第十五屆中國國際模展模具評定評述專家組

第十五屆中國國際模具技術(shù)和設(shè)備展覽會模具水平評述

第十五屆中國國際模展模具評定評述專家組

對第十五屆中國國際模具技術(shù)和設(shè)備展覽會展出的各類模具、模具標(biāo)準(zhǔn)件及模具材料等進(jìn)行了水平評述，介紹了我國模具、模具標(biāo)準(zhǔn)件、模具材料和模具CAD/CAE/CAM的發(fā)展現(xiàn)狀和技術(shù)水平，分析了我國模具技術(shù)的發(fā)展趨勢。

模具；模具標(biāo)準(zhǔn)件；模具材料；模具CAD/CAE/CAM；發(fā)展趨勢

第十五屆中國國際模具技術(shù)和設(shè)備展覽會于2014年6月4日至7日在上海新國際博覽中心舉行。為了推動我國制造業(yè)結(jié)構(gòu)升級，促進(jìn)行業(yè)和企業(yè)間的交叉和學(xué)習(xí)，本屆展會主題是“展-會結(jié)合，合作共贏”，突出新材料、新技術(shù)、新工藝及新裝備。展會共設(shè)6個展館，展項包括精密制造裝備、機(jī)床工具、綜合模具、汽車模具及成形機(jī)械與模具一體化新技術(shù)等，展出面積超過70 000 m2，吸引了中國、香港特別行政區(qū)、臺灣地區(qū)、意大利、瑞典、德國、美國、瑞士、英國、日本、新加坡、奧地利、澳大利亞、西班牙、韓國等15個國家和地區(qū)的1500余家企業(yè)參展。與展會同步，中國模具工業(yè)協(xié)會開展了“精模獎”和“優(yōu)秀供應(yīng)商”等行業(yè)評選，舉辦了“精益制造·成形技術(shù)與模具報告會”、“亞洲模具論壇”、“汽車模具與汽車輕量化成形制造論壇”等9個行業(yè)學(xué)術(shù)會議，是一屆亞洲模具界的聚會，也是一屆具有世界領(lǐng)先水平、技術(shù)與展覽并舉的國際化盛會。

本屆展會展出的塑料模具、沖壓模具、汽車覆蓋件模具、鑄造模具、快速經(jīng)濟(jì)模具與快速成形技術(shù)、模具標(biāo)準(zhǔn)件、模具材料、模具CAD/CAM/CAE等，有151副模具和9個標(biāo)準(zhǔn)件角逐“精模獎”，基本反映了我國模具及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r與前沿水平。下面就塑料模具、沖壓模具、汽車覆蓋件模具、鑄造模具、快速經(jīng)濟(jì)模具與快速成形技術(shù)、模具標(biāo)準(zhǔn)件、模具材料、模具CAD/CAM/CAE等技術(shù)及其發(fā)展水平進(jìn)行評述。

1 塑料模具

本屆展出并參評的塑料模具展示了兩年來企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的優(yōu)秀成果，體現(xiàn)了塑料模具行業(yè)和技術(shù)創(chuàng)新推動轉(zhuǎn)型升級的發(fā)展戰(zhàn)略。概括為兩個轉(zhuǎn)型：（1）以先進(jìn)成形工藝及新型模具結(jié)構(gòu)助推模具向塑料產(chǎn)品高品質(zhì)控制工程解決方案轉(zhuǎn)型。其主要體現(xiàn)在先進(jìn)成形工藝的模具比例比往屆有了大幅提高，如雙色注塑、高光模具、疊層模具等技術(shù)已得到很好的推廣應(yīng)用。很多研發(fā)實力較強(qiáng)的企業(yè)已不僅僅局限在模具的范疇，而是從模具的上游產(chǎn)品設(shè)計入手，同步開發(fā)，提升模具技術(shù)的競爭力。（2）以智能化、自動化、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)助推模具向裝備一體化轉(zhuǎn)型。模具向?qū)C(jī)裝備一體化領(lǐng)域拓展正在成為行業(yè)新的亮點，如測溫、測壓傳感器、自動化模具結(jié)構(gòu)等裝置的研究和應(yīng)用使模具具備了自動生產(chǎn)、自動檢測、自動監(jiān)控等功能?；诨ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)的模具信息管理系統(tǒng)，使模具維修、保養(yǎng)、技術(shù)信息、生產(chǎn)數(shù)據(jù)實現(xiàn)了智能化、網(wǎng)絡(luò)化管理。

1.1 先進(jìn)成形工藝及新型模具結(jié)構(gòu)助推模具向塑料產(chǎn)品高品質(zhì)控制工程解決方案轉(zhuǎn)型

本屆參評的塑料模具中，以模具驅(qū)動的塑料產(chǎn)品高品質(zhì)控制工程解決方案的創(chuàng)新主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的性能品質(zhì)、外觀工藝品質(zhì)、成本品質(zhì)3個方面。

1.1.1 產(chǎn)品性能品質(zhì)控制

廣州導(dǎo)新模具注塑有限公司研制的“菲涅爾鋸齒花紋透鏡模具”，用于生產(chǎn)轎車高位剎車燈菲涅爾透鏡制品。該制品的光學(xué)性能要求很高，如線性菲涅爾花紋底部圓角≤R0.1 mm，模具型腔及線性菲涅爾花紋拋光精度達(dá)到光學(xué)鏡面水平等精密零件指標(biāo)，對模具的設(shè)計制造提出很高的要求。該模具采用了自行研制發(fā)明的錐度拋光陀螺技術(shù)，解決了微細(xì)菲涅爾花紋高精度拋光問題；采用組合滑塊順序開模技術(shù)，解決了制品零度脫模粘滑塊的問題；細(xì)小LED光學(xué)面采用高精度鑲拼技術(shù)，鑲件厚度1.5 mm，解決了精密光學(xué)面難加工的問題。

青島佳友模具科技有限公司研制的“大型透明罩殼注壓成形模具”用于成形大型飛機(jī)前風(fēng)擋，該制品需滿足大型超厚透明產(chǎn)品無氣泡、縮痕、流痕、高導(dǎo)光率等性能。模具采用二次鎖模機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)注塑壓塑生產(chǎn)，結(jié)合模流分析對澆口方案進(jìn)行了優(yōu)化。通過蒸汽合理控制模具溫度的同時，配合使用抽氣裝置，實現(xiàn)模內(nèi)真空注塑。模具成形部分加工精度高，拋光達(dá)到光學(xué)鏡面。該模具的突出特點是結(jié)合注塑過程中的模溫、壓縮距離、進(jìn)膠量、工藝參數(shù)的控制，使塑料制品滿足光學(xué)性能的要求。

宜賓普什模具有限公司研制的“新型PVC滴斗雙色模具”用于成形新型輸液器滴斗，解決了成本高和應(yīng)用安全問題。制品外層采用PVC材料，內(nèi)層采用特殊醫(yī)用安全材料，單層壁厚0.55 mm。模具采用雙色注塑成形技術(shù)，一模成形24個制品，通過優(yōu)化澆注系統(tǒng)設(shè)計和穩(wěn)定的熱流道系統(tǒng)，解決了PVC材料易發(fā)黃、發(fā)黑和雙層材料結(jié)合的難題。通過定位結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計、模具精密加工等手段，解決了注塑雙層偏心問題，制品壁厚差控制在0.04 mm。成形零件選用耐腐蝕鋼材，結(jié)合抗腐蝕表面處理，保障了模具生產(chǎn)腐蝕性PVC塑料的使用壽命。型腔采用螺旋水路冷卻、型芯采用噴泉冷卻，大幅提升了注塑生產(chǎn)效率。

廈門超日精密模具有限公司研制的“B06II打印板注塑模具”用于生產(chǎn)高精度打印機(jī)打印板制品。該制品采用TPU 71D材料，內(nèi)嵌鍍鋅鏈接件，零件的殘余應(yīng)力、兩種材料的粘合效果、制品的翹曲變形等直接關(guān)系到打印效果和質(zhì)量。該模具采用多種CAE軟件進(jìn)行模流分析、應(yīng)力分析，模擬塑膠在填充過程中各位置點的溫度、翹曲度、殘余應(yīng)力等數(shù)據(jù)，優(yōu)化澆口方案，并在尾部設(shè)計溢料槽，排出冷料。嵌件采用滑塊精確定位，成形零件工作面，保證了制品的尺寸精度。模具冷卻系統(tǒng)采用分區(qū)控制模溫的方法，控制熔融塑料的流動狀態(tài)，從而實現(xiàn)控制制品的變形量。

1.1.2 外觀工藝品質(zhì)控制

青島海爾模具有限公司研制的“大型雙色面板注塑模具”，用于成形雙色空調(diào)面板制品。產(chǎn)品外觀創(chuàng)意是利用光學(xué)折射原理，達(dá)到鉆石紋效果，彰顯出美觀、時尚、高貴的品質(zhì)。采用“杯中紅酒”的獨特材料配方技術(shù)，改變原來標(biāo)準(zhǔn)料無法實現(xiàn)外觀效果的局面，面板更能體現(xiàn)出立體效果、美觀及文化特色。模具采用CAE雙色注塑模流分析技術(shù)，確定澆注系統(tǒng)方案；采用雙色注塑熱流道系統(tǒng)、分型面延遲開模機(jī)構(gòu)、增強(qiáng)排氣系統(tǒng)、動定模定位系統(tǒng)、溫度分區(qū)控制、精確注塑等關(guān)鍵技術(shù)，保證了制品的注塑質(zhì)量和模具的生產(chǎn)效率。鉆石紋采用NC高速切削加工，不做拋光處理，實現(xiàn)光線的散射效果。

寧波躍飛模具有限公司研制的“左右D柱低壓覆布注塑模具”用于成形SUV車型的D柱，制品外觀要求較高，表面要求覆布，不能有褶皺、拉伸等缺陷，外觀段差控制在0.03 mm內(nèi)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。模具覆布間隙由墊塊調(diào)整，采用多個圓柱針刺破定位，使布在注塑成形過程中隨料流動展開，實現(xiàn)無褶皺和避免過拉伸的缺陷。

1.1.3 成本品質(zhì)控制

北京東明興業(yè)科技有限公司研制的“手機(jī)前殼大邊框薄壁鋅合金嵌件精密注塑模具”，用于生產(chǎn)超窄鋅合金嵌件手機(jī)前殼大邊框，實現(xiàn)了模具一次成形，解決了大邊框的變形問題，取消制品成形后的二次加工工序，大幅提高了制品的生產(chǎn)效率，降低了嵌件的材料成本和制品的二次加工制造成本。該模具通過在內(nèi)框中間合理位置增加支撐流道，改善注塑時熔體的流動狀態(tài)，同時，在冷卻時起到支撐作用；成形部分采用四面滑塊結(jié)構(gòu)，在制品頂出前，滑塊抽芯，釋放注塑內(nèi)應(yīng)力等方案，解決了制品成形過程中的變形問題。

寧?？h第一注塑模具有限公司研制的“中央通道骨架微孔發(fā)泡注塑模具”用于生產(chǎn)轎車中央通道骨架制品。模具采用微孔發(fā)泡注塑成形技術(shù)，在不降低制品性能的前提下，制品減重8%～12%，尺寸穩(wěn)定性、制品動力學(xué)性能相比普通注塑制品均有明顯提高。注塑設(shè)備帶有氮氣發(fā)泡裝置，采用微孔發(fā)泡工藝注塑生產(chǎn)，通過調(diào)整背壓、提高模具冷卻效率和均勻性等方法改善制品的表面質(zhì)量。模具成形周期比傳統(tǒng)工藝縮短20%，鎖模力下降30%。

寧波遠(yuǎn)東制模有限公司研制的“汽車輪罩注塑模具”用于生產(chǎn)薄壁的汽車輪罩制品。該制品壁厚為1.0 mm，相比傳統(tǒng)壁厚1.6～1.8 mm，可大幅降低制品的材料成本。模具采用CAE分析技術(shù)進(jìn)行模流分析，合理設(shè)計澆注系統(tǒng)，并修改制品局部形狀，改善流動狀態(tài)，解決了薄壁、大面積制品充填困難的問題。模具采用帶有可調(diào)整、拆卸式澆口套的12點熱流道系統(tǒng)，解決溫控感溫誤差和加工累積誤差，保證注塑過程的穩(wěn)定性。

