中国冲压模具企业技术现状及发展趋势

一、现状

改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具产业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具产业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大团体公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等团体纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。

随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越熟悉到产品质量、本钱和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。

近年很多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模具的设计中。

以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，很多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了明显进步；在进步模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。

例如，吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析KMAS软件，华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模、汽车覆盖件模具和级进模CAD/CAE/CAM软件，上海交通大学模具CAD国家工程研究中心开发的冷冲模和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲模CAD软件等在国内模具行业拥有不少的用户。固然中国模具产业在过往十多年中取得了令人瞩目的发展，但很多方面与产业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；很多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依靠进口。

二、未来冲压模具制造技术发展趋势

模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项：

(1)全面推广CAD/CAM/CAE技术

模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。

(2)高速铣削加工

国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度进步了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注进了新的活力。目前它已向更高的灵敏化、智能化、集成化方向发展。

(3)模具扫描及数字化系统

高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期看的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动天生各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。

(4)电火花铣削加工

电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替换传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。

(5)进步模具标准化程度

我国模具标准化程度正在不断进步，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。国外发达国家一般为80%左右。

(6)优质材料及先进表面处理技术

选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来进步模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。

模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。

(7)模具研磨抛光将自动化、智能化

模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替换现有手工操纵，以进步模具表面质量是重要的发展趋势。

(8)模具自动加工系统的发展

这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床公道组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。

三、行业发展趋势

1、国内中低端汽车冲压模具市场相对饱和，高端市场国产化步伐加快

近年来，我国汽车冲压模具制造企业数量不断增加，产能也随之提高，但行业内多为中小型企业，设备及研发投入有限，主要生产技术要求较低的中低端冲压模具产品，造成中低端汽车冲压模具市场供应相对饱和，竞争较为激烈，而高端市场国内自给率还较低，只有60%左右。

部分国内领先的汽车冲压模具生产企业，通过引进国外先进的生产设备和技术，加强技术研发和生产工艺创新将模具产品提升到新的高度，实现C级汽车冲压模具的设计与制造，大型级进模取得实质性突破，成功研发出长达6m的大型级进模，在高端汽车冲压模具产品细分市场与国际厂商进行全方面竞争，促进了进口替代市场的快速发展，模具国产化步伐进一步加快。奇瑞、长城、华晨等自主品牌汽车企业先后将汽车开发所需的整车模具由进口转向国内采购，而大众、通用等合资汽车企业也开始将高端汽车冲压模具转向国内采购。高端汽车冲压模具国产化进一步扩大了国内汽车冲压模具的市场需求。

2、国内汽车冲压模具生产专业化和商品化程度进一步提高

由于我国汽车工业发展历史原因，国内汽车冲压模具企业大多依附汽车厂商发展起来，把为汽车整车厂提供模具配套作为第一要务，导致汽车冲压模具企业普遍专业化分工不强，市场化、社会化采购程度低。“十一五”期间，我国从政策上鼓励汽车冲压模具行业向专业化、商品化发展，鼓励主辅分离，使模具生产从附属走向独立，越来越多附属模具企业提高其承接外部订单比例或改组成为独立的模具企业。目前国内每年生产的模具中社会化采购模具只占45%左右，未来将进一步提高并接近国外70%以上的模具社会化采购水平。

3、汽车冲压模具生产企业向下游产业链延伸

随着汽车冲压模具行业的快速发展，行业技术水平提升较快，竞争随之加剧，单纯的设计制造模式已不能很好满足市场竞争的需要，行业内部分主要企业开始向以模具为核心的下游产业链延伸，建立冲压生产线，直接以生产的模具为客户生产汽车冲压件，这种以模具为核心向下游产业链转移的优势在于，一是汽车冲压模具厂商在经营过程中与汽车整车生产厂商建立了长期稳固的合作关系，直接供应冲压产品可以更好地服务汽车整车厂商;二是用为客户生产的模具直接生产汽车零部件，可以有效降低生产成本，提高生产效率;三是规模优势明显，汽车冲压模具为定制化产品，而汽车冲压件可以大批量连续生产，提高企业生产规模。出于以上考虑，汽车冲压模具行业内主要生产企业的业务范围有向下游产业链延伸的趋势，主动配合汽车整车生产企业，提供“一体化”的模具及产品服务。

4、级进模的广泛应用

形状复杂的冲压件，特别是一些按传统工艺需要多副冲压模具分序冲制的中小型复杂冲压件，越来越多地采用级进模成形。发达国家约有30%-40%的汽车冲压件已采用级进模来生产，而我国汽车零部件冲压模具中级进模的比例只有10%左右，级进模将是我国重点发展的模具产品之一。

级进模是一种安全、高精度、高效率、长寿命的模具，是冲压模具的发展方向之一，可以显著降低中小型冲压件的生产成本。级进模通过控制送进步距和经逐个工位的冲制，连续完成冲裁、弯曲、拉伸、成形等工艺，实现自动化、大批量冲制成型。随着汽车冲压生产高效化和自动化的发展，级进模在汽车冲压件的生产中应用将更加广泛。