肖瀚　馬瑞峰

（國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作湖北中心，湖北 武漢 430070）

·能源與化學(xué)工程·

國(guó)內(nèi)外鋁合金擠壓模具專利技術(shù)申請(qǐng)情況分析

肖瀚馬瑞峰

（國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作湖北中心，湖北 武漢 430070）

隨著鋁型材的需求量增大，鋁合金擠壓模具技術(shù)越來越受到重視，本文從國(guó)內(nèi)外發(fā)明專利申請(qǐng)量、申請(qǐng)人分布、專利研究方向等方面分析了國(guó)內(nèi)外鋁合金擠壓模具的發(fā)明專利申請(qǐng)情況，找出我國(guó)鋁合金擠壓模具與國(guó)外的技術(shù)差距，為我國(guó)擠壓模具的發(fā)展方向提供了一定建議。

鋁合金；擠壓；模具；結(jié)構(gòu)；專利

鋁合金型材擠壓技術(shù)在汽車、船舶、鐵路、航空、航天等工業(yè)領(lǐng)域以及建筑等民用領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，而模具是工業(yè)之母，因此鋁和鋁合金的擠壓模具在設(shè)計(jì)和加工方面的研究一直是鋁合金制造領(lǐng)域的關(guān)注重點(diǎn)。

近十多年以來，全球鋁工業(yè)進(jìn)入一個(gè)嶄新的發(fā)展時(shí)期，鋁材已部分代替鋼材成為人民生活和經(jīng)濟(jì)部門的基礎(chǔ)材料，我國(guó)鋁型材的需求量呈幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)，因此如何提高鋁合金擠壓模具技術(shù)變得十分重要［1］，本文通過對(duì)鋁合金擠壓模具的專利申請(qǐng)情況進(jìn)行研究，有助于了解該領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r。

1　國(guó)內(nèi)外鋁合金擠壓模具專利申請(qǐng)概況

1.1國(guó)內(nèi)外申請(qǐng)量趨勢(shì)分析

圖1為國(guó)內(nèi)外關(guān)于鋁合金擠壓模具專利申請(qǐng)量變化圖。該專利文獻(xiàn)樣本選自中國(guó)專利文摘數(shù)據(jù)庫(kù)（CNABS）和德溫特世界專利庫(kù)（DWPI）。統(tǒng)計(jì)時(shí)間為1985年至2014年11月，其中中國(guó)專利643件，國(guó)外專利1056件。

從圖1可以看出，自1985年以來，我國(guó)鋁合金擠壓模具申請(qǐng)量一直處于較低水平，并且增長(zhǎng)緩慢。經(jīng)過17年的技術(shù)積累，在汽車產(chǎn)業(yè)及房地產(chǎn)建筑行業(yè)大發(fā)展的大環(huán)境下，中國(guó)專利申請(qǐng)得到顯著增長(zhǎng)，特別是隨著中國(guó)加入世界貿(mào)易組織，全民族的知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)得到提升。為了打破國(guó)外的技術(shù)壁壘，保護(hù)本土民族企業(yè)的需要，2003-2014年，鋁合金擠壓模具中國(guó)專利申請(qǐng)量出現(xiàn)了大幅度增長(zhǎng)，并且在2005年超越了國(guó)外專利申請(qǐng)量，并一直保持領(lǐng)先。國(guó)外專利申請(qǐng)方面，鋁合金擠壓模具方面的申請(qǐng)量呈波浪形發(fā)展趨勢(shì)，這是因?yàn)榻?jīng)過一百多年的發(fā)展和激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，全球范圍內(nèi)鋁合金型材擠壓加工技術(shù)已較為成熟，因此當(dāng)某一階段有新技術(shù)出現(xiàn)時(shí)專利申請(qǐng)量會(huì)明顯增長(zhǎng)，其余時(shí)間則有平緩下降趨勢(shì)，專利申請(qǐng)?zhí)幱诜€(wěn)定發(fā)展態(tài)勢(shì)，由此可見，鋁合金擠壓模具技術(shù)在國(guó)內(nèi)處于快速發(fā)展的階段，而國(guó)外處于穩(wěn)定增長(zhǎng)的階段。