昆山銀寶三新科技股份有限公司研制的“大型復(fù)合材料尾門模具”用于熱壓成形SMC汽車尾門內(nèi)板，替代金屬尾門內(nèi)板，以塑代鋼，符合汽車輕量化的發(fā)展方向。該模具采用熱壓成形工藝，成形材料為SMC,成形壓力為1000 t/m2，模具成形溫度為160～165℃，采用高溫油加熱方式，根據(jù)制品形狀設(shè)計油路，使模具溫度差控制在5℃以內(nèi)，保障了制品的外觀質(zhì)量和力學(xué)性能。上下模采用吹氣系統(tǒng)，解決了產(chǎn)品與模具真空粘合造成的脫模困難問題。

寧波舜宇模具股份有限公司研制的“LN200出風(fēng)口雙色脫芯旋轉(zhuǎn)模具”用于成形汽車出風(fēng)口制品。該模具由傳統(tǒng)的兩套模具成形優(yōu)化為一套模具成形，大幅提高了生產(chǎn)效率，降低了制品加工成本。模具采用模芯頂出旋轉(zhuǎn)，將第一次硬膠成形的半成品旋轉(zhuǎn)后進(jìn)行軟膠成形。模具要求旋轉(zhuǎn)動作可靠，模具加工精度、重復(fù)定位精度要求高。

1.2 智能化、自動化、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)助推模具向裝備一體化轉(zhuǎn)型

廈門馳杰模具工業(yè)有限公司研制的“全自動智能化可翻轉(zhuǎn)滑塊注塑模具”用于成形帶大尺寸玻璃嵌件的汽車配件制品。模具采用可翻轉(zhuǎn)滑塊結(jié)構(gòu)，油缸驅(qū)動，滑塊加工精度控制在0.02 mm以內(nèi)，動作可靠。采用排氣頂塊、澆口頂塊、真空成形、上下模獨立循環(huán)蒸汽加熱系統(tǒng)、自動化液壓、氣動系統(tǒng)等裝置，通過19組傳感器，對整個生產(chǎn)過程進(jìn)行全自動智能控制。免去人工拆卸滑塊、人工定位玻璃等工序，自動吹氣快速清理澆口飛邊，實現(xiàn)了全自動生產(chǎn)，成形周期提升至35 s，比傳統(tǒng)工藝減少15 s，生產(chǎn)效率大幅提升。該模具大量采用了傳感器、行程開關(guān)等自動化元件，實現(xiàn)對模具多種動作的順序控制，體現(xiàn)了模具智能化、自動化的發(fā)展方向。

寧波貝隆精密模塑有限公司研制的“手機(jī)VCM音圈馬達(dá)載體精密注塑模具”用于成形手機(jī)攝像頭VCM音圈馬達(dá)載體制品，屬于精密電子零件，尺寸小，形狀復(fù)雜，精度要求高，平均壁厚為0.2 mm，整體公差為±0.02 mm，端面平面度為0.01 mm。螺紋規(guī)格為M6.5×0.25 mm，牙高僅為0.25 mm，扭矩需控制在10～50 gf.cm。模具采用伺服絞牙系統(tǒng)，通過PLC控制器控制伺服電機(jī)的精確轉(zhuǎn)動，傳感器裝置帶分度盤，通過PLC編程，記錄分度盤感應(yīng)點位置，自動控制螺紋起始牙的位置，保證多型腔精密螺紋的脫模質(zhì)量。PLC控制器與注塑機(jī)信號連接，可根據(jù)生產(chǎn)的不同階段控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速，提高生產(chǎn)效率。模具鑲塊、頂出機(jī)構(gòu)、齒輪傳動機(jī)構(gòu)采用一體式設(shè)計，通過多種精密加工手段，如超精密坐標(biāo)磨加工、高精度自動螺紋磨加工等，保證了自動螺紋脫模機(jī)構(gòu)的精度要求。

此外，還出現(xiàn)了其他模具智能化方面的創(chuàng)新技術(shù)。如海爾模具開發(fā)的模具信息智能化管理系統(tǒng)，簡稱模信通，是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)面向模具用戶的可視化大數(shù)據(jù)平臺，系統(tǒng)包括模具信息采集模塊、網(wǎng)絡(luò)基站、數(shù)據(jù)中心、模具云服務(wù)平臺等。每套模具上安裝一個模具信息采集模塊，實時、自動采集模具的生產(chǎn)信息，通過網(wǎng)絡(luò)基站無線傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行自動分析處理，生成報表，并上傳至模具云服務(wù)平臺，供模具管理者查閱、決策。該系統(tǒng)具備模具定位、數(shù)據(jù)傳輸、自動分析、維修保養(yǎng)預(yù)警、模具檔案管理等智能化、網(wǎng)絡(luò)化管理功能。

歸納起來，塑料模具已由單一模具技術(shù)向多技術(shù)融合方向發(fā)展，塑料制品的品質(zhì)、成本及裝備一體化是目前塑料模具發(fā)展的核心。

2 沖壓模具

本屆展會的沖壓模具品種、檔次令人耳目一新。代表沖壓模具發(fā)展方向的多工位級進(jìn)模和精密沖模發(fā)展趨勢強(qiáng)勁。展品涵蓋了電子、通信、汽車、機(jī)械、軍工、輕工、電機(jī)電器、儀器儀表、醫(yī)療器械、自動化裝備、軌道交通、航空航天、新能源和家電等產(chǎn)品領(lǐng)域。從展品的水平分析，模具的復(fù)雜程度、制造精度、使用壽命、性能、技術(shù)含量、制品質(zhì)量和加工周期等方面均有明顯進(jìn)步。部分國產(chǎn)高檔模具在品質(zhì)和性能上與國外先進(jìn)模具相比水平相當(dāng)，不僅替代了進(jìn)口，而且出口到工業(yè)發(fā)達(dá)國家和地區(qū)。

2.1 部分高速大型級進(jìn)模已躋身國際領(lǐng)先水平

寧波鴻達(dá)電機(jī)模具有限公司、寧波震裕科技股份有限公司、常州展翔精密模具廠等展出的電機(jī)鐵芯自動疊片級進(jìn)模，在高速沖床上使用，沖速為每分鐘280～320次，具有自動送料、沖壓成形、扭槽回轉(zhuǎn)、疊片計量、厚度分組、鐵芯組合和產(chǎn)品輸出等功能以及智能化技術(shù)，模具使用壽命已接近2億沖次。模具的復(fù)雜程度、制造精度、技術(shù)含量、使用壽命和生產(chǎn)效率已接近國際同類模具先進(jìn)水平。

常州展翔研制的單列φ120伺服馬達(dá)鉸鏈鐵芯級進(jìn)模屬全國首創(chuàng)，并獲得了專利。其鉸鏈鐵芯結(jié)構(gòu)使產(chǎn)品能自動展開閉合，優(yōu)化了產(chǎn)品裝配工藝，生產(chǎn)效率提高5倍以上，性能達(dá)到國際高端電機(jī)產(chǎn)品水平。該模具結(jié)構(gòu)新穎、機(jī)構(gòu)獨特、工藝先進(jìn)，模具技術(shù)與國外同類模具水平相當(dāng)。

寧波震裕研制的一模可沖制四列直條電機(jī)定子鐵芯產(chǎn)品，模具在高速沖床上使用，沖速為每分鐘280～320次，總壽命2億次以上，突破了國外雙列模具技術(shù)，獲得兩項專利，與國外雙列模具相比，提高了生產(chǎn)效率和材料利用率。

寧波鴻達(dá)研制的鐵芯雙回轉(zhuǎn)自動疊片級進(jìn)模、大型精密拼塊復(fù)合模和特大型定轉(zhuǎn)子片精密沖模等技術(shù)與生產(chǎn)能力處國內(nèi)領(lǐng)先地位。其中，研發(fā)的Y2-160系列葫蘆形料開料大型級進(jìn)模，突破了相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了高速、大寬度、高精度開料。開料寬度為1200 mm，開料步距精度達(dá)5 μm以內(nèi)，送料速度可達(dá)80 m/min。該項技術(shù)具有自主知識產(chǎn)權(quán)，已獲4項實用新型專利，申報受理3項發(fā)明專利。上述事例說明我國的電機(jī)鐵芯自動疊片高速大型級進(jìn)模已躋身國際領(lǐng)先水平。

無錫國盛精密模具有限公司展出的大型換熱器翅片級進(jìn)模，重量約4 t，模具長度尺寸達(dá)2 m以上。加工采用精密數(shù)控設(shè)備，制造精度達(dá)2 μm，零件易損件可互換，模具壽命達(dá)5億沖次。模具在高速沖床上使用，沖速為每分鐘250～300次。模具結(jié)構(gòu)、精度、壽命和外觀質(zhì)量與國外同類模具相比毫不遜色。隨著翅片產(chǎn)品的多樣性及性能要求，涌現(xiàn)出橢圓孔、矩形方孔等異形孔翅片，模具設(shè)計制造的難度超過常規(guī)的圓孔翅片模具，且要求模具功能模塊化設(shè)計，通過簡單的選擇組合，在一副模具上可生產(chǎn)出不同規(guī)格的翅片產(chǎn)品，以及兩種片型在同一副模具上同時生產(chǎn)。此外，黃山三佳誼華精密機(jī)械有限公司研制的能滿足5類片型快速切換生產(chǎn)的12列翅片級進(jìn)模技術(shù)，已接近國際同類模具先進(jìn)水平。

2.2 先進(jìn)模具各領(lǐng)風(fēng)騷

無錫微研有限公司展出的汽車類氣缸蓋大型級進(jìn)模，27工位，步距56 mm，經(jīng)精密沖壓、拉深和采用冷鐓成形技術(shù)，實現(xiàn)了產(chǎn)品頂面由原料厚度2.6 mm增厚到3.0 mm的復(fù)合精密成形，降低了生產(chǎn)成本，且有利于提高模具使用壽命。

天津市津兆機(jī)電開發(fā)有限公司研制的汽車座椅BRACKET級進(jìn)模，采用CAE模擬成形分析和精密組合加工方法，保證模具一出兩件，各項指標(biāo)達(dá)到國外模具水平，獲二項專利。

河北德道汽車零部件有限公司展出的汽車結(jié)構(gòu)件大型級進(jìn)模，鴻泰精密模具（昆山）有限公司展出的汽車、家電和光電零件大型級進(jìn)模，模具重量達(dá)20 t左右，制品一模兩件，形狀復(fù)雜，精度要求高，模具設(shè)計制造均有較高水平。

昆山嘉華電子有限公司展出的電子連接器小型精密多工位級進(jìn)模，具有高速、穩(wěn)定、長壽命等特點。模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化和制造工藝改進(jìn)，在磨損、熱變形、耐疲勞等方面采取有效對策，使模具始終保持良好的運(yùn)行精度，實現(xiàn)了每分鐘3000次沖速的穩(wěn)定生產(chǎn)，具有國際競爭力，并在沖壓生產(chǎn)穩(wěn)定性方面已接近國際先進(jìn)水平。

寧波合力模具科技股份有限公司展出的海馬B柱熱沖壓模具，重量達(dá)16 t，上下模材料采用優(yōu)質(zhì)合金鋼，由44件成形鑲塊組成，制造精度±0.04 mm，保證了裝配精度和合模間隙均勻。采用模具水道合理布局及模面補(bǔ)償技術(shù)，使其制件產(chǎn)品合格率達(dá)到98%以上，模具預(yù)計壽命30萬次。

模具制造精度（包括尺寸精度、步距精度、表面粗糙度）、模具使用壽命（包括一次刃磨壽命和沖次速度）、模具制造周期和模具復(fù)雜程度等要素是衡量精密多工位級進(jìn)模具技術(shù)水平的主要指標(biāo)?？傮w來看，目前國內(nèi)模具技術(shù)水平與國際先進(jìn)水平的差距是明顯的。因此，模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計、精細(xì)化制造及提高表面制造質(zhì)量，仍然是國產(chǎn)模具技術(shù)水平上臺階的重要方向。

