模具导论(杨占尧)电子课件第二章讲述

第二章模具的应用与发展趋势

2.1模具的应用2.2我国模具产品的发展重点2.1模具的应用

我国的工业经济已经到了大批量规模经济和小批量多品种经济同时发展的时期，大批量生产和小批量多品种生产对模具要求虽然有所不同，但就其对模具的依赖性来说，则只是大同小异。经济发展较快时期，产品畅销，自然要求模具能跟上，而经济发展滞缓时期，产品不畅销，企业必然想方设法开发新产品，这同样会给模具带来强劲的需求。

由于模具的使用可使生产效率高、产品质量好、材料消耗低、生产成本低，因而应用更加广泛。从工业产品生产行业看，模具是现代工业，特别是汽车、摩托车、航空、仪器仪表、电子通讯、兵器、家用电器、五金工具、建筑材料、日用品等工业所必不可少的工艺装备。据资料统计，利用模具制造的零件数量，在飞机、汽车、摩托车、拖拉机、电机、电器、仪器仪表等机电产品中占80％以上；在计算机、电视机、摄像机、照相机、录像机等电子产品中占85％以上；在电冰箱、洗衣机、空调、电风扇、自行车、手表等轻工业产品中占90％以上；在子弹、枪支等兵器产品中占95％以上。2.1.1模具技术在汽车、摩托车行业中的应用

汽车、摩托车行业是模具最大的市场，在工业发达国家，这一市场占整个模具市场的一半左右。汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一，汽车工业重点是发展零部件、经济型轿车和重型汽车。汽车模具作为发展重点，已在汽车工业产业政策中得到了明确。预计到2009年，我国汽车总销售量将超过1000万辆，因此汽车模具市场巨大，汽车基本车型预计到2009年将达到1400种。为了适应市场需求，汽车换型时间不断缩短，汽车换型时约有80%的模具需要更换。一个型号的汽车。所需模具达几千副，价值上亿元。汽车生产离不开模具，如图2-1所示。各种汽车覆盖件如图2-2所示。图2-1生产汽车所使用的模具

图2-2各种汽车覆盖件

汽车使用塑料件已越来越广泛，因而每辆汽车的塑料件件数和总重量一直在不断增长,按2009年汽车产量为1000万辆计算，当年共需各种配套塑料100万吨，而目前生产能力只有60万吨左右，加上配件所需，产需矛盾很大。另外，制造保险杠、仪表板、油箱、方向盘等的大中型塑料模，只能满足规划需要量的50%左右。各种汽车用塑料件如图2-3所示。图2-3各种汽车用塑料件

摩托车市场近年来需求两旺。2005年国内市场销售1319万辆；2006年销售1486万辆，比上年增加167万辆，增长12.66%；2007年达1729万辆，比2006年增加243万辆，增长16.35%。国外市场处于快速上升势头：2005年出口455万辆；2006年为640万辆，比上年增加185万辆，增长40.66%；2007年达816万辆，比2006年增加176万辆，增长27.50%。单辆摩托车约有零件2000种，共计5000多个，其中一半以上必须用模具生产。一个型号的摩托车，共需模具近1000副，价值1000多万元，因此，模具总需求量很大。由于所需模具大部分为中小型模具(压铸模、塑料模较多)，因此,国内基本能满足需求，进口比例不大。虽然如此，模具企业在面向摩托车行业的模具国产化方面仍有许多工作可做，其中压铸模的国产化任务更重。各种摩托车的照片如图2-4所示。图2-4各种摩托车的照片2.1.2模具技术在家用电器产品中的应用

