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一、引言 4 p+ K# v6 @+ d0 _3 W% w5 W: K8 A
振兴和发展我国的模具工业,日益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础
# G/ h, B! b$ |+ L+ Y8 W7 B4 c工艺装备”也已经取得了共识。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等. Z/ Z4 A5 }/ p. y! J5 Y
产品中,60%~80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂' b2 f9 ^( m* @0 K7 m4 O/ R
程度、高一致性、高生产率和低消耗,是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效! x, G( a. W4 t
益放大器”,用模具生产的最终产品的价值,往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。目
4 n3 X3 U: C( r0 s9 `: r, p. `前全世界模具年产值约为600亿美元,日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工2 q8 M: }, s) w5 K3 b
业,从1997年开始,我国模具工业产值也超过了机床工业产值。
0 O7 Q$ v: c1 h8 s i 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,因为
$ Q: ~ X- J( ?9 Y' y5 W: K模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。鉴于模具工业的重要性2 X& I4 f+ o: X& b5 B t
,在1989年3月国务院颁布的《关于当前产业政策要点的决定》中,把模具列为机械工业技
& O/ G5 b1 J+ `3 d6 n) `术改造序列的第一位、生产和基本建设序列的第二位。1997年以来,又相继把模具及其加
8 x# L; m# Z; w5 j) {工技术和设备列入了《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》和《鼓励外商投
f/ n) [, `) Z" v" D& {- s3 C& v0 g资产业目录》。经国务院批准,从1997年到2000年,对80多家国有专业模具厂实行增值税
8 W" @% W7 N; H% r0 v! Y, L返还70%的优惠政策,以扶植模具工业的发展。所有这些,都充分体现了国务院和国家有关% x+ ^7 S! ] c2 E
部门对发展模具工业的重视和支持。 " G3 }- L8 ]8 q
现在,应该引起我们特别注意的是,1999年8月20日党中央和国务院发布的《关于加强
w' A' |" {! ?5 |: o8 o9 i技术创新发展高科技实现产业化的决定》中,明确提出了高新技术产业领域。《决定》指5 n# x+ m% |" F
出:要在电子信息特别是集成电路设计与制造、网络及通信、计算机及软件、数字化电子
/ h4 t$ F: o, ^6 F6 }% P产品等方面,在生物技术及新医药、新技术、新能源、航空航天、海洋等有一定基础的高% J8 X, {4 k6 C3 x! _
新技术产业领域,加强技术创新,形成一大批拥有自主知识产权、具有竞争优势的高新技
& a; C1 V" f k1 n2 v术产业。《决定》还指出:要加强传统产业的技术升级,注重电子信息等技术与传统产业( P1 c3 x5 e* s( D8 c
的嫁接,大幅度提高国产技术装备的水平。在党中央和国务院发布上述《决定》之前,19
' q& k0 |0 }, T& W" r; h5 H; }! ]! G99年7月,国家计委和科学技术部发布了《当前国家优先发展的高新技术产业化重点领域指
8 c$ t* `. L7 n; w' J+ Z3 k2 s! }南(目录)》,《指南》中列入了电子专用工模具、塑料成形新技术与新设备、快速原型制2 P+ E+ f/ w0 ~/ m
造工艺及成套设备、激光加工技术及成套设备、汽车关键零部件等。例如,采用快速原型
" B2 `) D; X0 R. L# n) R+ N制造技术和设备,用分层实体堆积等方法,可以将复杂的CAD模型转化为实物,使模具和产
% v4 T' U6 N9 F! F品的设计、评价与制造周期大大缩短,企业就能快速抢占市场,取得竞争优势。
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二、模具工业现状
( j* e7 n# O" K5 H$ E 由于历史原因形成的封闭式、“大而全”的企业特征,我国大部分企业均设有模具车