3 汽車覆蓋件模具

隨著汽車安全、節(jié)能、環(huán)保等品質(zhì)要求的不斷提高，新型、高品質(zhì)、高附加值的模具已逐步成為中國汽車模具行業(yè)的發(fā)展方向。本屆展會上，業(yè)界龍頭如一汽模具、天汽模具、東風(fēng)模沖、成飛集成、上海賽科利等不僅展現(xiàn)了先進(jìn)技術(shù)，也推出新的發(fā)展思路，普什模具、上海億森、河北金環(huán)、山東濰坊福田、富士瑞鵠、江淮福臻、湖北先鋒等具備實力的企業(yè)也展現(xiàn)出了各自在高品質(zhì)、高附加值模具上的研制能力。展會上部分模具的研發(fā)、制造技術(shù)已達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平。

3.1 大型外覆蓋件模具研制能力提升很快

外覆蓋件模具是汽車模具核心技術(shù)的集中體現(xiàn)，特別是回彈分析與控制、外觀質(zhì)量控制、模面間隙設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用。本屆展會上，多家公司展出的外覆蓋件模具及其產(chǎn)品，充分展現(xiàn)了我國外覆蓋件模具的研發(fā)實力，結(jié)束了以往中高檔轎車外覆蓋件模具基本依靠進(jìn)口的歷史。目前，國內(nèi)一些汽車模具龍頭企業(yè)已具備中高級轎車A類零件（側(cè)圍、翼子板）模具的研發(fā)能力；外覆蓋件B類零件模具技術(shù)更是不斷地推陳出新，不但實現(xiàn)了國產(chǎn)化，且逐步出口歐、美、日等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)。

一汽模具公司展出的高級轎車外覆蓋件產(chǎn)品及模具，其銳棱成形技術(shù)是一大亮點，模面間隙、加工、淬火和調(diào)試等技術(shù)在業(yè)界都還處于探索和實驗階段。目前該模具已成功量產(chǎn)，其品質(zhì)已達(dá)到國際水平，標(biāo)志著國內(nèi)模具已開始邁向中高端行列。

東風(fēng)模具為東風(fēng)日產(chǎn)生產(chǎn)的側(cè)圍、翼子板模具和為東風(fēng)裕隆生產(chǎn)的側(cè)圍等模具，無論尺寸精度還是外觀品質(zhì)都已達(dá)到了相當(dāng)高的水平。天汽模具為上海大眾生產(chǎn)的側(cè)圍、翼子板模具，上海賽科利為通用生產(chǎn)的側(cè)圍、翼子板模具都達(dá)到了國際標(biāo)準(zhǔn)和國際先進(jìn)水平。成飛集成為江淮汽車生產(chǎn)的側(cè)圍、翼子板模具，瑞鵠模具為奇瑞汽車生產(chǎn)的側(cè)圍、翼子板模具，江淮福臻為江淮汽車生產(chǎn)的側(cè)圍、翼子板模具等也都達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先水平。

3.2 自動化模具及其技術(shù)迅速發(fā)展與推廣

隨著人力成本的不斷增加和對高品質(zhì)產(chǎn)品的持續(xù)追求，工業(yè)自動化已逐步成為發(fā)展的主流。以自動化模具為基礎(chǔ)的自動沖壓線可實現(xiàn)高質(zhì)、高效的無人值守沖壓過程。自動化沖壓傳送方式包括FeedBar、CrossBar、Robot、Progressive等模式，最高生產(chǎn)效率可達(dá)每分鐘60次以上。目前，現(xiàn)代沖壓是否能達(dá)到高效，瓶頸不在于沖壓設(shè)備，關(guān)鍵是模具能否保證高效率。傳遞的可靠性、成形的穩(wěn)定性是自動化模具設(shè)計的兩大關(guān)鍵。傳統(tǒng)的干涉曲線靜態(tài)檢測方式已不能滿足設(shè)計要求，自動化干涉模擬技術(shù)已逐步被應(yīng)用到自動化模具設(shè)計中。目前，一汽模具、天汽模具、東風(fēng)模具、普什模具等企業(yè)在此項技術(shù)應(yīng)用方面已較成熟。后工序的廢料是否能順利、高效的滑落模擬技術(shù)也逐漸地發(fā)展起來，并逐步被各模具企業(yè)所采用。

多工位模具采用Feedbar的傳送方式，其結(jié)構(gòu)緊湊、生產(chǎn)效率高，在歐美地板、門板等大型覆蓋件模具行業(yè)已廣泛采用。本屆展會上，多家公司展出了各自的多工位模具產(chǎn)品，其產(chǎn)品類型包括梁、地板等，最高效率可達(dá)每分鐘30次以上。級進(jìn)模是生產(chǎn)效率最高的沖壓方式，但零件類型也有較大的限制。本屆展會上，多家專業(yè)級進(jìn)模廠家已將級進(jìn)模的產(chǎn)品適應(yīng)范圍擴(kuò)展到大多數(shù)結(jié)構(gòu)件，并取得了很好的效果。

CAD、CAE、CAM技術(shù)已在汽車模具企業(yè)廣泛運(yùn)用，同時，各企業(yè)不斷引進(jìn)PDM、ERP等信息化系統(tǒng)平臺，現(xiàn)代化的模具企業(yè)不但其模具產(chǎn)品逐步自動化和智能化，其研發(fā)和制造平臺也向自動化和智能化進(jìn)軍。

3.3 輕量化材料成形技術(shù)引領(lǐng)模具的新發(fā)展

例如，在對某些正常的大腦電模式發(fā)生應(yīng)答時，突變小鼠大腦中一些突觸體圖僅僅是若隱若現(xiàn)的，而另一些則變得異常強(qiáng)烈。

安全、節(jié)能、環(huán)保是汽車未來發(fā)展的三大主題，高強(qiáng)板、超高強(qiáng)板、鎂鋁合金等輕量化材料在汽車的應(yīng)用中也越加廣泛。高強(qiáng)度鋼板是目前汽車輕量化應(yīng)用最廣泛的材料，但由于其強(qiáng)度和延伸率的關(guān)系，成形性也受到諸多限制。經(jīng)過近幾年成形技術(shù)的不斷發(fā)展，高強(qiáng)度鋼板冷沖成形極限也不斷被刷新。本屆展會上，普什模具公司展出的出口日本的高強(qiáng)鋼板模具，在一套模具上同時生產(chǎn)不同強(qiáng)度、不同板厚的4個產(chǎn)品，產(chǎn)品抗拉強(qiáng)度達(dá)到980 MPa，且采用拉延成形方式，對模具的平衡性、強(qiáng)度、壽命都提出了更高的挑戰(zhàn)。

超高強(qiáng)度鋼板的熱沖壓技術(shù)是近年來發(fā)展起來的先進(jìn)成形技術(shù)。熱沖壓是指將鋼板加熱到奧氏體狀態(tài)，快速放到模具中沖壓成形，同時，鋼板在模具中快速冷卻以獲得馬氏體組織。超高強(qiáng)度鋼板零件已逐步應(yīng)用到汽車A柱、B柱、C柱、頂蓋側(cè)梁、保險杠等零件中。天汽模具研制的B柱熱沖壓模具、寧波合力的B柱熱沖模具、上海賽科利研制的頂蓋側(cè)梁熱沖壓模具，都展現(xiàn)出了其不俗的超高強(qiáng)板熱成形研發(fā)實力。

鋁合金、鎂合金、碳纖維等材料由于具備密度小、強(qiáng)度高的特點，已逐步成為汽車輕量化材料的發(fā)展方向。但鎂鋁合金的成形特點與鋼板的成形特點區(qū)別很大，無論在成形、回彈、剪切的技術(shù)參數(shù)上都難于鋼板，所以對鎂鋁合金板替代鋼板的研究從未停止過。針對鋁合金材料特性及其成形性能也在不停地探索。上海賽科利為通用凱迪拉克轎車研制的鋁合金前蓋內(nèi)外板模具，采用4道工序完成，具有工序少、模具可靠、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等特點，預(yù)計壽命可達(dá)100萬次以上。

3.4 基于模、檢、夾一體化的白車身解決方案是汽車模具發(fā)展的新方向

合格的汽車需要合格的車身，而不僅僅是合格的模具。為主機(jī)廠提供SE服務(wù)和基于模、檢、夾一體化的白車身解決方案已成為模具企業(yè)的核心競爭力之一。本屆展會上，一汽模具的模、檢、夾一體化平臺、天汽模具、東風(fēng)模具的模、檢、夾的研制實力都展現(xiàn)出了其在白車身一體化解決問題方面的能力。上海賽科利、成飛集成、普什模具、瑞鵠模具等也展現(xiàn)了各自的模、檢、夾研發(fā)技術(shù)和白車身優(yōu)化方案。

如何適應(yīng)汽車的快速更新?lián)Q代，縮短汽車覆蓋件制造周期，降低汽車開發(fā)成本，已成為模具公司向主機(jī)廠提供的一項重要服務(wù)。煙臺泰利科技等汽車模具公司在快速成形技術(shù)方面展現(xiàn)出了一定的實力，有效地縮短了研發(fā)周期。

3.5 近期重點模具企業(yè)的發(fā)展顯示出的新動向

雖然本屆展會展出的部分產(chǎn)品技術(shù)質(zhì)量水平已達(dá)到或接近國際水平，但總體來說與歐、美、日等先進(jìn)國家的水平還存在著一定的差距。雖然這個差距逐年地被縮小，但在研發(fā)和調(diào)試技術(shù)方面，國內(nèi)企業(yè)還需不懈的努力和奮斗。汽車模具行業(yè)經(jīng)過近幾年的價格戰(zhàn)，必將走向理性回歸。提升技術(shù)實力，打造基于產(chǎn)業(yè)鏈的模具航母是模具企業(yè)贏得競爭的重要保障。

4 鑄造模具

本屆展會上，鑄造模具參展企業(yè)明顯減少，但寧波北侖地區(qū)的參展積極性依然高漲，在國內(nèi)壓鑄模業(yè)界聲譽(yù)很高的日資共立精機(jī)（大連）有限公司第一次登臺亮相。在浙江北侖和象山的鑄造模具展區(qū)，20多家展臺擺滿大大小小、形狀各異的鋁、鎂合金精密鑄造件，銀光閃爍，品種幾乎覆蓋我國當(dāng)前生產(chǎn)的高、低壓鑄造的產(chǎn)品，反映出該地區(qū)強(qiáng)大的鑄造模具生產(chǎn)能力和先進(jìn)制造水平，不愧為“中國壓鑄模具之鄉(xiāng)”和“中國鑄造模具之鄉(xiāng)”。

我國對鎂合金壓鑄型模具的研發(fā)相對于發(fā)達(dá)工業(yè)國家不算太遲，近年來為滿足產(chǎn)品“輕量化”的需求，國家及不少企業(yè)在應(yīng)用鎂合金方面做了大量的投入和努力，收到了顯著的效果，尤其是在大型和復(fù)雜模具方面有了飛躍的起步。

寧波北侖輝旺鑄模實業(yè)有限公司展出的“路虎汽車儀表盤支架鎂合金壓鑄模具”，其產(chǎn)品長度達(dá)1450 mm，模具重量達(dá)50 t，在42 000 kN壓鑄機(jī)上生產(chǎn)，是典型的特大型、復(fù)雜、精密的鎂合金壓鑄模具。由于鑄件尺寸大（1450 mm×455 mm×415 mm），形狀復(fù)雜，壁薄，中間透空部位多，故成形困難，尺寸收縮變形難以控制。該模具一模兩腔，要求兩件鑄件的尺寸穩(wěn)定、一致，內(nèi)部質(zhì)量統(tǒng)一，在進(jìn)料、尺寸收縮和成形平衡等方面都有很高的難度。該模具通過凝固模擬、模具溫度場分析和產(chǎn)品應(yīng)力分析，針對模具溫度梯度大，采用了加熱和冷卻混合運(yùn)用，確保模具各部分工作時溫度的平衡；此外，模具鑲塊單塊體積大，最重達(dá)5 t，厚薄比高達(dá)8：1，通過與熱處理廠家共同針對超大件熱處理的研究，取得了良好效果?？傃b時采用模擬熱貼法輔助安裝模具，避免模具使用中出現(xiàn)竄鋁現(xiàn)象。該模具供歐洲廠家使用，是我國首次出口如此大型的鎂合金壓鑄模具。

