中国模具制造况重点诊断与研究.doc

毕业论文题 目： 中国模具制造业状况诊断与研究 专 业: 机电一体化 姓 名: 郭凯鸣 指导老师: 完成日期: 2012-4-16 摘 要 模具是工业生产的基础工艺装备，被称为“工业之母”。75的粗加工工业产品零件、50的精加工零件由模具成型，绝大部分塑料制品也由模具成型。作为国民经济的基础行业，模具涉及机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业，应用范围十分广泛。目前，国际模具行业竞争激烈，近两年来德国模具整体价格已下降i4左右，且全球58的模具由德国等西欧国家生产，中国等亚洲国家仅占极小的比例。但目前东欧地区的模具生产出现较大幅度增长，亚洲地区的生产规模也将增加到15左右。我国的模具行业也已步入了高速发展时期，但存在的问题仍然不少。 关键词：模具；机械；制造；金属；自动化目 录摘要1目录2一、我国模具行业发展快3二、我国模具的区域性3三、快速模具制造技术的现状及其发展趋势3四、快速制模技术的发展简况3五、模具制作方法及工艺45.1间接制作法45.2 直接制模法4六、模具业未来的趋势4七、中国模具业与外国模具业的联系5八、中国模具业的缺陷58.1体制不顺，基础薄弱58.2人才严重不足，科研开发及技术攻关方面投入太少58.3工艺装备水平低，且配套性不好，利用率低68.4专业化、标准化、商品化的程度低、协作差68.5模具材料及模具相关技术落后68.6技术、人才、结构方面6总结7参考目录8致 谢9一、我国模具行业发展快 近10年来，我国模具行业一直以每年15的增长速度快速发展。十五期间，我国模具行业年增长速度达到20。2005年模具销售额达610亿元，同比增长25，排在世界第三位；模具出口大幅增长，表明模具水平和竞争力提高。据海关统计，2005年模具出口74亿美元，同比增长50以上；模具产品结构更趋高档，复杂、精密、长寿命的模具份额提高到30。目前，国内约有模具生产厂商3万余家，从业人员有80多万人，全年模具产值达534亿元人民币。涌现出一批模具行业领头羊，如在汽车覆盖件领域的一汽模具，轮胎领域的巨轮模具，塑料模具领域的海尔，模块标准件领域的圣都等；不少地方出台了扶持当地模具行业发展的政策，如重庆、成都、苏州、大连等地都在建立模具工业园区，改善发展环境，完善模具生产的配套体系。中国经济的高速发展对模具行业提出了越来越高的要求，也为其发展提供了巨大了的动力。 二、我国模具的区域性中国模具行业的发展在地域分布上存在不平衡性，东南沿海地区发展快于中西部地区。南方的发展快于北方。模具生产最集中的地区在珠江三角和长江三角地区，其模具产值约占全国产值的三分之二以上。广东是中国现在最主要的模具市场，而且还是中国最大的模具出口与进口省。2004年，广东省模具业稳居全国模具行业的头把交椅，产值达185亿元，模具制造业产值和销售额约占全国的40以上。目前在全国排序前10名的企业中，广东占有5家，世界最大的模架供应商和亚洲最大的模具制造厂都在广东。深圳模具业发展迅猛，已具规模优势，年产值超过100亿元，占广东省模具业的近60，占全国模具业的近25，已成为国内模具制造中心。 三、快速模具制造技术的现状及其发展趋势快速成形与制造(RPM：Rapid Prototvfolng & Manufacturing)是融激光、材料科学、信息与控制技术等为一体的分层层积技术，堪称是20世纪后半期制造技术最重大的进展之一。RPM技术诞生10余年来已在汽车、家电、航空、医疗等行业中得到广泛应用。国外大型企业如通用、福特、法拉利、丰田、麦道、IBM、AT&T、Motorla等以及我国的一些著名企业，都积极在产品设计过程中采用这项技术，进行产品的有关设计检验、外观讦审、装配实验、动态分析、光弹应力分析、风洞实验等，成功地实现了面向市场的产品造型设计敏捷化。而随之兴起的快速制模尤其是快速制造金属模具(RMT：Rapid Metal Tooling)则是由新产品设计迅速形成高效、低成本、优质的批量生产并抢占市场的必由途径，是RPM技术进一步发展并取得更大经济效益所面临的关键课题，成为当前RPM技术研究的国际前沿。