毕业论文-中国模具工业现状和模具技术发展趋势

毕业论文-中国模具工业现状和模具技术发展趋势内容摘要：

与国际市场接轨的各类模 第 11 页 共 31 页 具国家标准缺口大。 （ 10）模具钢的精炼和模具锻坯的锻造技术推广应用问题，至今未能解决。 模具是工业生产中极其重要而又不可或缺的特殊基础工艺装备。 由于模具生产过程集精密制造、计算机技术、智能控制和绿色制造为一体，因此既是高新技术载体，又是高新技术产品。 由于使用模具批量生产制件具有的高生产效率、高一致性、低耗能耗材，以及有较高的精度和复杂程度，因此已越来越被国民经济各工业生产部门所重视。 在经历国际金融危机之后，全球经济开始走出低 谷并开始缓慢复苏，其中新兴国家经济发展较快，情况要好于发达国家。 2020 年中国经济仍高速增长，在中国经济高速增长和全球经济回暖的影响下，中国模具行业在后危机时期获得了较好的恢复性增长。 2020 年增长又迈上了 2位数，全国模具总销售额达到 1120 亿元左右，比上年增长14%以上。 其中模具出口的发展速度高于整个行业的总体发展速度，并首次实现外贸顺差。 根据海关统计， 2020 年模具出口 亿美元，比 2020 年增长 %，实现顺差 亿美元。 从 2020 年以来，我国模具制造行业规模在不断扩大，截止到 2020 年一季度，整个行业的总资产为 亿元，具体增长趋势如下图所示： 我们可以看一下 2020 年全国模具产量对比： 2020 年 111 月，全国共生产模具 13202779 套，同比下降 %。 据中商情报网数据中心监测， 2020 年 11月份，全国生产模具 1116715 套，同比下降 %； 2020 年 111 月，全国共生产模具 13202779 套，同比下降 %。 2020 年 11月份，山西省生产模具 60046 套，同比下降 %； 2020 年 111 月，山西省共生 产模具 1860508 套，同比下降 %。 2020 年 11月份，浙江省生产模具 47015 套，同比增长 %； 2020 年 111 月，浙江省共生产模具 475659 套，同比下降 %。 2020 年 11月份，吉林省生产模具 27870 套，同比下降 %； 2020 年 111 月，吉林省共生产模具 411265 套，同比增长 %。 2020 年 11月份，河北省生产模具 253783 套，同比下降 %； 2020 年 111 月，河北省共生产模具 2556049 套，同比增长 %。 2020 年 11月份，上海市生产模具 18690 套，同比下降 %； 2020 年 111 月，上海市共生产模具 170804 套，同比下降 %。 第 12 页 共 31 页 2020 年 11月份，辽宁省生产模具 3740 套，同比增长 %； 2020 年 111 月，辽宁省共生产模具 38089 套，同比增长 %。 2020 年 11月份，天津市生产模具 3356 套，同比下降 %； 2020 年 111 月，天津市共生产模具 34570 套，同比下降 %。 2020 年 11月份，重庆市生产模具 2027 套，同比增长 %； 2020 年 111 月，重庆市模具产量为 14645 套，同比增长 %。 2020 年 11月份，北京市生产模具 1133 套，同比下降 %； 2020 年 111 月，北京市共生产模具 12660 套，同比下降 %。 2020 年 11月份，江西省生产模具 1092 套，同比增长 %； 2020 年 111 月，江西省模具产量为 10204 套，同比下降 %。 2020 年 11月份，宁夏回族自治区生产模具 18 套，同比下降 25%； 2020 年 111月，宁夏模具产量为 157 套，同比下降 %。 上述一系列问题表明 ， 中国目前的模具产业结构还需要进一步调整，增长方式也需要进一步转变，必须从量的扩张逐渐转变到以质为先的轨道上来。 只有这样，我国模具产品的质量与水平才能真正提升 ， 才能拥有国际市场的竞争力，才能使模具产品的出口量的增长与质的提升相结合。 第 13 页 共 31 页 第 3 章中国模具工业的发展趋势 丰富且廉价的人力资源、庞大的市场及其它许多有利条件，使中国已成为承接工业发达国家 模具业转移的良好目的地。 随着国际交往的日益增多和外资在中国模具行业的投入日渐增加，中国模具已经与世界模具密不可分 ，中国模具在世界模具中的地位和影响越来越重要。 据相关专业人士分析，未来十年，中国模具工业和技术的主耍发展方向将主要集中在以下九个方面。 