廣州市型腔模具制造有限公司展出的用來生產(chǎn)通用汽車的“鎂合金車門模具”，也是一套開發(fā)成功的鎂合金模具。該制品（轎車鎂合金車門）面積大（1203 mm×844 mm×172 mm），大部分壁厚2 mm，質(zhì)量僅2.65 kg，是大件、薄壁的汽車鎂合金零件。眾所周知，大面積薄壁件達(dá)到理想的填充會較困難，設(shè)計模具時通過CAE流動分析，合理設(shè)計澆注、排氣系統(tǒng)，結(jié)果成形理想。模具安裝在40 000 kN壓鑄機(jī)上使用，為確保壓鑄機(jī)鎖模力的要求，研發(fā)出了新型的動、定模輔助鎖模機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)了鎖模效果，產(chǎn)品成品率高。

寧波泖登模具有限公司展出的在32 000 N壓鑄機(jī)上使用的“汽車儀表盤架大型鎂合金模具”及寧波勛輝電器有限公司展出的電動工具和汽車用小型精密鎂合金零件，也給觀眾留下了深刻印象。

我國的大型復(fù)雜汽車鋁合金零件壓鑄模的制造，雖然起步相對較遲，但其制造水平日趨成熟，大量的中、小型廠家已掌握其技術(shù)要點，這類模具已成為我國出口壓鑄模的主要部分。在此要特別提到汽車缸體壓鑄模具，其復(fù)雜程度、產(chǎn)品質(zhì)量要求、制作難度在業(yè)界公認(rèn)為最高檔次的一類。在第十二屆展會上首次亮相的轎車四缸缸體壓鑄模及第十三屆展會上的V6六缸缸體壓鑄模，當(dāng)時曾一度使人們眼前一亮。幾年后的今天，在多個展臺的顯著位置上都能看到各款的缸體壓鑄件。

寧波君靈模具技術(shù)有限公司展出的“吉利帝豪4G18四缸缸體”壓鑄件，采用了二次部分?jǐn)D壓，避免產(chǎn)品出現(xiàn)滲漏，設(shè)計有水平抽拉傾斜芯軸裝置，產(chǎn)品外觀和內(nèi)部質(zhì)量較好。此外，寧波埃利特模具制造有限公司、寧波臻至機(jī)械有限公司、寧波北侖輝旺鑄模實業(yè)有限公司、寧波合力模具科技股份有限公司、象山同家模具制造有限公司、廣州市型腔模具制造有限公司、共立精機(jī)（大連）有限公司等都展出了各自成功批量制作的這類模具。目前，國內(nèi)多個品牌（含部分中外合資品牌）的汽車“心臟”——缸體鑄件來自國產(chǎn)模具，這很值得自豪和慶賀?？梢灶A(yù)測，實現(xiàn)我國缸體壓鑄模的使用基本國產(chǎn)化的日子已為期不遠(yuǎn)。

另一個反映我國鑄造模水平大幅提升的方面是：10年前，高端轎車的大型離合器、變速箱殼體、油底殼、轉(zhuǎn)向器等模具大部分都從國外引進(jìn)，如今大部分在運(yùn)行的模具都是國內(nèi)制造。例如：寧波埃利特模具制造有限公司的DFT630變速箱殼體、東安汽車4AT變速器殼體；寧波臻至機(jī)械有限公司的多款汽車轉(zhuǎn)換器；廣州市型腔模具制造有限公司的“濰柴H1鋁合金濾清器本體”；寧波強(qiáng)盛機(jī)械模具有限公司的“NE840缸蓋重力鑄造模具”；寧波合力模具科技股份有限公司的重力鑄造的大型鑄件；寧波勛輝電器有限公司制造的小型精密汽車壓鑄件等。這些模具的制作水平與國外同類模具相比毫不遜色，部分還出口到發(fā)達(dá)國家。

近年來，國際上不斷開發(fā)汽車結(jié)構(gòu)件壓鑄件，用鋁合金壓鑄件替代鋼結(jié)構(gòu)件，達(dá)到減少加工工序和輕量化的目的。這類產(chǎn)品對致密性、強(qiáng)度等指標(biāo)的要求比一般壓鑄件高，內(nèi)部質(zhì)量要求更嚴(yán)格，生產(chǎn)過程中往往采用高真空度壓鑄，因而所需模具加工精度高，各零件的相互配合更講究。目前，國內(nèi)已有不少廠家開始關(guān)注和研究。如廣州市型腔模具制造有限公司展出的通用汽車結(jié)構(gòu)件，其零件形狀特殊，壁厚僅1.2～1.3 mm，與沖壓件相仿；另一件“轎車后橋副車架”壓鑄件是汽車上的A級安全件。寧波北侖輝旺鑄模實業(yè)有限公司和寧波泖登模具有限公司的汽車儀表盤支架等都是近年新研發(fā)成功的汽車結(jié)構(gòu)件項目。

與此同時，我們還應(yīng)清晰地認(rèn)識到：目前我國鑄造模具和國外先進(jìn)工業(yè)國家的制造水平相比有較大差距，模具的使用穩(wěn)定性和可靠性還不盡如人意；大多依賴國外設(shè)計的先進(jìn)結(jié)構(gòu)和工藝，具有中國標(biāo)簽的核心技術(shù)和創(chuàng)新亮點不多，使技術(shù)談判和進(jìn)入產(chǎn)品設(shè)計前期同步開發(fā)的話語權(quán)顯得底氣不足；在偏重于向大型模具發(fā)展的同時，對市場需求巨大的精密中、小型鑄造模的關(guān)注不夠；國產(chǎn)熱作鋼質(zhì)量有待進(jìn)一步提高；大工件的熱處理需要攻關(guān)；模具的智能化、自動化和使用的人性化還有很多課題值得深入探索。

5 快速經(jīng)濟(jì)模具與快速成形技術(shù)

快速經(jīng)濟(jì)模具是利用新材料、新技術(shù)、新工藝，在較短的時間內(nèi)完成模具的加工制造，使模具能滿足產(chǎn)品單件小批量生產(chǎn)，同時在精度上符合產(chǎn)品設(shè)計要求的一種先進(jìn)的模具制造技術(shù)。我國快速經(jīng)濟(jì)模具技術(shù)的研究發(fā)展已有40余年的歷史，其應(yīng)用領(lǐng)域也隨著我國工業(yè)發(fā)展逐步擴(kuò)大。本次展會參展的快速經(jīng)濟(jì)模具并不多，但與快速經(jīng)濟(jì)模具相關(guān)聯(lián)的快速原型技術(shù)、3D打印技術(shù)的參展商呈現(xiàn)增加趨勢，也充分展示了當(dāng)下先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展成果。目前我國快速模具在汽車覆蓋件模具、塑膠模具等領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展較好，被廣泛應(yīng)用于新產(chǎn)品開發(fā)和小批量試制上，是各類產(chǎn)品更新?lián)Q代必不可少的新產(chǎn)品研發(fā)試制的基礎(chǔ)。

通過本次展會可看出，隨著高新技術(shù)的迅猛發(fā)展，快速經(jīng)濟(jì)模具賦予了新的使命和全新內(nèi)涵。快速經(jīng)濟(jì)模具制模材料和工藝也在不斷創(chuàng)新和突破，與之配套的設(shè)備不斷增加，服務(wù)領(lǐng)域不斷拓寬。近年來，我國快速經(jīng)濟(jì)模具技術(shù)發(fā)展水平已接近國際先進(jìn)水平，特別是在汽車行業(yè)快速發(fā)展的引領(lǐng)下，極大地促進(jìn)了快速經(jīng)濟(jì)模具技術(shù)的發(fā)展，使我國的快速經(jīng)濟(jì)模具技術(shù)由原來服務(wù)于低檔小批量生產(chǎn)，轉(zhuǎn)向服務(wù)于高檔轎車的新車型開發(fā)及各類產(chǎn)品的新品開發(fā)上。從本次展會參展的快速模具技術(shù)看，我國快速經(jīng)濟(jì)模具技術(shù)的開發(fā)研究基本分布在大專院校、科研院所及科技型高新技術(shù)企業(yè)。

從技術(shù)特點上看，快速經(jīng)濟(jì)模具技術(shù)的發(fā)展逐步突出了“快和精”，特別是CNC設(shè)備的廣泛應(yīng)用，3D打印技術(shù)逐步直接應(yīng)用到模具的快速制造，改變了“快速原型”制造的理念，采用金屬材料直接打印模具或模具零件，使快速經(jīng)濟(jì)模具的制造周期和精度大幅提高，也完全顛覆了原來快速經(jīng)濟(jì)模具的概念，“經(jīng)濟(jì)”不一定是模具便宜，而是通過先進(jìn)的技術(shù)從“快和精”中體現(xiàn)“經(jīng)濟(jì)”。

煙臺泰利汽車模具制造有限公司展出了薄板沖壓系列快速模具技術(shù)。該公司的前身為煙臺機(jī)械工藝研究所，專業(yè)從事模具技術(shù)研究，是我國最早從事快速經(jīng)濟(jì)模具技術(shù)研究的科研院所之一。該公司展出的基于低熔點合金快速成形模具技術(shù)，對于中小型模具采用了快速原型技術(shù)制造翻模模型，從而制造出高精度的模具型腔；展出的中熔點合金模具，采用了與CNC技術(shù)相結(jié)合，快速制造薄板沖壓模具，以及在此基礎(chǔ)上根據(jù)制件的不同采用半鋼、半合金模具，既保證了快捷，又提高了模具壽命和精度。這些基于傳統(tǒng)快速經(jīng)濟(jì)模具技術(shù)經(jīng)工藝改造后，已廣泛應(yīng)用于汽車新車型開發(fā)車身覆蓋件快速試制，為汽車主機(jī)廠新車型開發(fā)樣車試制提供了技術(shù)保障。

華中科技大學(xué)材料成形與模具技術(shù)國家重點實驗室展示了快速成形與快速制模技術(shù)。該實驗室是國家在材料成形、新材料和模具技術(shù)領(lǐng)域建設(shè)的國家重點實驗室。圍繞材料制備與成形領(lǐng)域的基本科學(xué)問題和學(xué)科前沿，開展應(yīng)用基礎(chǔ)研究和技術(shù)創(chuàng)新，是材料成形與模具技術(shù)領(lǐng)域科學(xué)研究、人才培養(yǎng)和學(xué)術(shù)交流的基地。該實驗室快速成形與快速制模技術(shù)，主要研究激光與材料的相互作用機(jī)理，建立快速成形過程中零部件性能與精度的控制方法，形成材料、工藝、裝備一體化的成套技術(shù)體系，解決大型復(fù)雜高性能零部件的快速整體成形制造。其選擇性激光熔化技術(shù)（SLM）可成形任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)和接近100%致密度的金屬零件或模具，材料利用率超過90%，已在航空航天、汽車、精密鑄造等領(lǐng)域得到了長期穩(wěn)定的應(yīng)用。

上海光韻達(dá)三維科技有限公司是專業(yè)的3D打印技術(shù)應(yīng)用解決方案提供商，該公司將3D打印與傳統(tǒng)模具制造技術(shù)相結(jié)合，在高端注塑模具和壓鑄模具制造中，通過3D打印技術(shù)制造出模具復(fù)雜的隨性冷卻水路，使模具冷卻效率大幅提升，從而提高生產(chǎn)效率和模具使用壽命。