四、快速制模技术的发展简况 随着多品种小批量时代的逐步来临和企业要求模具能保证新产品快速占领市场，开发快速经济模具越来越引起人们的重视，例如用环氧聚脂或其中混入金属、陶瓷、玻璃等增强材料制作的快速软模，可用于上百件注塑成形以及汽车覆盖件试制。其主要特点是制造工艺简单、生产周期短、价格便宜。但由于材料的导热性和机械性能不高，这种模具难以用于快频率的批量注塑成形以及金属拉延件批量成形。水泥、陶瓷制作的汽车覆盖件模具还有待进一步改善。相比之下，由于金属材料具有优良的综合性能，金属模具低成本快速制造成为RPN技术的努力目标。世界先进工业化国家的RPM技术在经历了模型与零件试制、快速软模制造阶段后，目前正向快速硬模即金属模具制造(RMT)方向发展，RMT已成为国际RPN技术应用研究开发的热点。 五、模具制作方法及工艺 在我国，关于金属模具间接快速制造技术的研究受到高度重视，清华大学、华中理工大学在铸造模方面取得了许多研究成果；上海交大用精密铸造法快速翻制出汽车轮胎等金属模具；西安交通大学采用树脂原型、研磨石墨电极、电火花加工. 5.1间接制作法上述各种间接法都具有快速经济的特点。但相比之下，铸造法和粉末烧结法尺寸变化大，制模精度不高。电铸复制精度虽高，但制模时间长、受电铸材料种类限制且需处理废液污染。熔射法具有模具材料种类和制模尺寸规格限制小、复制精度高等优点。东京大学和日产公司开发的高融点材料熔射制模法极大地改善了模具的耐久性，因此在汽车、摩托车、家电和建筑装饰等行业的模具尤其是目前市场急需的汽车内外饰件和覆盖件模具有广阔的应用前景。与直接法相Lk，间接法目前虽在实用化方面占有优势，但由于中间工序较多且受材料性质和制造环境温度的影响，导致精度控制难度大。因此，开发尺寸稳定性好的制模材料及少工序间接制模法、实现工作环境的安定化是提高精度的关键，同时必须加快开发短流程直接制造金属模具的方法。 5.2 直接制模法 直接法尤其是直接快速制造金属模具(DRMT：Direct Raoid Metal Tooling)方法在缩短制造周期、节能省资源、发挥材料性能、提高精度、降低成本方面具有很大潜力，从而受到高度关注。目前的DRMT技术研究和应用的关键在于如何提高模具的表面精度和制造效率以及保证其综合性能质量，从而直接快速制造耐久、高精度和表面质量能满足工业化批量生产条件的金属模具。 六、模具业未来的趋势鉴于模具技术在制造业中所处的关键地位，快速制模尤其是快速制造金属模具技术的开发研究受到高度关注，概括该技术面临的关键问题和发展趋势有以下几个特点： 6.1快速软模及陶瓷等模具的使用范围受到限制，压铸、注塑、冲压等主导模具的金属模具快速制造是RPN技术努力的目标； 6.2以快速原型等各种原型和铸造、熔射等技术相结合的间接法与直接法相比实用化方面占优势，但因工序增加和受材料性质及制造环境的影响，致使精度控制难度大。开发尺寸稳性好的制模材料、减少制模工序、实现工作环境的安定化是提高间接法制模精度的关键。6.3基于堆积成形原理的直接制模法在表面及尺寸精度、综合机械性能等方面尚难以满足高精度、高表面质量的耐久模具制造要求，且成本高、尺寸规格受限制。以低成本且适于精细加工及多种材料成形的堆积和去除成形技术集成，将是提高直接制模法的实用性、材料适应性和表面精度的有效方法； 6.4快速制模法适合我国国情，具有广阔的应用前景。与高速铣削加工相比，在表面带精细复杂形状和电火花加工难以省去的金属模具制造方面占有优势。要进一步提高快速制模技术的竞争力，必须开发加工数据生成较数控加工数据生成更容易，并能获得所需的尺寸及表面精度材料选择范围广的直接快速制模新方法。 有关报告显示，从制造业产值方面衡量，中国去年已经超过美国成为全球制造业第一大国。报告显示，2010年中国制造业产值高达1.955万亿美元，在全球制造业总产值中所占的比例为19.8%，相比之下美国去年制造业产值为1.952万亿美元，占比为19.4%。不过报告也指出，中国制造业生产效率目前仍远低于美国，从制造业人均产值衡量，中国目前仅为美国的八分之一。这突显出中国的制造业主要集中在低附加值行业，而美国制造业则主要集中在高附加值行业。 有关专家表示，我国当前装备制造业的厚积薄发，已到了加速释放成长潜能的周期。