模具结构日趋大型、精密、复杂及寿命曰益提高 由于成型（形）零件日趋大型化以及高效率 生产所要求的一模多腔（如塑封模已达到一模几百腔 )， 使模具日趋大型化；随着零件微型化和模具结构发展的要求 （ 如多工位级进模工位数的增加，其步距精度的提高 ）， 模具精度已由原来的 51 提高到 2〜 3叫 1，今后有些模具加工精度公差更是耍求在 1^11 以下，这必将促进超精密加工的发展。 技术在模具设计制造中的广泛应用 模具制造是设计的延续，推行模具设计与制造一体化可达到优化设计的耍求。 实践证明，模具 八日 技术是当代最合理的模具生产方式，既可用于建模、为数控加工提供 程序， 也可针对不同的模具类型，以相应的基础理论，通过数值模拟方法达到预测产品成型（形）过程 的目的 ， 改善模具结构。 从 一体 化的角度分析 ， 其发展趋势是集成化、三维化、智能化和网络化 ， 其中心思想是让用户在统一的 环境中实现协同作业，以便充分发挥各单元的优势和功效。 因此 ， 应大力进行高端辅助设计制造软件的 第 14 页 共 31 页 培训、推广和应用。 3. 3快速经济制模技术的推广应用 快速模具制造及快速成型技术是在近两年内迅速发展起来的，并正向着高精度、更快捷的方向发展。 与传统的模具技术相比，该技术具有制模周期短、成本低的特点 ， 是综合经济效益较显著的模具制造技术。 近年来快速模具制造商投入了很大的人力和物力 ， 对各种模具的快速制造工艺进行研发，对传统的快速模具制造技术进行改造，嫁接了先进的技术，有效满足一些高精度、高寿命模具的生产需求。 具体新技术包括：快速原型制造技术、表面现象成形技术、浇铸成形制模技术、冷挤压及超塑成 形制模技术、无模多点成形技术、钢 带 冲裁落料制模技术以及模具毛坯快速制造技术。 此外，氮气弹簧压边与卸料、快速换模、冲压单元组合、刃口堆焊以及实型铸造冲模刃口镶块等辅助技术也有极大提高了快速经济制模的综合技 术水平。 3. 4新型技术在塑料模具中的推广应用 采用新型热流道技术是塑料模设计制造中的一大变革，可显著提高模具制造的生产效率和质量，并能大幅度节省制作的原材料和节约能源，国外模具企业已有一半用上了该项技术，甚至已达 80%以上；气体辅助注射成型也是塑料成型的一种新工艺，它具有注射压力低、制品翘曲变形少、表面好、易于成型、壁厚差异较 大等优点 ， 可在保证产品质量的前提下 ， 大幅度降低成本。 下表为冷流道技术与热流道技术对比表 : 表 冷流道技术与热流道技术对比 某显示器大厂 2020年每月可生产二百五十万套显示器： 一个月以 24天 (24 x 24 x 60 x 60 =2,073,600秒 ) 计， 显式器后壳若以冷流道生产，周期 时间照前例是 ，即使不间断生产，一套模具一个月可生产 (2,073,600 / ) = 38,048个显示器后壳，须要模具 (2,500,000 / 38,048 = ) 66套。 使用热流道可以把周期时间缩短 冷流道设计 热流道设计 成型机使用时间 8550 Min 4267 Min 成型机使用费用 RMB 21546 RMB 10753 与冷流道设计比较节省的费用 /10000 件 RMB 10793 第 15 页 共 31 页 到 ，一套模具一个月可生产 (2,073,600 / ) = 73,272个显示器后壳，须模具 (2,500,000 / 73,272 = ) 35套，可以少用模具 /注塑机 31套。 节省的费用，若以前例的 RMB 10,793/10,000 计，每个月单是生产显示 器后壳可以节省 RMB2,698, 模具标准件应进一步增加规格、品种，发展和完善销售网络 ， 保证供货模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期 ， 还能提高模具的质量和降低速度 ， 为客户提供交货期短、精度高、生产工艺性好、使用寿命长、价格低的优质模具标准件。 开发优质模具材料和先进的表面处理技术 模具材料是模具工业的基础 ， 当前，国外模具材料系列日趋完善与细化 ， 系列化程度已越来越高。 中国是世界第一产钢大国，国内开发的高 级优质模具钢品种虽然不少 ， 已纳入国标 ， 但推广应用不足，每 年所需约 70万吨模具钢还要有相当一部分进口。 为了扭转这种局面，应根据模具对使用性能的新要求，通过调整材料成份，或借助先进的工艺方法和工艺手段，不断开发具有特殊使用性能的新型模具材料。 建议先从质量较为稳定的合金 工具钢做起，逐步拓展。 模具表面处理技术对模具的制造精度、模具的强度、模具的工作寿命、模具的制造成本等有着直接的影响。 