3D Systems公司提供包括3D打印機(jī)、打印材料和云計算按需定制部件。Stratasys公司、德國EOS公司、馬路科技顧問股份有限公司、實威國際（研威）股份有限公司、南京恒宇三維技術(shù)開發(fā)有限公司、杭州先臨三維科技股份有限公司、普立得科技有限公司、上海福斐科技發(fā)展有限公司、磐紋科技（上海）有限公司、上海美唐機(jī)電科技有限公司等都展出了各類3D打印設(shè)備和技術(shù)。

此外，武漢團(tuán)結(jié)點金激光科技有限公司展出了激光制造與再制造設(shè)備和技術(shù)，包括激光表面強(qiáng)化加工、激光熔覆加工、激光特種焊接加工、激光快速增材制造（3D打?。┑取＿@些技術(shù)和服務(wù)都能很好地運(yùn)用于模具的快速制造、表面強(qiáng)化處理及修復(fù)。

通過本次展會可看出快速模具技術(shù)是新材料、新工藝等先進(jìn)制造技術(shù)的集合，目前研究開發(fā)快速制模技術(shù)的企業(yè)并不多，但金屬3D打印技術(shù)的蓬勃發(fā)展，為快速模具制造增添了一個全新的途徑。隨著快速模具技術(shù)與快速成形技術(shù)的不斷發(fā)展，將進(jìn)一步促進(jìn)模具先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。

6 智能化模具

智能化模具在本屆展會中嶄露端倪。具有感知、分析、決策和控制功能的模具，即為智能模具。中國模協(xié)“十二五”發(fā)展規(guī)劃中明確提出了把“與模具直接關(guān)聯(lián)的模具制品成形過程在線智能化控制技術(shù)”作為技術(shù)發(fā)展重點之一。鼓勵利用信息化和現(xiàn)代控制技術(shù)，對模具制品成形過程中的相關(guān)工藝參數(shù)進(jìn)行實時檢測和在線智能化控制，以進(jìn)一步提高模具制品的性能質(zhì)量和成形效率，改善產(chǎn)品的可成形性，實現(xiàn)模具及模具成形的重大創(chuàng)新。在本屆展會上已見成效。

廣州市型腔模具制造有限公司與美國某汽車集團(tuán)合作研發(fā)的鎂合金車門壓鑄模具有在線智能感知和控制模溫的功能。鎂合金高壓鑄造成形是一種國內(nèi)首次嘗試的新型直接鑄造成形車門框架工藝。用鎂合金直接鑄造成形車門框架屬于汽車零件鑄造行業(yè)中新興的方向。鎂合金車門壓鑄過程中，模具溫度的監(jiān)控是關(guān)鍵技術(shù)之一。該模具采用了新型溫度控制系統(tǒng)，能根據(jù)鑄件的實際變形情況，通過控制模具不同區(qū)域的溫度實現(xiàn)控制鑄件變形的目的。通過設(shè)置在鑲塊內(nèi)部的18個熱電偶探測模具溫度，傳輸?shù)侥貦C(jī)的控制單元中。當(dāng)達(dá)到模溫機(jī)上設(shè)定的溫度值后，模溫機(jī)就會對恒溫油進(jìn)行加熱或冷卻，直到熱電偶探測到的溫度與設(shè)置的溫度一致，實現(xiàn)模具溫度的精確可控。通過調(diào)整模具局部差異溫度，控制鑄件熱變形量，防止產(chǎn)品出現(xiàn)較大變形。

青島海爾模具有限公司參展的“鉆石之光”系列大型雙色面板注塑模具，采用了型腔壓力智能化感知系統(tǒng)，以解決雙色注塑過程中的質(zhì)量監(jiān)控難題。型腔壓力的大小與制品的收縮有直接影響，壓力太大，制品與前模形成高真空度，不易脫模；壓力太小，制品的收縮太大，制品與前模形成間隙，在透明件旋轉(zhuǎn)過程中易掉落，或造成內(nèi)層塑料進(jìn)入外層塑料收縮后產(chǎn)生的間隙中，形成質(zhì)量問題。該模具在型腔的熱流道澆口處及塑料的流動末端都設(shè)有壓力傳感器。通過采集料流進(jìn)口端和終端的壓力、時間數(shù)據(jù)，可建立整個流程中壓力、時間的分布圖，從而獲得量化的監(jiān)控數(shù)據(jù)。此外，為保證該新型模具注塑生產(chǎn)過程中的高效率、低成本，海爾模具還將自主研發(fā)多手臂機(jī)械手，并使其智能化、標(biāo)準(zhǔn)化，為模具的注塑生產(chǎn)提供保障。

寧波震?？萍脊煞萦邢薰緟⒄沟乃牧兄绷黠L(fēng)扇（直條BLDC）電機(jī)鐵芯高速沖壓級進(jìn)模，是一種典型的、具有模內(nèi)質(zhì)量和安全檢測功能的、全自動沖壓裝配一體化的、有部分智能體現(xiàn)的自動化模具。該鐵芯呈長條狀，外形尺寸大，實現(xiàn)自動疊鉚，易變形；凸凹模都采用鑲拼結(jié)構(gòu)，對配件互換性難度加大；縮緊塊尺寸較大，易變形；沖壓速度為每分鐘280～320次；模具步距精度要求在0.005 mm內(nèi)，零件精度±0.002 mm，因此要求模具具有超高的穩(wěn)定性。該模具采用了電機(jī)鐵芯疊鉚液壓輔助系統(tǒng)，定轉(zhuǎn)子鐵芯記數(shù)用通片凸模及轉(zhuǎn)子平衡孔凸模均采用電磁鐵控制，并采用了誤送料檢測、雙廢料檢測、產(chǎn)品防疊死檢測等多種安全保護(hù)裝置。

四川省宜賓普什模具有限公司參展的新型32腔翻蓋模內(nèi)合蓋注塑模具，是自動化模內(nèi)裝配的又一個成功實例。翻蓋瓶蓋廣泛應(yīng)用于食品、藥品、日化用品等產(chǎn)品的包裝，市場需求量非常大。但通常這類產(chǎn)品注塑后需增加合蓋的工序，故生產(chǎn)效率較低。該模具運(yùn)用信息化技術(shù)，增加了一套自動模內(nèi)合蓋系統(tǒng)，使產(chǎn)品注塑后在模具上直接完成合蓋。該系統(tǒng)由前模三級頂出機(jī)構(gòu)、機(jī)械手、電子檢測結(jié)構(gòu)、模具保護(hù)機(jī)構(gòu)等組成。機(jī)械手和模具頂出動作的協(xié)調(diào)是控制翻蓋軌跡的關(guān)鍵。機(jī)械手的動作通過感應(yīng)開關(guān)提供信號給注塑機(jī)來控制，如果機(jī)械手出現(xiàn)故障將會自動停機(jī)。自動化、智能化設(shè)計使微米級精度及其一致性得到保證，模具的超高使用壽命也得以實現(xiàn)。

7 模具標(biāo)準(zhǔn)件

模具標(biāo)準(zhǔn)件是模具的基礎(chǔ)構(gòu)件，是模具的重要組成部分，對模具質(zhì)量、交貨周期、成本有很大的影響。伴隨我國模具工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，我國的模具標(biāo)準(zhǔn)件也經(jīng)歷著發(fā)展、壯大、調(diào)整的歷程。從本屆模具展覽會展出的各類模具標(biāo)準(zhǔn)件展品和宣傳資料看，展會特點明顯，說明我國的模具標(biāo)準(zhǔn)件制造水平已有很大的提高，品種規(guī)格也較齊全，可滿足我國模具工業(yè)的發(fā)展需要。

7.1 參展商多，布展面積大

據(jù)粗略統(tǒng)計，本屆展會約有100多家模具標(biāo)準(zhǔn)件專業(yè)生產(chǎn)廠商參加了展覽，參展面積明顯增加，國內(nèi)外著名公司，如德國Fibro、日本雙葉（Futaba）及PUNCH工業(yè)（大連）有限公司、優(yōu)德、北京世茂、北京永茂、武漢東風(fēng)科爾、河北三達(dá)等，引起了與會客商和觀眾的關(guān)注。

7.2 參展模具標(biāo)準(zhǔn)件的品種多，規(guī)格齊全

隨著我國模具工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和水平的提高，模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度逐年提高，模具標(biāo)準(zhǔn)件的需求旺盛，展品品種、型號、規(guī)格十分齊全，幾乎涵蓋了各大類模具所涉及的所有模具標(biāo)準(zhǔn)件。標(biāo)準(zhǔn)件的制造精度等級也越來越高，不僅有歷屆展出的導(dǎo)向類件、沖切類件、彈性元件、斜楔機(jī)構(gòu)（側(cè)沖）、翻邊連桿機(jī)構(gòu)、頂針、熱流道等，而且展示了許多技術(shù)成熟的新產(chǎn)品，如：德國公司展出的可控氮氣彈簧、氮氣彈簧壓力無線檢測系統(tǒng)，日本公司展出的模具型腔壓力傳感器（頂桿型、紐扣型兩種）為快速優(yōu)化注塑成形提供了可能和有效的途徑，武漢科爾、北京世茂公司為簡化模具設(shè)計而開發(fā)的負(fù)角翻邊斜楔機(jī)構(gòu)，并將此類機(jī)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，簡化了模具設(shè)計、制造和調(diào)試過程。很值得一提的是，氮氣彈簧自2006年第十一屆中國國際模展展出3家自主品牌后，經(jīng)過這幾年的發(fā)展，本屆展會上已有多家自主品牌的參展商，氮氣彈簧的品種和規(guī)格更齊全，打破了前些年國外幾家公司對氮氣彈簧的壟斷，氮氣彈簧的價格逐年下降。目前已廣泛使用于中高端模具上，簡化了模具設(shè)計和調(diào)試，斜楔機(jī)構(gòu)的復(fù)位也已多采用氮氣彈簧，復(fù)位的力增強(qiáng)，可靠性增加。

汽車市場的變化也影響著模具和模具標(biāo)準(zhǔn)件。作為模具的基礎(chǔ)構(gòu)件，模具標(biāo)準(zhǔn)件承受著來自于模具廠家提高質(zhì)量、提高使用壽命和降低成本的壓力。側(cè)沖機(jī)構(gòu)已普遍采用實型鑄造；銅導(dǎo)板采用鐵基銅鎳燒結(jié)技術(shù)；為了延長厚板沖裁沖頭的使用壽命，刃口表面采用特殊涂層處理的已較多，這些都有力地推動了模具標(biāo)準(zhǔn)件制造技術(shù)的進(jìn)步和質(zhì)量水平的提高。

7.3 模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)行業(yè)新企業(yè)增多，專業(yè)化、專一化生產(chǎn)集群特征明顯

隨著我國模具制造的發(fā)展，汽車廠商對模具交貨周期和降低生產(chǎn)維修成本有了更高的要求，模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度進(jìn)一步提高，模具標(biāo)準(zhǔn)件的市場巨大，有資金、技術(shù)實力的公司、個人不斷地進(jìn)入模具標(biāo)準(zhǔn)件的生產(chǎn)或供銷領(lǐng)域。本屆展覽會上，出現(xiàn)了十多家新面孔的參展商，如北京永茂和天津眾鑫全方位合作，共同應(yīng)對市場，生產(chǎn)上分工協(xié)作，收效明顯。另外，標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)正在向京津唐和沿海的長三角地區(qū)進(jìn)一步集中，以浙江嘉善、余姚為代表的銅導(dǎo)向類標(biāo)準(zhǔn)件企業(yè)，品種齊全、性價比高，具有良好的市場競爭力。以模架、鋼和鑄鐵導(dǎo)向件類、沖裁件類為代表的標(biāo)準(zhǔn)件多集中于浙江和廣東地區(qū)，這些企業(yè)形成了多標(biāo)準(zhǔn)、多品種、多系列滿足各類模具使用的標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)集群，在中低端模具標(biāo)準(zhǔn)件批量生產(chǎn)方面有較大的優(yōu)勢。