一方面是因为我国重工业化进入到提速阶段，高铁的建设、风电等新能源业务的后发优势等正在加速我国重工化的发展趋势，从而对装备制造业的发展形成了强大的引擎。另一方面则是因为经过多年的以市场换技术的积累之后，高端装备制造业已经形成了较强的技术积累和自主创新能力。目前市场也涌现了瑞风协同等一批有潜质的助力企业产品研发的装备制造业信息化服务企业。七、中国模具业与外国模具业的联系近年来，兴旺国度的模具企业向我国转移呈加速趋向。去年5月，日本排汽车模具制造商富士工业技术株式会社与三井物产株式会社共同组建的三井富士汽车模具有限公司在山东烟台正式签约落户；美国科尔亚洲公司与我国东风汽车模具公司合资树立“武汉东模具规范件模具规范件有限公司”，科尔亚洲公司占63%股份。去年7月，日本从事模具消费的ab公司初次与我国台湾地域个人电脑外围设备厂商赴上海建厂，电话模具产品。国际模具巨头芬兰贝尔罗斯公司投资建模具制造厂不久前正式投入运用，该厂完整依照欧美规范建造，首期投入6000万元钱，主要为电信、保健、电子和汽车等行业提供高端模具产品，同时具备测试及考证才能。欧盟、韩国、新加坡的模具企业也密集组团来我国调查，寻求进驻区域和协作同伴。 八、中国模具业的缺陷8.1体制不顺，基础薄弱。“三资”企业虽然已经对中国模具工业的发展起了积极的推动作用，私营企业近年来发展较快，国企改革也在进行之中，但总体来看，体制和机制尚不适应市场经济，再加上国内模具工业基础薄弱，因此，行业发展还不尽如人意，特别是总体水平和高新技术方面。8.2人才严重不足，科研开发及技术攻关方面投入太少。模具行业是技术密集、资金密集的产业，随着时代进步和技术发展，能掌握和运用新技术的人才异常短缺，高级模具钳工及企业管理人才也非常紧缺。罗百辉认为，由于模具企业效益欠佳及对科研开发和技术攻关不够重视，因而总体来看模具行业在科研开发和技术攻关方面投入太少，民营企业贷款困难也影响许多企业的技术改造，致使科技进步不大。8.3工艺装备水平低，且配套性不好，利用率低。虽然国内许多企业采用了先进的加工设备，但总的来看装备水平仍比国外企业落后许多，特别是设备数控化率和cad/cam应用覆盖率要比国外企业低得多。由于体制和资金等原因，引进设备不配套，设备与附配件不配套现象十分普遍，设备利用率低的问题长期得不到较好解决。装备水平低，带来中国模具企业钳工比例过高等问题。8.4专业化、标准化、商品化的程度低、协作差。由于长期以来受“大而全”“小而全”影响，许多模具企业观念落后，模具企业专业化生产水平低，专业化分工不细，商品化程度也低。目前国内每年生产的模具，商品模具只占45%左右，其馀为自产自用。模具企业之间协作不好，难以完成较大规模的模具成套任务，与国际水平相比要落后许多。模具标准化水平低，标准件使用覆盖率低也对模具质量、成本有较大影响，对模具制造周期影响尤甚。8.5模具材料及模具相关技术落后。模具材料性能、质量和品种往往会影响模具质量、寿命及成本，国产模具钢与国外进口钢相比，无论是质量还是品种规格，都有较大差距。塑料、板材、设备等性能差，也直接影响模具水平的提高 我国模具工业存在的主要问题模具产品结构上，中低档模具相对过剩，中高档模具生产能力不足。 开发能力较弱，技术人才严重不足，科研开发技术攻关投入少。 模具生产的商品化率较低 8.6技术、人才、结构方面专业化水平相对较低 ，地区配套能力较低。 先进模具技术的推广应用有待进一步加强 。模具的标准化程度需不断提高。中高级技术人才和经营管理人才缺乏 。模具企业外贸人员短缺，国际市场的开拓急需加强。 总结：综上所述，随着我国先进制造业的发展和制造业的国际化，我国模具行业正在经历着有进口替代转向出口，技术水平快速与国际接轨。但国内激烈的市场竞争日趋白热化，已经严重影响了模具企业的生存，种种迹象表明，模具行业面临重新洗牌的问题，模具企业必须认识和充分重视核心竞争力的形成，利用模具产品的专业化和差异化发展，为产品企业提供更好地服务。因此，创新能力是模具企业生存的关键，专业化发展是模具企业的必由之路。参考目录: 2011-06-15 中国工业报 2009-02-17 机械工程学致 谢转眼，大学就快结束了，都说毕业论文是最后的一份作业，需用心写就，但如今，顾于时间的紧迫，一切只好作罢。心中懊悔不已，未能未雨绸