伴随我国国民经济的快速发展，特别是世界制造中心向我国转移的过程中，大大加速模具产业的发展，其中家电产业贡献巨大。家电市场竞争已进入白热化阶段，更新换代的周期明显缩短，同时外壳设计成为重要的一环，个性化设计将成为市场主流。这都将预示着家电模具在未来将会有巨大的市场。以家电产品为例：一台电冰箱约需模具350副，价值约400万元，其中冲模与塑料模之比为2∶1；一台全自动洗衣机约需模具200副，价值3000万元，其中冲模与塑料模之比为1∶2~1∶3；一台空调器仅塑料模具就有20副，价值150万元；单台彩电大约共需模具约140副，价值约700万元。随着我国自行开发能力的提高，家电模具需求量将大幅度增加，我国家电模具行业将在良好的宏观环境下得到快速发展。电冰箱与洗衣机的图片如图2-5所示。图2-5电冰箱与洗衣机图片2.1.3模具技术在电子及通讯产品中的应用

电子产品中，音像产品是模具的主要市场，其中尤以彩色电视机为主。单台彩电大约有150个零件需用模具生产，共需模具约140副，价值约700万元，其中塑料模约10副，价值120万元左右。每个型号的微机约需模具30多副，计400万元左右。与微机配套的打印机，单台需模具20多副，计300多万元。目前，由于机型多为国外开发，因此进口模具很多，随着我国自行开发能力的提高，自行开发的机型多采用国产模具,则这方面的模具需要量将大幅度提高。

VCD机、DVD机、录像机、摄像机、通讯设备等所需模具也是一个不小的市场，在日本等发达国家，为它们服务的模具也要占全部模具的20%左右。各种电子产品的图片如图2-6所示。图2-6各种电子产品的图片2.1.4模具技术在建筑行业中的应用

塑料建材是化学建材的重要组成部分，是继钢材、木材、水泥之后新兴的第四代新型建筑材料。主要包括塑料管、塑料门窗、建筑防水材料、隔热保温材料、装饰装修材料等。现在塑料建筑排水管、输水管、排污管等塑料管道已得到普遍的推广应用；塑料门窗等行业已进入产业化的发展阶段；新型防水材料发展迅速；产量逐渐增长。塑料建材在建筑工程、市政工程、村镇建设以及工业建设中用途十分广泛。

对于具有节能、节材、节水、节地的塑料管道到2010年建筑给水和排水管道80%采用塑料管，建筑雨水排水管道70%采用塑料管。今后5~15年塑料建材将成为新的消费热点和新的经济增长点。随着塑料建筑制品的品种逐步系列化、配套化和标准化，环保节能的要求和推广应用的力度加大，需要各种塑料管、门窗、高分子防水材料、装饰装修材料、保温材料及其它建筑用塑料制品将有较大幅度增加。各种塑料建材的图片如图2-7所示。图2-7各种塑料建材的图片2.1.5模具技术在军事工业中的应用

模具技术在军事工业中用用十分广泛，无论是飞机、大炮，还是枪支弹药的大量生产都离不开模具技术的支持。如图2-8所示为模具技术在军事工业中的应用。图2-8模具技术在军事工业中的应用

总之，在现代社会中，越来越多产品的生产都依赖于模具。因此，国内外行家都称现代模具工业是不衰亡工业。2.2我国模具产品的发展重点

冲压模具占模具总量的40%以上。汽车覆盖件模具主要为汽车配套，也包括为农用车、工程机械和农机配套的覆盖件模具，它在冲压模具中具有很大的代表性，模具大都是大中型，结构复杂，技术要求高。尤其是为轿车配套的覆盖件模具，要求更高，它可以代表冲压模具的水平。此类模具我国已有一定技术基础，已为中档轿车配套，但水平还不高，能力不足，目前满足率只有一半左右。中高档轿车覆盖件模具主要依靠进口，每年花费几亿美元。汽车覆盖件模具水平不高，能力不足，生产周期长已成了汽车发展的瓶颈，极大地影响了车型开发。如图2-9所示为大型汽车覆盖件模具的实际图片。2.2.1汽车覆盖件模具图2-9大型汽车覆盖件模具2.2.2精密冲压模具

多工位级进模和精冲模代表了冲压模具的发展方向，精度要求和寿命要求极高，主要为电子工业、汽车、仪器仪表、电机电器等配套。这两种模具，国内已有相当基础，并已引进了国外技术设备，个别企业生产的产品已达到世界水平，但大部分企业仍有较大差距，总量也供不应求，进口较多。如图2-10所示为精密五金冲压模具的实际图片。图2-10精密五金冲压模具2.2.3大型精密塑料模具