稀土表面工程技术和纳米表面工程技术的出现进一步推动模具制造的表面工程技术的发展，其主要趋势是 ： （ 1)由渗入单一元素向多元素共渗、复合渗 发展； （ 2)由一般扩散向离子渗入、离子注入等 方向发展； （ 3)镀膜膜层多样化，主要有： 710, 7104,、 01703等，同时处理手段由大气热处理向真空热处理发展。 另外，激光强化、辉光离子氮化技术及电镀（刷镀 ） 防腐强化等技术也日益受到重视。 高速铣削在模具加工中的推广应用 高速铣削具有工件温升低、切削力小、加工平稳、加工质量好、加工效率高 （ 为普通铣削加 工的 5~10 倍）及可加工硬材料 （ 609110 等诸多优点，是高精度型腔模具的重要加工手段。 国外近年来发展的高速铣削加工 ， 主轴转速可达到 40000100000转如 快速进给速度达到 3040111/111111,换刀时间可提高到 1~35，大幅度提高了加工效率，并可获得尺 10^11 的加工表面粗糙度，形状精度可达 10111。 高速铣削加工技术的发展，促进了模具加工的发展，特别给汽车、家电行业中大型腔模具制造方面 第 16 页 共 31 页 注入了新的活力。 研究和应用模具的髙速测量技术与逆向工程 随着三坐标测量机、扫描仪、便携式扫描仪、 激光跟踪仪等先进测量仪器的应用 ， 现代检测技术正向高速度、高精度、高适应性、数字化、自动化方向发展，并不断融入模具产品逆向工程设计中，进一步推动模具制造产品快速制造的响应能力。 逆 向工程 （ 116)又称反向工程或反求工程， 是相对于传统的产品设计流程即所谓的正向工程 (阳）而提出的。 其基本思想是：通过对实物或零件进行扫描测量以及各种先进的数据处理手 段获得产品的儿何信息，然后充分利用 技术快速、准确地建立产品的数学几何模型 ， 进行数据重构设计，最后经过适当的工程分析、结构设计和编程，就可以加工出产品模具。 该设计理念是以设计方法学为指导 ， 以现代化设计理论、方法、技术为基础，运用各种专业人员的工程设计经验、知识和创新思维，对已有产品进行解剖、深化和再创造。 开发成形新工艺和模具，培养 新理念和新模式 在成形工艺方面，主耍有冲压模具功能复合化、超塑性成形、塑性精密成形技术、塑料模气体辅助注射技术及热流道技术、高压注射成形技术等。 另一方面，随着先进制造技术的不断发展和模具行业整体水平的提高 ， 在模具行业出现了一些新的设计、生产、管理理念与模式，具体主耍有：适应模具单件生产特点的柔性制造技术 ；创造最佳管理和效益的团队精神，精益生产；提高快速应变能力的并行工程、虚拟制造及全球敏捷制造、网络制造等新的生产哲理；广泛采用标 准件的分工协作生产模式；适应可持续发展和环 保耍求的绿色设计与制造等。 此外， 还应大力研发模具的抛光技术和模具制造设备，可进一步改善成型产品的表面质量。 第 17 页 共 31 页 第 4 章 未来模具技术的发展重点 国际国内的综合因素促进了国内模具工业的高速发展，出现了很多新兴汽车模具企业。 据中国模协 2020年统计，重点骨干 模具企业 达到近 110家，其中，冲压模具约占37%，中国已成为名副其实的汽车模具制造大国。 但是，由于国内高端汽车模具企业技术提升缓慢、技术创新能力和模具新技术的研 发及应用能力不足等原因，致使国内高端模具的开发能力还不能完全满足国内汽车产业的配套需求，高端汽车模具仍然有很大一部分需要依赖于进口。 而国内高端模具企业偶尔还会因为生产负荷不足，不得不改变最初的市场定位而去抢占中、低端市场。 企业的生存问题虽然解决了，但由于中、低端市场的利润率很低，导致其投入研发和技术创新的资金也很少，一定情况下形成了恶性循环，使企业未进入良性的发展循环，由于国内的高端 汽车模具 企业较多，使得 其面临的市场竞争日益激烈。 专家表示，国内高端汽车模具企业除了要满足传统模具企业的 Q(质量 )、 C(成本 )、 T(周期 )要求外，模具新技术的研发与应用必将成为国内模具制造业今后重点发展的方向。 产业的革新，技术的提升使我国模具行业已经在整个模具大范围中逐渐占据了自己的位置。 同时随着我国模具产品质量等的提升，国内模具行业已经成为世界的焦点，市场也已经转移到过来。 在未来的行业发展中，技术创新自然是主要，技术提升是必要，这是行业高速发展和市场需求中最重要的条件。 我国模具业虽然起步晚，前期很长时间也是以低端产品为主要，但 是随着逐渐转型，行业的新机遇已经摆在了面前。 目前，国内市场对中高档模具的需求量很大，其中， 家电 、汽车、塑料制品行业 第。