浅析国内外汽车模具行业发展状况及趋势

摘 要：模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。在目前激烈的市场竞争中，产品投入市场的迟早往往是成败的关键。模具是高质量高效率的产品生产工具，模具开发周期占整个产品开发周期的主要部分，因此客户对模具开发周期要求越来越短，不少客户把模具的交货期放在第一位置，然后才是质量和价格。因此，如何在保证质量，控制成本的前提下加工模具是值得认真考虑的问题。我国模具行业将向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展。模具行业日趋大型化。而且精密度将越来越高。模具行业要进一步发展多功能复合模具。模具标准件的应用将日渐广泛，模具标准化及模具标准件的应用能极大地影响模具制造周期。在信息社会和经济全球化不断发展的进程中，模具行业发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方面发展。伴随着产品技术含量的不断提高，模具生产向着信息化、数字化、无图画、精细化、自动化方面发展；模具企业向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。

关键词： 周期 信息化 高效 自动化

1.国外汽车模具行业的发展状况

　　国外各大汽车公司都对汽车模具的设计和制造技术的发展极为重视，各大汽车公司都有自己的模具制造厂，生产汽车关键零件的模具，特别是主要外观件所用的模具。例如，日本丰田公司的冲压模具工厂就是世界上最大、最先进的汽车模具制造厂之一。虽然该工厂的模具制造能力很强，但并不生产丰田公司所需的全部模具，主要负责整车零件的冲压工艺和整车模具的协调和设计制造车身内外覆盖件等主要零部件的模具，而地板和骨架等零件的模具全部外协制造，其模具自制率约为60%。

    专业化生产是汽车模具行业的一个显著特点，专业化分工是提高生产效率、缩短模具设计制造周期和保证模具产品质量的必然发展趋势。例如，有的企业仅制造整体侧围、前翼子板、发动机罩内外板、车门内外板、行李箱内外板等主要覆盖件模具，其余均由外围协作厂完成。又如，西班牙的DOVER公司专门制造车门模具，以生产四门模具而著称。有的厂家专门制造地板及结构件模具，还有的模具厂家专门制造多工位自动化模具。

    模具专业化生产使模具企业更加突出了白己的核心业务，有利于积累丰富的产品开发、生产管理及服务的经验，可为汽车制造业客户在短期内提供高质量、低成本的模具。国外汽车模具行业发展的另一个显著特点就是各种高新技术的广泛应用，使汽车模具的设计制造技术水平达到了一个空前的高度。这些强力推动汽车模具行业快速发展的新技术，包括数字化模具技术、冲压成形过程模拟、高速加工、自动化加工、拼焊板和高强度钢板冲压技术、信息化管理技术等。汽车轻量化技术，如拼焊板和高强度钢板的应用，将汽车冲压工艺和模具设计制造技术推向了一个更高的水平。以高速加工和自动化加工为代表的先进制造技术，使汽车模具制造设备精良化，大大提高了模具的生产效率和加工精度。以MIS、MES、ERP为代表的信息化管理技术，大幅提升了模具企业的管理水平，使管理更加科学化，对缩短模具制造周期和降低模具成本发挥了重要作用。

　　经济全球化对国际汽车模具制造业产生了深刻的影响，近年来工业发达国家将中低档模具的生产不断地向包括中国在内的发展中国家转移，并且也越来越多地到这些国家采购模具，以降低其汽车生产成本。尽管如此，我们还是应该清醒地看到，工业发达国家汽车模具行业依然保持着其核心竞争力，在大型、精密、复杂模具的设计制造技术方面仍有着明显的优势，特别在高档轿车模具技术方面还占据着不可替代的位置。

2.国内汽车模具行业的发展状况

　　自2000年以来，我国汽车行业快速发展，2010年汽车总产量已超过1800万辆，新能源汽车也被国家列为战略性新兴产业，在国家政策的引导下将会快速发展。在节能减排政策推动下，汽车轻量化技术将越来越受到重视。我国汽车工业的高速发展，为汽车模具提供了旺盛的市场需求，推动了汽车模具行业的快速发展，使汽车模具行业的整体水平也得到迅速提升。十年前，我国的汽车冲压模具行业还只限于一汽、东风、天汽、成飞、南汽等为数不多的几家骨干企业，现在己发展到200家左右。大批民营企业快速发展，并已具有相当规模，已经成为我国汽车模具行业的重要组成部分。

　　现在，国内汽车冲压模具产值超亿元的企业已有10多家，5000万元至1亿元的企业有20家左右，这些企业是我国汽车模具行业的主力。现在我国的汽车冲压模具年产值已达到90亿元左右，就能力而言，目前的产能已超过100亿元，其中天津汽车模具有限公司的产值就已达到8亿元左右。

　　2001年以前，我国的汽车冲压模具生产厂家还主要以生产卡车车身模具为主，随着我国汽车模具行业整体实力和技术水平的大幅提升，轿车模具现已成为汽车模具制造企业的主导产品，它也是汽车冲压模具水平的体现。一汽、天汽、东风、成飞等处于第一梯队内的汽车冲压模具企业，现已能制造轿车的翼子板、整体侧围、四门三盖和大型复杂地板等主要覆盖件的全工序模具，并实现了由中低档轿车模具向中高档轿车模具的跨越。

    虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工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；许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赖进口。

3. 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： 
3.1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。 

3.2高速铣削加工 
    国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，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入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。 
3.3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望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、自动生成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”。 
3.4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，这是一种替代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。 
3.5提高模具标准化程度 
    我国模具标准化程度正在不断提高，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。 
3.6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提高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、等离子喷涂等技术。 
3.7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代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。 
3.8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合理组合；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。 

参考文献

1、张正修.模具产业的现状及发展对策[J].五金科技.2005，8

2、钟佩思,沈友徽,马静敏等.模具先进制造技术发展趋势综述[J].模具制造.2005，3

3、李德群，肖祥芷.模具CAD／CAE／CAM 的发展概况及趋势[J].模具工业.2005，7