圖1　國(guó)內(nèi)外關(guān)于鋁合金擠壓模具專利申請(qǐng)量變化圖

1.2國(guó)外專利申請(qǐng)分析

圖2為全球申請(qǐng)量的區(qū)域分布圖，從中可以看出，日本、德國(guó)和美國(guó)是鋁合金擠壓模具的專利申請(qǐng)量最多的三個(gè)國(guó)家，申請(qǐng)量總和達(dá)到總申請(qǐng)量的73%，其中日本的申請(qǐng)量最多，占總量的46%，德國(guó)其次，占總量的15%，這是因?yàn)閼?zhàn)后日本和德國(guó)將主要精力放在發(fā)展經(jīng)濟(jì)上，且汽車和電子行業(yè)是其主要支柱產(chǎn)業(yè)。這些行業(yè)需要大量鋁型材，為了提高產(chǎn)量和節(jié)約成本，兩國(guó)都花費(fèi)大量精力來研究如何提高模具壽命以及創(chuàng)新模具結(jié)構(gòu)。此外，美國(guó)作為首先生產(chǎn)擠壓鋁型材的國(guó)家，其基礎(chǔ)理論和生產(chǎn)實(shí)際一直處于世界前列，因此其申請(qǐng)量也達(dá)到了總申請(qǐng)量的12%。從圖3可以得知，在全球范圍內(nèi)，專利申請(qǐng)人申請(qǐng)量排名前6名中有4名來自日本，其中SHOWA AlUMINUM CORP是申請(qǐng)量最多的主要申請(qǐng)人。

1.3中國(guó)專利申請(qǐng)量分析

中國(guó)的專利申請(qǐng)量主要是從2003年后開始爆發(fā)性增長(zhǎng)，主要分布在沿海及少數(shù)中部省份。如圖4所示，申請(qǐng)量最多的地區(qū)為江蘇、廣東、上海三地，申請(qǐng)總數(shù)占總量的57%，其中以江蘇最多，占到總申請(qǐng)量的30%。而且這三地主要以中小的私營(yíng)或合資企業(yè)為主要申請(qǐng)人，且江蘇申請(qǐng)的企業(yè)數(shù)也最多，達(dá)到42家。這說明私營(yíng)或合資等中小企業(yè)對(duì)專利的重視，它們需要在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中保持競(jìng)爭(zhēng)力，而專利是一個(gè)提高和證明自身實(shí)力的有力武器。沿海地區(qū)是改革開放后私營(yíng)經(jīng)濟(jì)最活躍的地區(qū)，在對(duì)外貿(mào)易中認(rèn)識(shí)到了專利的重要性，因此這些地區(qū)的專利申請(qǐng)量相對(duì)較高。而湖北和重慶等內(nèi)陸企業(yè)的也能達(dá)到一定申請(qǐng)量與其產(chǎn)業(yè)布局有著密切聯(lián)系，湖北大冶和黃石兩市具有豐富的有色金屬礦產(chǎn)資源和相關(guān)產(chǎn)業(yè)，重慶有中國(guó)最大的鋁型材加工國(guó)企西南鋁業(yè)，因此，這些地區(qū)也有一定關(guān)于鋁合金擠壓模具技術(shù)專利的申請(qǐng)量。

圖2　國(guó)外申請(qǐng)的區(qū)域分布圖

圖3　國(guó)外申請(qǐng)主要申請(qǐng)人

圖4　中國(guó)申請(qǐng)人區(qū)域分布

圖5　中國(guó)申請(qǐng)人類型分布

由圖5可知，中國(guó)申請(qǐng)人主要有企業(yè)、個(gè)人和大學(xué)院校三類，其中企業(yè)是最主要的申請(qǐng)人類型，其申請(qǐng)與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系緊密，申請(qǐng)數(shù)占到總申請(qǐng)數(shù)的75%，大學(xué)院校主要研究的是前沿技術(shù)或者基礎(chǔ)理論，其專利的質(zhì)量較高，申請(qǐng)數(shù)占到總申請(qǐng)數(shù)的14%，而個(gè)人申請(qǐng)則占到總申請(qǐng)量的11%。

1.4國(guó)內(nèi)外專利研究方向比較

鋁合金擠壓模具的技術(shù)分支主要有模具材料及表面處理和模具結(jié)構(gòu)兩部分，但各技術(shù)分支在國(guó)內(nèi)外專利申請(qǐng)所占的比例有所不同。由圖6可知，國(guó)外與國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)中關(guān)于模具結(jié)構(gòu)的申請(qǐng)占了大多數(shù)，其中國(guó)外申請(qǐng)中模具結(jié)構(gòu)方面的申請(qǐng)量占總申請(qǐng)量的85%，而中國(guó)申請(qǐng)中模具結(jié)構(gòu)方面的申請(qǐng)量更是占總申請(qǐng)量的98%以上。這是因?yàn)樵跀D壓模具領(lǐng)域，模具結(jié)構(gòu)的發(fā)明和創(chuàng)新點(diǎn)較多，新型模具結(jié)構(gòu)的發(fā)展迅速；另一方面，模具材料及其表面處理的研究需要比較大的投入，且需要的技術(shù)基礎(chǔ)以及時(shí)間周期的要求更高，因此其專利申請(qǐng)量相對(duì)偏少。

