模具自產自配比例高到50%以上，而國外70%以上是商品模具。國內模具總量中屬大型、精密、復雜、長壽命模具的比例只有30%左右，國外在50%以上。，，為凈進口額最大的國家。③模具產品水平和生產工藝水平總體上比國際先進水平低許多，而模具生產周期卻要比國際先進水平長許多。生產水平低主要表現在精度、型腔表面粗糙度、壽命及模具的復雜程度；工藝水平低主要表現之設計、加工、工藝裝備等方面。④開發(fā)能力弱，經濟效益欠佳。我國模具企業(yè)技術人員比例較低，水平也較低。不重視產品開發(fā)，在市場中常處于被動地位。我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產值約合2萬美元左右，而模具工業(yè)發(fā)達國家大多是20萬美元。由此而來的是我國模具企業(yè)經濟效益差，大都微利。缺乏后勁。⑤模具標準化水平和模具標準件使用覆蓋率低。國外先進國家模具標準件使用覆蓋率達70%以上，國內模具標準件使用覆蓋率只有45%左右。⑥與國際先進水平比，模具企業(yè)的管理落后更甚于技術落后。技術落后易被發(fā)現，管理落后易被忽視。國內大多數模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理模式。真正實現現代化企業(yè)管理的還不多。模具市場共有l(wèi)0大類46小類，其中有些產品如粉末冶金模具等，基本上自產自配，市場上作為商品流通的很少。鍛模也是以自產自配為主。鑄造模具中，只有沖壓模商品化程度較高。模具為各種工業(yè)產品服務，其市場分布大都隨有關工業(yè)產品而分布。就模具產品市場的總體來看，其分布大致與工業(yè)分布相匹配。廣東、江蘇、上海、山東等工業(yè)相對集中的省市，模具市場也相對集中。浙江省的模具外供量大，是模具標準件及模具材料相對集中的一個市場。下面介紹一下部分模具產品市場分布情況。（1） 沖壓模具。沖壓模具是10大類模具中使用數量最大的一種，分布極為廣泛。上萬個生產企業(yè)中，很難判別各家的市場分布。沖壓模具中精度最高的當數多任務位級進模，這類模具的制造廠家不多，但都具有精良的設備。 （2） 汽車覆蓋件模具。一汽模具制造有限公司、東風汽車模具廠、成都成飛汽車模具中心和天津汽車模具有限公司是我國的四大汽車覆蓋件模具生產企業(yè)，市場占有率排行在前，已得到了行業(yè)公認。哈爾濱哈飛模夾具制造廠、南京躍進汽車集團公司工具公司、山西沖壓廠、華北模具廠和河北興林集團等汽車覆蓋件的年銷售額均己超過1000萬元，有一定的市場占有率。（3） 塑料模具。塑料模具的種類繁多，以大型注塑模具來說，年銷售量達2000萬元以上的有浙江模具廠、科龍模具有限公司、青島海爾模具公司和浙江黃巖模具二廠等。以省市來說，廣東和浙江等省的塑料模具年銷量都在10億元以上。總體來看，南方的塑料模具市場比北方發(fā)達，市場占有率遠高于北方。場中，廣州型腔模具廠和成都興光沖壓模具工業(yè)有限公司等市場占有率名列前茅。廣東的聯(lián)盟五金塑料模具廠擁有50000m178。廠房，3200名員工，近千臺設備，一年能生產沖壓模具及塑料模具1萬多套，可以說是我國規(guī)模最大的模具廠。沖壓模具設計是否正確合理、先進和適用, 對于沖壓生產中沖壓件合格率的高低, 作業(yè)循環(huán)的快慢, 模具的制造難易程度及模具的使用壽命等都具有重要的影響。本課題正是考慮到以上的因素，選擇了沖壓模具設計。這也正是符合當前研究的熱點和市場的需求。不論在科研還是實際生產中都有著深刻的現實意義。（4） 沖壓模具。