盡管我國的模具標(biāo)準(zhǔn)件能滿足我國模具工業(yè)發(fā)展的需要，但行業(yè)也存在著一些問題值得關(guān)注：

（1）行業(yè)競爭十分激烈，新產(chǎn)品開發(fā)乏力。標(biāo)準(zhǔn)件行業(yè)的競爭，價格幾乎透明，企業(yè)的利潤空間很小，但企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品乏力，國內(nèi)沒有相對獨立的專門研究機(jī)構(gòu)對模具標(biāo)準(zhǔn)件的新結(jié)構(gòu)、新材料、新理念開展研究、試生產(chǎn)、試應(yīng)用，如高強(qiáng)度、厚板料沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件，以及各類智能化成形模具的熱感應(yīng)器、壓力傳感器等。本屆模展的模具標(biāo)準(zhǔn)件“精模獎”的申報項目明顯少于往屆，也說明了這一問題。

（2）考慮建立我國自己的模具標(biāo)準(zhǔn)件標(biāo)準(zhǔn)。我國模具標(biāo)準(zhǔn)件的生產(chǎn)主要依據(jù)國外各企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，亞洲的JIS標(biāo)準(zhǔn)、以北美為代表的NAAMS標(biāo)準(zhǔn)和以歐洲為代表的DIN標(biāo)準(zhǔn)，以及其他大型汽車公司、模具制造公司、標(biāo)準(zhǔn)件制造公司的標(biāo)準(zhǔn)。如何在采用國際標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)行國內(nèi)外企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的同時，逐步形成我國自己的行業(yè)或國家標(biāo)準(zhǔn)是需要思考的問題。

（3）培育和創(chuàng)建我國自己的模具標(biāo)準(zhǔn)件知名、高端品牌。出口或為外資、合資企業(yè)提供的模具，其標(biāo)準(zhǔn)件常常已被指定，大部分采用的是國外品牌和廠商生產(chǎn)的，較少選用國產(chǎn)品牌。除了沒有我國自己的行業(yè)或國家標(biāo)準(zhǔn)原因外，沒有國際知名、高端品牌也是一個重要的原因。因此，需努力培育和創(chuàng)建我國自己的知名、高端模具標(biāo)準(zhǔn)件品牌。

8 模具材料及熱處理裝備

本屆展會吸引了國內(nèi)外諸多模具材料參展商，相關(guān)企業(yè)超過60家，創(chuàng)歷史新高。參展廠商涵蓋了來自瑞典、德國、法國、日本等國的知名企業(yè)及國內(nèi)多個省市、地區(qū)的優(yōu)質(zhì)模具鋼材料供應(yīng)商。此外，國內(nèi)數(shù)十家真空高壓氣淬爐、離子氮化爐、PVD、表面處理等廠家也積極參展，紛紛展示了近幾年研發(fā)出的新材料、新工藝，反映了目前國內(nèi)外模具鋼材料和熱處理裝備發(fā)展的最新進(jìn)展。

8.1 熱作模具鋼

近年來材料開發(fā)較多的是日本幾大龍頭模具鋼企業(yè)，提出了一些合金化的新思路、新概念。而歐洲的幾大知名模具鋼制造商，如：奧地利百祿、德國布魯斯、德國霸士、意大利維羅納鋼廠、意大利魯奇尼等仍以傳統(tǒng)產(chǎn)品為主，主要的熱作模具鋼種仍然是1.2344、1.2343、1.2367、1.2714等，但其S、P含量尤其是S含量顯著降低。瑞典一勝百籌備推出一種新型熱鍛模專用鋼，近期會進(jìn)行試用，其DIEVAR鋼可做到400～500 mm厚。德國葛利茲推出特色產(chǎn)品1.2347（1.2344+S），相當(dāng)于日本的DH2F，主要元素含量為0.38C-5.1Cr-1.3Mo-1V-0.09S，預(yù)硬至37～41 HRC，比1.2344的加工性能更好。日本大同近年來通過對已有鋼種DH31-S的改進(jìn)，結(jié)合了DHA系列的優(yōu)點開發(fā)出新型高性能熱作模具鋼DH31-EX。DH31-EX為大同最佳推薦熱作模具鋼，是大同所有熱作鋼里綜合性能最優(yōu)的鋼種，已吸引了全世界的關(guān)注，并于2011年北美壓鑄協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)注冊。DH31-EX高性能熱作模具鋼通過加入少量稀有金屬來降低成本，具有優(yōu)良的淬透性，同時對于大模塊既能保證硬度又能獲得更高韌性，這是傳統(tǒng)熱作模具鋼所達(dá)不到的。該鋼可通過預(yù)防裂紋的產(chǎn)生而提高模具使用壽命。由于其優(yōu)良的淬透性，DH31-EX鋼即使在沒有先進(jìn)的熱處理設(shè)施或技能的國家生產(chǎn)，也比常規(guī)熱作模具鋼壽命更長。日本日立金屬在DAC55的基礎(chǔ)上又開發(fā)出高性能、低成本壓鑄模專用鋼DAC-MAGIC，是該公司最佳推薦鋼種，目前尚未公布成分，它具備以下優(yōu)良特性：①高的高溫強(qiáng)度和優(yōu)良的抗熱裂性能；②高韌性能阻止裂紋的擴(kuò)展；③提高了應(yīng)力腐蝕開裂抗力，通過冷卻通道減少裂紋問題；④比傳統(tǒng)SKD61改進(jìn)型高韌性熱作模具的機(jī)加工性能更優(yōu)；⑤降低了制造周期和總成本。德國斯穆-碧根柏集團(tuán)的主要產(chǎn)品依然為1.2343、1.2344、1.2367。具有特色的產(chǎn)品為E 38K（46～52 HRC），相當(dāng)于瑞典DIEVAR，日本DAC55/DH31/KDA1 MAX，主要用于高溫強(qiáng)韌性較高要求的中大型壓鑄模，其成分未公開。法國奧伯杜瓦公司推出超級壓鑄模用鋼——SDC（Super Die Cast）/X35CrMoNiV5-2-2，相對于傳統(tǒng)5%的Cr系熱作模具鋼，SDC在韌性、導(dǎo)熱率、抗回火軟化、抗熱沖擊性能等方面表現(xiàn)出極佳的平衡，因此是一種綜合性能極佳的新型熱作模具鋼。

國內(nèi)幾大特鋼企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，基本沒有變化，但在新材料開發(fā)方面做了諸多嘗試。如上海大學(xué)先進(jìn)模具材料與表面處理團(tuán)隊已率先完成470～480 mm厚的DIVAR鋼生產(chǎn)。在參展的國內(nèi)模具鋼制造商中，深圳市兆恒撫順特鋼有限公司在原有“壓鑄王”模具鋼的基礎(chǔ)上，推出了一種DT433的高性能壓鑄模具鋼，質(zhì)量水平相當(dāng)于瑞典DIVAR和日本DAC55，模塊最厚可達(dá)500 mm。

8.2 塑料模具鋼

日本大同株式會社在NAK80的基礎(chǔ)上推出了加工性能更好的NAK-PRM預(yù)硬型塑料模具鋼，其拋光性、耐蝕性、強(qiáng)韌性皆高于NAK80，可適用于高鏡面產(chǎn)品及液晶面板制造。此外，P20MOD系產(chǎn)品PX4/PAC5000，420MOD系產(chǎn)品S-STAR/D-STAR，4CrMo17系產(chǎn)品G-STAR等也在本次模展推出。

日本高周波鋼業(yè)株式會社在本次模展重點推出了3款新型塑料模具鋼：高硬度通用型塑料模具鋼JHX、超鏡面塑料模具鋼光輝星GHX及上SKD11改NOGA高耐磨高韌性鋼。其中，JHX屬于預(yù)硬型通用塑料模具鋼，GHX為420MOD型耐腐蝕型塑料模具鋼，在其基礎(chǔ)上提高了鏡面拋光性能，拋光度可達(dá)14 000#。此外，高周波還推出了P20、P21系KPM30、KAP65、KAP88，H13改KDA1S、KAP90F。值得注意的是D2、H13等在國外已用于塑料模具生產(chǎn)，可見現(xiàn)在客戶對塑料模具的硬度、耐磨性和韌性也有一定的要求。

日本日立株式會社今年推出了HPM-MAGIC型經(jīng)濟(jì)型低成本通用型塑料模具鋼，其拋光性能、韌性、焊接性、切削加工性高于一般P21系易切削鋼及P20Ni鋼。日立還推出了耐腐蝕及易切削的CENA1，其切削性、抗腐蝕性超過以往的常用材料。

德國斯穆-壁根柏今年推出了P20系P20HH、SF-2050、SF2000LQ、FORMADUR2738/2311/2312及420系FORMADUR PH42 Supra/2083/2083 ESR/ 2316/2190不銹鋼。

德國葛利茲主要推出了P20系XPM/XPM VICTORYESR、420系1.2083/VESR/VESR+N、CPM40/50系（CENA1）易切削耐腐蝕類產(chǎn)品及GEST 80（NAK80）系產(chǎn)品，其產(chǎn)品線和日系產(chǎn)品線近似，且一部分產(chǎn)品中特意提到了N的添加。

奧地利百祿模具鋼材公司推出了M461（NAK80）、M315/M310ESR（420MOD）、M333、M340等常見產(chǎn)品及粉末不銹鋼M390，冷作型精煉K600ESR（1.2767），K329高韌性鋼此類非傳統(tǒng)塑料模具用鋼。同時，從調(diào)研情況看，大部分用戶傾向于用高硬度及拋光性能的產(chǎn)品，隨著加工能力的發(fā)展，這種需求可能會成為今后的一種趨勢。

國內(nèi)廠家主推的塑料模具鋼產(chǎn)品仍為718、2738、P20等。目前國內(nèi)廠家如江蘇宏晟重工等已與上海大學(xué)先進(jìn)模具材料及表面處理技術(shù)課題組合作開發(fā)出大截面、硬度均勻性極佳的超大型模塊，但如何解決塑料模具鋼材料的高拋光性問題仍是各企業(yè)的發(fā)展瓶頸。

8.3 冷作模具鋼

國外模具鋼廠家延續(xù)了近幾年的產(chǎn)品系列，并不斷推陳出新，將提高材料的耐磨性、組織均勻性、切削性能等作為開發(fā)重點。各大廠商均推出了改善材料萊氏體碳化物偏析的Cr8系模具鋼材料。

日本日立金屬株式會社在SLD系列冷作模具鋼的基礎(chǔ)上開發(fā)出了遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出常用材SKD11特性的下一代冷作模具鋼——高性能冷沖壓模具鋼SLD-MAGIC，通過添加Cu、S易切削元素等手段，改善其加工性能，同時降低了成本，縮短了供貨期。與SKD11改良鋼8%Cr鋼（日立金屬SLD8）相比，其耐磨性約提高35%，模具壽命大幅提高；表面處理膜（CVD等方法）的密著性約提高30%，可防止高強(qiáng)力鋼的彎曲、拉伸等成形時產(chǎn)生的刮痕；熱處理寸變約降低40%，形狀的偏差也會改善；針對熱處理和表面處理的尺寸變形量少，降低了修復(fù)時間；切削性約提高35%，基于提高加工效率，在模具制造上縮短加工時間。

日本大同特殊鋼株式會社研制的長壽命冷作模具鋼“DCMX”，其特點是擁有矩陣形式的組織。矩陣形式是指從金屬組織中去除粗大的一次碳化物后的組織。由于粗大的一次碳化物是導(dǎo)致破損的起點，為有害成分，故在模具鋼中尤其要減少。DCMX的各向同性比SKD11鋼提高50%以上，在熱處理時可輕松調(diào)整尺寸；最高硬度為62 HRC（SKD11鋼為60℃）；韌性也提高了1倍，切削性提高了3倍。

日本高周波鋼業(yè)株式會社開發(fā)出微細(xì)鋼KD11Max，與SKD11耐磨性能、熱處理變形、表面處理性能基本相當(dāng)，而切削性能、抗疲勞性顯著提高，因此，通過延長刀具壽命、提高加工效率，達(dá)到了降低成本的目的。此外，瑞典一勝百、奧地利百祿、法國埃赫曼等都推出了一系列粉末冶金冷作模具鋼材料，可從根本上解決碳化物偏析問題，但由于其價格高昂，國內(nèi)模具較少應(yīng)用。