圖6　各技術(shù)分支在國(guó)內(nèi)外申請(qǐng)中所占百分比

圖7　國(guó)內(nèi)外專利申請(qǐng)?jiān)诟骷夹g(shù)分支總申請(qǐng)量中所占百分比

橫向比較各技術(shù)分支在國(guó)外專利申請(qǐng)量中所占的百分比，可以看到關(guān)于模具結(jié)構(gòu)的申請(qǐng)中，中國(guó)的申請(qǐng)量與國(guó)外申請(qǐng)量相當(dāng)；而關(guān)于模具材料及其表面處理方面，中國(guó)與國(guó)外申請(qǐng)量差距巨大，中國(guó)申請(qǐng)僅僅占到總申請(qǐng)量的9.3%（見圖7）。這說明中國(guó)對(duì)模具材料及其表面處理方面的研究還不夠重視，這也直接導(dǎo)致了中國(guó)在關(guān)于模具材料的品種、質(zhì)量和使用壽命的技術(shù)水平大大落后于國(guó)際先進(jìn)水平，致使國(guó)內(nèi)模具的使用壽命僅為國(guó)際先進(jìn)水平的1/3左右。

2　對(duì)我國(guó)鋁合金擠壓模具的建議與展望

鋁型材擠壓在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中所起的作用越來越重要，模具材料及表面處理的研究逐步向更高級(jí)合金以及先進(jìn)的表面處理方向發(fā)展，模具結(jié)構(gòu)也向大型化、復(fù)雜化、精密化、多品種、多規(guī)格、多用途方向發(fā)展。

根據(jù)專利的申請(qǐng)情況可以得知我國(guó)鋁合金擠壓模具的研究側(cè)重于模具結(jié)構(gòu)方面，其申請(qǐng)量甚至略微超過了國(guó)外申請(qǐng)量；但在模具材料及表面處理方面的研究則明顯不足，致使模具的品種、質(zhì)量和使用壽命大大落后于國(guó)際先進(jìn)水平，與此相關(guān)的表面處理技術(shù)也有較大的差距。因此，在今后的發(fā)展中，我國(guó)應(yīng)該更加注重對(duì)模具材料及表面處理方面的研究，特別是借鑒國(guó)際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，生產(chǎn)與理論相結(jié)合，企業(yè)與高校聯(lián)合攻關(guān)，努力縮小與國(guó)際水平的差距，提高模具壽命，節(jié)省成本，提高生產(chǎn)效益。

［1］劉靜安，羅昭敏.現(xiàn)代鋁及鋁加工業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)及國(guó)內(nèi)外發(fā)展水平對(duì)比［J］.鋁加工，2009（3）：38-45.

［2］劉靜安，邵蓮芬.國(guó)內(nèi)外鋁擠壓工模具技術(shù)的發(fā)展概況與創(chuàng)新亮點(diǎn)［J］.鋁加工，2008（6）：19-23.

［3］高軍，趙國(guó)群，李麗華.鋁合金型材擠壓技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)［J］.汽車工藝與材料，2002（6）：21-24.

［4］雷步芳.鋁及鋁合金擠壓工藝及設(shè)備［M］.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2014.

Analysis on Domestic and ForeignPatent Application for Aluminum ExtrusionDie

Xiao Han Ma Ruifeng
（Patent Examination Cooperation Hubei Center of the Patent Office，SIPO，Wuhan Hubei 430070）

The technology of Aluminum extrusion die is getting more and more attention withthe increasingdemand onAluminumProfile.This paper overviews the patent applicationof Aluminum extrusion die at home and abroad from the aspects of patent applications and the applicant distribution and the direction of research and so on，then the domestic andforeign disparity on the Aluminum extrusion die technology is analyzed，providing suggestions for the development direction of domestic extrusion die.

Aluminum；extrusion；die；structure；patent

TG375

A

1003-5168（2015）05-0101-3

2015-4-20

肖瀚（1984-），男，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作湖北中心審查員，研究方向：無切削成型的發(fā)明專利實(shí)質(zhì)審查工作。