隨著汽車、摩托車的發(fā)展，沖壓模近幾年發(fā)展較快。在這一市1 工藝分析與方案確定 分析前的基礎性準備沖壓生產時，沖壓工藝方面的各種工藝參數的正確采用，是獲得優(yōu)質沖壓件的決定因子，而沖壓模則是正確選擇和調整有關工藝參數的基礎。沖壓模在沖壓生產過程中所起的重要作用是：決定沖壓件的形狀和尺寸精度；模具成型表面的質量既影響沖壓件質量，又影響涂料噴涂周期，更影響取出件的難易程度。由此可見，沖壓件的形狀、精度、表面要求、內部質量和生產操作的順利程度等方面，常常與沖壓模的設計質量和制造質量有直接關系的。更重要的是模具設計并制造好以后，可以再修改的程度就不大了，上述的作用與沖壓件質量的關系也就相對地固定了，這就是模具的設計和制造一定要建立在與沖壓工藝要求相適應的基礎上的緣故。因此，從某種程度上說，沖壓模與沖壓工藝、生產操作存在著極為密切而又互為制約，相互影響的特殊關系。其中，沖壓模的設計，實質上是對生產過程中可能出現的各種因子的預計的綜合反映。所以，設計沖壓模時，必須全面分析沖壓件結構，熟悉沖壓機操作過程特性及工藝參數可調節(jié)的范圍，分析金屬材料的沖壓特點，此外，還要考慮經濟效果和制造條件等，只有這樣，才能設計出符合實際，滿足生產要求的沖壓摸。沖壓模設計的基本要求：（1） 所產生的沖壓件，應符合沖壓零件圖上所規(guī)定的形狀尺寸以及各項技術要求，特別是要設法保證高精度和高質量部位達到要求，要盡量減少機械加工部位和加工余量。（2） 模具應適應沖壓生產工藝的要求，并且技術經濟性合理。 （3） 在保證沖壓件質量和安全生產的前提下，應采用合理先進簡單的結構，減少操作程序，使動作準確可靠，構件剛性良好，易損件拆卸方便，便于維修，并有利于延長模具工作壽命。（4） 模具上各種零件應滿足機械加工工藝和熱處理工藝的要求。選材適當，配合精度選用合理，達到各項技術要求。（5） 掌握沖壓機的技術特性，充分發(fā)揮沖壓機的技術功能和生產能力。準確選定安裝尺寸，使模具與沖壓機的連接與安裝既方便又準確可靠。（6） 在條件許可時，模具的零部件應盡可能實現標準化、通用化和系列化，以縮短設計和制造周期。沖壓模的總體設計應包括以下的主要內容：沖壓模具設計時首先要根據沖制零件的生產批量，考慮采用單沖還是復沖。對單件小批量生產的零件可以采用單沖；而對大批量生產，可采用復沖或級進模。正確的考慮這一因素可以降低生產成本。然后根據沖制的零件圖，考慮起加工工序，選擇沖模形式和結構。這是設計過程中的主要階段。同時還要考慮很多因素，其中有：零件形狀、尺寸精度、材料、沖模制造條件，車間設備條件，技術條件等。在確定了沖模的形式后，就可以對沖模作具體的設計。此時應考慮下列問題：必須保證沖制零件的質量；結構簡單，制造方便，容易修磨，容易拆裝；盡量采用標準結構和避免不必要的加工精度；沖模的安裝尺寸應該符合沖床的規(guī)格，及沖模的閉合高度和沖床的閉合高度想適應；沖模相應尺寸與沖床臺面尺寸、臺面孔尺寸，模柄孔尺寸相適應；對形狀不對稱的沖模，要使其壓力中心與模柄的軸線重合；沖模中的主要零件如上、下模座、導柱導套、模柄、導正釘等，可根據《常用冷沖模具零件標準》選用；沖模中各主要尺寸的公差配合和表面粗糙度可從表11中選用。 表11 模具制造公差配合零部件配合名稱采用配合表面粗糙度Ra(um)零部件配合名稱采用配合表面粗糙度 Ra(um)模柄外徑與沖床滑塊內孔H7/d11凹模外徑與模座止口內徑H7/js6模柄凸緣直徑與模座模柄安裝孔內徑H7/n6導套外徑與模座導套孔內徑H7/r6,s6熱套圈外徑與換座上口內徑H7/K6導柱外徑與導套內徑H6/h5H7/h6熱套圈內徑與凸凹模外徑