國內(nèi)模具鋼企業(yè)競爭加劇。在大型模塊的生產(chǎn)方面，寶鋼、東北特鋼、江陰宏晟重工、廣東金型重工等4家企業(yè)率先實現(xiàn)了大型模塊的國產(chǎn)化。而湖北新冶鋼、唐山志威等企業(yè)緊隨其后。D2鋼等國內(nèi)用量較大的通用牌號模具鋼生產(chǎn)中，國內(nèi)企業(yè)已逐步占據(jù)了市場份額。其中，東北特鋼DC53產(chǎn)量為國內(nèi)最大。

8.4 熱處理和表面處理設(shè)備

（1）真空氣淬爐型號和規(guī)格已呈系列化發(fā)展，生產(chǎn)廠家繁多，能按客戶需求進(jìn)行定做。北京機(jī)電研究所推出的WZGQ系列真空高壓氣淬爐、北京華海中誼工業(yè)爐有限公司的GULER&HHZY真空熱處理生產(chǎn)線、意大利吉埃菲真空氣淬爐、西科沃克瑞泰克熱處理設(shè)備SECO/WARWICK等各有特色。此類設(shè)備的發(fā)展動向主要是向大承載量、大的氣淬壓力、爐溫更均勻和綠色環(huán)保方向發(fā)展。

（2）離子氮化爐設(shè)備生產(chǎn)廠家主要有：奧地利RUBIG公司，該公司采用獨特的熱壁技術(shù)，多區(qū)加熱和冷卻，溫度均勻性好；武漢首發(fā)表面工程有限公司等生產(chǎn)的LDMC系列脈沖離子滲氮（氮化）設(shè)備，具有滅孤快、節(jié)能等優(yōu)點，可有效地進(jìn)行深孔、小孔、盲孔、窄縫的離子氮化處理，是LD離子滲氮（氮化）設(shè)備的換代產(chǎn)品。離子氮化爐的進(jìn)口設(shè)備銷售情況遠(yuǎn)不如國產(chǎn)設(shè)備，主要原因是兩者價格相差太大，一般做離子氮化的廠家使用國產(chǎn)設(shè)備已基本能滿足要求。此類設(shè)備的發(fā)展動向主要是向大脈沖電源功率、大承載量和爐溫更均勻的方向發(fā)展。

（3）PVD設(shè)備目前主要還是依靠進(jìn)口，原因是制造該設(shè)備的核心技術(shù)和部件還沒有國產(chǎn)化。此類設(shè)備的發(fā)展動向主要是向大的承載量、靶材氣氛更精確調(diào)控、爐溫更均勻和工件溫度能準(zhǔn)確測定方向發(fā)展。中國科學(xué)研究院沈陽科學(xué)儀器股份有限公司開發(fā)了一種高能量密度的熱蒸發(fā)系統(tǒng)，最大功率密度可達(dá)109 W/cm2，可廣泛應(yīng)用于航空、航天、制造等領(lǐng)域，實現(xiàn)薄膜與涂層制備、零部件表面改性。浙江匯錦梯爾鍍層科技有限公司采用英國獨家專利授權(quán)制造的封閉磁場非平衡磁控濺射離子鍍系統(tǒng)，質(zhì)量穩(wěn)定，再現(xiàn)性、均勻性、附著力極佳。

（4）表面處理企業(yè)中規(guī)模較大的有：深圳和勝金屬，主要涂層是TD處理，與日本TOCALO（株）合作，全套引進(jìn)日本豐田TD處理技術(shù)和TBS技術(shù)；長沙特耐金屬材料科技有限公司，該公司的TD技術(shù)已能用于各類高合金模具鋼；涂冠科技的PVD涂層；艾瑞森涂層（PVD涂層）；日新電機(jī)，其主要涂層種類為PVD涂層。模具表面處理行業(yè)的發(fā)展動向主要是向低能耗、綠色環(huán)保方向發(fā)展，如真空表面處理技術(shù)近些年發(fā)展迅猛，而傳統(tǒng)的有些高能耗污染化學(xué)熱處理技術(shù)仍有相當(dāng)市場（如TD處理），主要原因是該技術(shù)對某些模具材料的使用效果目前無法用其他技術(shù)替代。如何突破TD處理技術(shù)高能耗污染這個瓶頸是今后化學(xué)熱處理研究工作者的一項歷史使命。

從本屆展會可看出，我國模具材料制造商的發(fā)展仍任重道遠(yuǎn)。一方面，國內(nèi)企業(yè)對國內(nèi)外關(guān)鍵工藝技術(shù)能在生產(chǎn)線上進(jìn)行較好的控制，如高溫均質(zhì)化工藝、超細(xì)化處理工藝等，使生產(chǎn)出的熱作模具鋼具有與國外進(jìn)口鋼材同等甚至更好的綜合使用性能；另一方面，國內(nèi)主流模具鋼生產(chǎn)企業(yè)還不能完全掌握或具備熱作模具關(guān)鍵性能的評價體系，包括等向性能、球化退火組織、成分偏析、使用性能（如熱熔損、熱機(jī)械疲勞、熱穩(wěn)定性）、物理性能等，且產(chǎn)品穩(wěn)定性較差，雖然企業(yè)都能掌握關(guān)鍵技術(shù)，但各企業(yè)掌握的情況參差不齊，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量相差很大。

隨著模具日趨大型化，尤其是模具成形零件日趨大型化，為提高生產(chǎn)效率，一模多腔，大型模塊鋼需求量將逐年增加。模具的精度越來越高，要求鋼材質(zhì)量好、尺寸精度高、穩(wěn)定性好；中高檔模具鋼的需求量不斷增加，低檔模具鋼過剩。此外，隨著模具標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)用的日益廣泛，模具標(biāo)準(zhǔn)化、商品化程度的提高，對模具鋼產(chǎn)品質(zhì)量、品種規(guī)格和交貨周期將提出更高的要求。提供個性化生產(chǎn)和服務(wù)、生產(chǎn)大型精密模塊成為各企業(yè)競爭的關(guān)鍵。因此，許多歐美企業(yè)紛紛打出“服務(wù)牌”，著重展示其在售后服務(wù)方面的特色，如德國霸士工模具鋼公司就采取了小批量供貨的服務(wù)，可針對客戶的要求提供相應(yīng)規(guī)格的產(chǎn)品，方便用戶直接進(jìn)行后續(xù)處理。國內(nèi)企業(yè)也開始探索以用戶的需求為主導(dǎo)，加強(qiáng)售后服務(wù)的新思路，如上海大學(xué)與軒燦模具合作建立了生產(chǎn)、銷售、產(chǎn)品跟蹤、售后服務(wù)一體化的新型模具鋼營銷平臺。

隨著模具工業(yè)及相關(guān)工業(yè)的發(fā)展需求，模具鋼主要的發(fā)展趨勢是通過化學(xué)成分和冶煉、熱處理工藝的不斷優(yōu)化，提高其綜合力學(xué)性能，向高性能和長壽命邁進(jìn)。高合金模具鋼逐步向高純凈度、高等向性、大截面、高品質(zhì)方向發(fā)展；小截面低質(zhì)量的模具鋼已走入低價競爭的惡性循環(huán)，只有搶占高品質(zhì)大截面的模具鋼市場，生產(chǎn)高附加值的產(chǎn)品，才能獲得競爭激烈的特鋼市場中的一席之地。

為了達(dá)到上述目標(biāo)，國內(nèi)模具鋼企業(yè)及研究機(jī)構(gòu)可從以下幾方面著眼：

（1）冶金質(zhì)量控制。近幾年，國內(nèi)大型特鋼企業(yè)對S、P、O等夾雜物的控制水平有了長足進(jìn)步，達(dá)到甚至超過了進(jìn)口材料的水平，但中小企業(yè)對夾雜物的控制問題仍大量存在。由于模具鋼的性能要求高，雜質(zhì)元素的存在對模具鋼性能影響巨大，必須對其予以嚴(yán)格控制。

（2）對于模具材料研發(fā)者而言，首先，應(yīng)針對模具使用用戶，做好模具設(shè)計、失效與選材、熱處理之間重要性的普及，因為很多模具使用客戶盲目地選擇一種萬能的材料包打天下；其次，應(yīng)針對不同服役工況的模具研發(fā)專用的模具材料，豐富我國模具材料品種，形成專有系列；再次，應(yīng)建立我國模具材料的行業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)及評價體系，規(guī)范模具材料市場，避免一直依賴于國外標(biāo)準(zhǔn)或評價體系。

（3）重視表面處理對模具材料性能的提升作用。在冶煉、鍛造、熱處理等對模具性能提升達(dá)到極限以后，必須從表面處理工藝著手，使模具材料達(dá)到外層高硬度、高耐磨，心部韌性良好的性能組合，從而進(jìn)一步提升模具性能。

9 模具CAD/CAE/CAM技術(shù)

本屆國際模展，雖然參展的CAD/CAE/CAM的軟件不多，但從所展出軟件的種類和水平來看，模具技術(shù)的集成化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的發(fā)展方向越來越明顯。

英國Delcam公司參展的集成化系列軟件橫跨產(chǎn)品設(shè)計、模具設(shè)計質(zhì)量檢測和工業(yè)管理，集數(shù)字化先進(jìn)設(shè)計、制造、檢測、協(xié)同于一體，能為模具企業(yè)提供從設(shè)計、制造、測試到管理的全面解決方案，包括2～5軸高速加工CAM系統(tǒng)Power SHAPE、車銑復(fù)合和線切割CAM系統(tǒng)Feature CAM、質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)Power INSPECT、逆向/正向混合設(shè)計系統(tǒng)Power SHAPE Pro、協(xié)同合作管理系統(tǒng)PS-Team和CAD數(shù)據(jù)接口模塊Exchange。北京數(shù)碼大方公司的CAXA軟件的集成化程度也相當(dāng)高，包括了工程設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計和工程繪圖的各個方面，所開發(fā)的CAD、CAPP、CAM、PDM等軟件產(chǎn)品形成了較完整的模具行業(yè)解決方案。華中科技大學(xué)材料成形與模具技術(shù)國家重點實驗室的數(shù)字化成形團(tuán)隊，在鑄造液態(tài)成形模擬、塑料注射成形模擬和板料沖壓成形模擬的理論和方法等方面進(jìn)行了深入研究，開發(fā)出華鑄CAE、華塑CAE和FASTAMP等3個國內(nèi)知名軟件，已在國內(nèi)400多家單位使用。近年來，該團(tuán)隊在軟件集成化方面又取得新成果。板料沖壓成形模擬軟件FASTAMP除獨立運(yùn)行的系統(tǒng)外，還集成到CATIA V5、PRO/E、SOLIDWORKS和NX的環(huán)境中，大大擴(kuò)展了FASTAMP的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍。華鑄CAE也在模擬仿真的基礎(chǔ)上自主開發(fā)了華鑄CAD、華鑄ERP、華鑄FCS（爐料配比計算系統(tǒng)）和華鑄PIS（鑄造熱物理參數(shù)反求系統(tǒng)），致力于模具企業(yè)數(shù)字化、信息化、可視化的完整解決方案。上海申模計算機(jī)系統(tǒng)集成公司依托上海交通大學(xué)模具CAD國家工程研究中心，提供C3P（CAD/CAM/CAE/PDM）技術(shù)為主的咨詢服務(wù)，是美國SFTC公司金屬塑性成形仿真軟件DEFORM、西門子公司NX軟件、美國DP公司ESPRIT CAM軟件中國區(qū)的主要代理商。該公司的專業(yè)技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊，能根據(jù)客戶需求，提供從CAD、CAM、CAE、PDM等單一軟件到C3P系統(tǒng)集成的高新技術(shù)服務(wù)。益模軟件科技公司是一家專門從事模具、工裝、非標(biāo)等單件小批量生產(chǎn)企業(yè)信息化技術(shù)與應(yīng)用的軟件公司，可為單件小批量生產(chǎn)企業(yè)提供項目管理、生產(chǎn)管理、成本管理、PDM及CAD/CAM/CAE等系統(tǒng)的數(shù)字化產(chǎn)品及服務(wù)，包括項目管理、生產(chǎn)管理、成本管理、物料管理、自動化設(shè)計與編程、自動化加工、CAE、PDM、NX、CATIA設(shè)計編程二次開發(fā)等系列數(shù)字化產(chǎn)品和量身定制的服務(wù)。