塑料模具占模具总量近40%，而且这个比例还在上升。塑料模具中为汽车和家电配套的大型注塑模具，为集成电路配套的塑封模，为电子信息产业和机械及包装配套的多层、多腔、多材质、多色精密注塑模，为新型建材及节水农业配套的塑料异型材挤出模及管路和喷头模具等，目前虽然已有相当技术基础并正在快速发展，但技术水平与国外仍有较大差距，总量也供不应求，每年进口几亿美元。如图2-11所示为精密塑料桶成形模的实际图片。图2-11精密塑料桶成形模具2.2.4主要模具标准件

目前国内已有较大产量的模具标准件主要是模架、导向件、推杆推管、弹性元件等。这些产品不但国内配套大量需要，出口前景也很好，应继续大力发展。氮气缸和热流道元件国内至今无专业厂生产，主要依靠进口，应在现有基础上提高水平，形成标准并组织规模化生产。如图2-12所示为模具标准件的实际图片图2-12模具标准件2.2.5其他高技术含量的模具

占模具总量近8%的压铸模具中，大型薄壁精密压铸模技术含量高，难度大。镁合金压铸模目前虽然刚起步，但发展前景好，有代表性。子午线橡胶轮胎模具也是发展方向，其中活络模技术难度最大。与快速成形技术相结合的一些快速制模技术及相应的快速经济模具具有很好的发展前景。这些高技术含量的模具在“十一五”期间也应重点发展。2.3我国模具工业的发展趋势

目前，国内模具市场不断扩大，国际上将模具制造逐渐向我国转移的趋势和跨国集团到我国进行模具国际采购的趋向十分明显。因此，展望未来，国际、国内模具市场总体发展前景美好。我国模具工业将会有一个继续高速发展的机遇期。只要我们把握这个机遇期，中国模具工业不但会在量和质的方面继续有一个很大的提高，而且一定会在行业结构、产品水平、开发创新能力、企业的体制与机制的方方面面取得较大进展。

模具技术集合了机械、电子、化学、光学、材料、计算机、精密检测和信息网络等诸多学科，是一个综合性多学科的系统工程。模具技术的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的方向发展，模具产品的技术含量不断提高，模具制造周期不断缩短，模具生产朝着信息化、无图化、精细化、自动化的方向发展，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、经营国际化的方向发展。模具材料、能源、人工费用的不断上涨和模具价格的下降、模具交货期的缩短，这将是今后较长时期内模具企业所必须面对的现实和趋势。我国模具工业总体技术水平欠佳，自主创新能力较弱，企业核心竞争力不强，在中高档模具领域内缺乏国际竞争力的状况，在较长时间内还难以彻底改观。面对这样严峻的形势，依靠技术进步，不断提高管理水平和劳动生产率及努力降低成本才是模具企业的出路所在。

创新是企业的灵魂，是企业前进的引擎，而我国绝大多数模具企业的创新能力薄弱，这也是影响我国模具行业发展的一个重要因素。提高企业的核心竟争力需要创新，提高行业的总体水平更需要创新。技术创新、管理创新、制度创新、理念创新等等，行业发展迫切要求我们加快创新发展的步伐。人才，特别是高级人才，包括高级技术人员、高级经营管理人才，技师和高级钳工及高级机床操作工的全面匾乏，已严重制约了我国模具行业的发展。这一问题虽然已引起行业、企业以及政府有关部门的重视，并已开始采取了一些措施，但要能满足行业发展需要，恐怕还有待时日。企业的未来取决于人才，行业的未来也取决于人才，因此，加速培养高质量、高水平的人才也必将是一个十分重要的发展趋势。

我们要从模具生产大国向模具生产强国迈进，就必须克服前进道路上的种种障碍和艰难险阻。前途虽然是光明的，机遇也大于挑战，但我们必须重视困难，看到不足，必须更