軟件工具的集成化只有在網(wǎng)絡(luò)化的條件下才能發(fā)揮其最大功效。近年來涌現(xiàn)了許多網(wǎng)絡(luò)化軟件工具，為集成化和自動化提供了強(qiáng)有力的手段。北京數(shù)碼大方公司推出的CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC2013軟件便是一例。CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC是實現(xiàn)對車間生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)通訊及管理的信息系統(tǒng)，能快速實現(xiàn)各類數(shù)控設(shè)備和傳統(tǒng)設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)通信，并及時反饋設(shè)備工作狀況、作業(yè)進(jìn)度及加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)自動化水平和加工設(shè)備的綜合利用率。

智能化是數(shù)字化的進(jìn)一步發(fā)展。通過大力發(fā)展和廣泛應(yīng)用以數(shù)字化和智能化為核心的先進(jìn)制造技術(shù)，有望實現(xiàn)制造業(yè)的革命性變化。國內(nèi)外相關(guān)科研機(jī)構(gòu)和公司都積極致力于新一代智能化軟件、工藝和設(shè)備的研發(fā)工作。Delcam公司這次參展的Delcam FeatureCAM系統(tǒng)（2～5軸銑削、車銑復(fù)合和線切割）是基于特征、基于知識、使用自動特征識別技術(shù)的智能CAM系統(tǒng)，可使用戶在很短時間、接受少量培訓(xùn)的情況下創(chuàng)建穩(wěn)定可靠的刀具加工路徑，顯著地縮短編程時間。華中科技大學(xué)的數(shù)字化成形團(tuán)隊將塑料注射成形模擬技術(shù)、人工智能技術(shù)應(yīng)用于塑料注射機(jī)的數(shù)字化和智能化，成功開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的智能型塑料注射機(jī)，具有初始工藝參數(shù)自動設(shè)定、成形缺陷自動消除和生產(chǎn)過程自動優(yōu)化的特點，已成功實現(xiàn)工程化并產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益?？梢灶A(yù)期，隨著集成化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的進(jìn)一步深化和發(fā)展，我國模具企業(yè)將在CAD/CAE/CAM應(yīng)用方面取得更大的成績，將企業(yè)自主創(chuàng)新的能力和高科技的應(yīng)用提升到一個嶄新的水平。

10 我國模具發(fā)展的問題與趨勢

模具既是零部件制造的工藝裝備，也是高新技術(shù)和時尚技術(shù)的載體。近年來，市場變化拉動了模具的變革，客戶的需求除了繼續(xù)提升模具水平外，部分已從模具需求變成以模具為核心的制造單元的需求，從對模具單一成形制造功能需求轉(zhuǎn)為能完成成形、組裝、焊接等多功能制造的模具需求，我國模具行業(yè)面臨著前所未有的重大機(jī)遇與挑戰(zhàn)。從第十五屆中國國際模展及模具國家級新產(chǎn)品的評審?fù)扑]中可看出，我國模具技術(shù)的發(fā)展體現(xiàn)出以下一些發(fā)展趨勢：

（1）模具已從基礎(chǔ)工藝裝備向信息化、智能化的集成制造單元方向發(fā)展，從單一功能的工藝裝備向為客戶提供一體化解決方案發(fā)展。近年來，客戶對模具制件的需求已從單個零件轉(zhuǎn)向多零件的組裝，即要求提供由多個零件組裝后的部件。如：寧波舜宇模具股份有限公司的E32汽車空調(diào)出風(fēng)口雙色結(jié)構(gòu)的注塑模具，在一副模具內(nèi)完成出風(fēng)口的垂直葉片、連桿、固定桿3個產(chǎn)品的成形，并裝配在一起，成為一個產(chǎn)品組件；還有常州展翔模具的伺服馬達(dá)鉸鏈鐵芯級進(jìn)模，除了具有自動送料、沖壓成形、疊片計量、厚度分組、鐵芯組合和產(chǎn)品輸出等功能外，還能完成鉸鏈裝配連接，使產(chǎn)品能靈活旋轉(zhuǎn)開閉，模具結(jié)構(gòu)新穎、機(jī)構(gòu)獨特，為該類模具的國際前沿水平。最近，國際上又出現(xiàn)了模內(nèi)激光焊接組裝工藝，將沖壓和激光焊接結(jié)合在一起，省去了單獨的焊接和組裝工藝。從類別上來分，未來模具的制造單元化和一體化有兩種：一種是多個零件在一副模具內(nèi)完成多道制造工序的模具制造單元；另一種是以模具為核心，組合其他設(shè)備組建成一種模具制造單元系統(tǒng)。

（2）模具的國際化是我國模具行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要途徑。我國模具的進(jìn)出口逐年增長，2013年進(jìn)出口總額為71億美元，比前年增長14.24%。當(dāng)然，模具的國際化不單單指模具的進(jìn)出口，而是指通過進(jìn)出口使模具企業(yè)逐步實現(xiàn)市場、技術(shù)、同步開發(fā)及先進(jìn)理念的國際化。產(chǎn)品行業(yè)的國際跨國公司往往引領(lǐng)著該產(chǎn)品和裝備的市場需求，即掌握著模具最新的先進(jìn)理念和需求。模具企業(yè)通過與跨國公司的市場和交流，能最先接觸先進(jìn)的思想和理念，帶動模具企業(yè)內(nèi)部的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品創(chuàng)新，推動我國模具行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。

（3）模具的智能化已成為模具行業(yè)發(fā)展的重要途徑。經(jīng)過幾年的探索和技術(shù)發(fā)展，模具的智能化已越來越成為企業(yè)實現(xiàn)技術(shù)突破的關(guān)鍵，特別是在塑料模具和壓鑄模具行業(yè)，模具的溫度智能控制、流量智能控制、冷卻過程智能控制等技術(shù)的應(yīng)用，使模具制品的質(zhì)量和品質(zhì)大為提升。本屆展會出現(xiàn)了部分高水平智能模具，模具的智能化已成為模具行業(yè)發(fā)展的重要途徑。從根本上說，模具智能化為模具向信息化、智能化的集成制造單元方向的發(fā)展提供了基礎(chǔ)條件。

（4）新材料引發(fā)的新工藝給模具帶來了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。新材料已成為我國發(fā)展制造業(yè)的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，新材料必然導(dǎo)致新制造工藝的出現(xiàn)，而新工藝又必然要求新工藝裝備。因此，模具行業(yè)的發(fā)展與新材料息息相關(guān)。如碳纖維復(fù)合材料的成形工藝技術(shù)及模具、輕質(zhì)合金材料的成形工藝及模具、第三代高強(qiáng)鋼成形及模具、三明治材料的成形及模具、硼鋼板和鎂合金熱輔助沖壓成形工藝技術(shù)及模具等。這些新材料新工藝引出的新型模具給模具行業(yè)帶來了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，新型模具、新型裝備和新的成形技術(shù)理論將給模具技術(shù)帶來突破性發(fā)展。

（5）模具企業(yè)的制件生產(chǎn)是解決我國模具行業(yè)部分模具產(chǎn)能過剩的重要途徑。目前，雖然我國很多高端模具還需要進(jìn)口，但模具總體產(chǎn)能出現(xiàn)了部分過剩，特別是中低端模具價格因競爭激烈而偏離了市場規(guī)律，已經(jīng)很大地影響到了模具企業(yè)和行業(yè)的發(fā)展。實際上，很多企業(yè)的發(fā)展已證明，模具企業(yè)在制件生產(chǎn)領(lǐng)域具有極大的技術(shù)優(yōu)勢，是推動模具企業(yè)快速發(fā)展的重要途徑。如上海賽科利汽車模具有限公司采用了“以模帶沖，以沖養(yǎng)模，模沖并舉”的發(fā)展思路，生產(chǎn)汽車制件和組件，經(jīng)濟(jì)效益一路攀升，成為行業(yè)發(fā)展最快的企業(yè)。許多其他的模具公司，如寧波震裕、慈溪鴻達(dá)也已開始了電機(jī)制件的生產(chǎn)嘗試。

（6）專業(yè)化模具企業(yè)集群是促進(jìn)模具產(chǎn)業(yè)（園區(qū)）集群升級轉(zhuǎn)型的重要方向。由模具的專業(yè)化企業(yè)集聚形成的模具專業(yè)化的產(chǎn)業(yè)集群給模具行業(yè)的發(fā)展又展現(xiàn)出一個亮麗的前景。目前我國已形成了很多個模具產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)或園區(qū)，對模具行業(yè)的發(fā)展起到了重要作用；然而，如何進(jìn)一步推進(jìn)模具產(chǎn)業(yè)集群的升級轉(zhuǎn)型，成為我國模具行業(yè)的重要支撐是模具行業(yè)發(fā)展所面臨的重要問題。而專業(yè)化模具企業(yè)集群正是促進(jìn)模具產(chǎn)業(yè)（園區(qū)）集群升級轉(zhuǎn)型的一條重要途徑。如浙江北侖的壓鑄模（鑄模）專業(yè)化企業(yè)集群經(jīng)過多年的發(fā)展，已形成了很好的專業(yè)化的技術(shù)和市場服務(wù)體系，成為我國壓鑄模具和壓鑄件生產(chǎn)的重要基地和風(fēng)向標(biāo)。

（7）模具的柔性化制造是重要的發(fā)展方向。產(chǎn)品的多樣化催生了模具柔性化制造的快速發(fā)展，如汽車自主品牌的產(chǎn)品制造平臺，一個平臺搭載2～3種車型很常見。這就要求制造系統(tǒng)有更好的柔性，模具制造的適應(yīng)性和柔性顯得更重要。如何使模具更具柔性、適應(yīng)市場發(fā)展是我們面臨的新問題。

（8）專業(yè)化模具企業(yè)仍是模具技術(shù)的領(lǐng)跑者。本次展會一個明顯的特征就是很多專業(yè)化模具企業(yè)，其模具技術(shù)水平與國際先進(jìn)水平相當(dāng)或接近國際先進(jìn)水平，仍然是行業(yè)技術(shù)前沿的領(lǐng)跑者，模具企業(yè)的專業(yè)化發(fā)展顯示出強(qiáng)大的推動力，實現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益與技術(shù)進(jìn)步的雙豐收，成為模具行業(yè)的標(biāo)桿企業(yè)，為模具制造單元化、一體化及制件生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型提供了良好的基礎(chǔ)。

（9）大型級進(jìn)沖模為企業(yè)降本提供了新途徑。本次展會，大型級進(jìn)沖壓模具越來越多，特別是汽車零部件大型級進(jìn)沖壓模具呈現(xiàn)出爆發(fā)性發(fā)展，已成為汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)降本的重要手段。如精力仁模具的汽車大型級進(jìn)沖壓模具可生產(chǎn)包括排氣管道、汽缸蓋等一大批汽車零部件；又如無錫微研展出的汽缸蓋冷沖級進(jìn)模、天津津兆展出的汽車座椅BRACKET級進(jìn)模等。

核心競爭力是模具企業(yè)參與市場競爭的關(guān)鍵，智能化和專業(yè)化仍然是模具企業(yè)及產(chǎn)業(yè)集群技術(shù)發(fā)展的快速之路。我國模具行業(yè)如何快速提升、與國際接軌、適應(yīng)當(dāng)前我國先進(jìn)制造業(yè)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和升級，是擺在所有模具企業(yè)面前的一個重要思考。只有順應(yīng)潮流，迅速形成企業(yè)專業(yè)化、智能化的技術(shù)核心競爭能力，才能在未來的市場競爭中脫穎而出，真正成為時代的弄潮兒。

TG76

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1009－279X（2014）06－0001-14

2014-08-22