( n% h: k4 `1 w( r/ @2 o间,处于本厂的配套地位,自70年代末才有了模具工业化和生产专业化这个概念。模具工
1 P @( T) Y. s! l+ q d- ^业主要生产能力分散在各部门主要产品厂内的工模具车间,所生产的模具基本自产自用。
( v4 M/ {4 Q0 F% W4 f据粗略估计,产品厂的模具生产能力占全国模具生产能力的75%,他们的装备水平较好,
$ f, ]! N% i3 u" F技术力量较强,生产潜力较大,但主要为本厂产品服务,与市场联系较少,经营机制不灵& K( t [; A* Q" i1 x% E* m, S* k
活,不能发挥人力物力的潜力。模具专业厂全国只有二百家左右,商品模具只占总数的20
# d, c( Y9 M& \5 g%左右,模具标准件的商品率也不到20%。由于受旧管理体制的影响较深,缺乏统筹规划& K X, e* t4 g; y1 B4 Y
和组织协调,存在着“中而全”,“小而全”的结构缺陷,生产效率不高,经济效益较差
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$ K* r, t0 J2 Z- M- Y+ a 模具行业的生产小而散乱,跨行业、投资密集,专业化、商品化和技术管理水平都比9 m7 \( ]+ N1 v" [0 g, o3 \! h
较低。现代工业的发展要求各行各业产品更新换代快,对模具的需求量加大。一般模具国3 B; r7 W& z3 ^$ I
内可以自行制造,但很多大型复杂、精密和长寿命的多工位级进模大型精密塑料模复杂压
+ _* J; A7 M+ ?& v2 v, o6 C7 G) p铸模和汽车覆盖件模等仍需依靠进口,近年来模具进口量已超过国内生产的商品模具的总6 x( ?7 ]2 e( u$ I! E8 b
销售量。为了推进社会主义现代化建设,适应国民经济各部门发展的需要,模具工业面临
, Q/ r8 s9 [& q着进一步技术结构调整和加速国产化的繁重任务。
4 a. z' e9 ?% N& s9 E8 x 改革开放20多年来,我国(除港台地区外,下同)的模具工业获得了飞速的发展,设计: C# m. ~3 o) D, {0 ?
、制造加工能力和水平、产品档次都有了很大的提高。据不完全统计,全国现有模具专业
# Q7 e( y3 l5 ]) ? s+ Y生产厂、产品厂配套的模具车间(分厂)近17000家,约60万从业人员,年模具总产值达2/ d$ _) c; P$ u5 h" P5 x" @
00亿元人民币。但是,我国模具工业现有能力只能满足需求量的60%左右,还不能适应国
0 s8 u$ h/ S* F, W* e" b, `民经济发展的需要。目前,国内需要的大型、精密、复杂和长寿命的模具还主要依靠进口
, v% N. z7 l5 s+ U# x。据海关统计,1997年进口模具价值6.3亿美元,这还不包括随设备一起进口的模具;199+ \( Y8 `; z* q+ _& h7 L' F! X" e5 I/ F
7年出口模具仅为7800万美元。1997年中国模具工业协会对下属的209家骨干企业(含产品
; J, W7 R2 z A! |, V厂的模具车间)的统计资料表明,其模具总产值13.7亿元人民币,进口模具大约为336万美
, S5 Y) b3 m4 U7 x! J! i元。目前我国模具工业的技术水平和制造能力,是我国国民经济建设中的薄弱环节和制约; B9 d `! ~2 E" h$ O# `
经济持续发展的瓶颈。
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/ N) e' r+ Q" l F; f1、模具工业产品结构的现状 9 Q9 V0 c9 Y5 w9 a5 V* v# s
按照中国模具工业协会的划分,我国模具基本分为10大类,其中,冲压模和塑料成型( `$ f3 i, i. B1 |
模两大类占主要部分。按产值计算,目前我国冲压模占50%左右,塑料成形模约占20%,# W" i0 n& N2 k/ Z* Q' o
拉丝模(工具)约占10%,而世界上发达工业国家和地区的塑料成形模比例一般占全部模( h; u, @% O5 ^2 P3 J0 i
具产值的40%以上。 7 w+ u( i6 u6 h; f0 W9 r8 U5 k
我国冲压模大多为简单模、单工序模和符合模等,精冲模,精密多工位级进模还为数! ^: D* S/ Z3 L" d$ R
不多,模具平均寿命不足100万次,模具最高寿命达到1亿次以上,精度达到3~5um,有50
! M/ c! Y* P7 B7 i$ L% E# o个以上的级进工位,与国际上最高模具寿命6亿次,平均模具寿命5000万次相比,处于80年
- x; [" w/ Y# J) H7 u5 l" {' h9 Y8 D+ ^代中期国际先进水平。 ) O* _( |' D" N* o8 O+ f
我国的塑料成形模具设计,制作技术起步较晚,整体水平还较低。目前单型腔,简单
3 I1 S- g" j) _0 u型腔的模具达70%以上,仍占主导地位。一模多腔精密复杂的塑料注射模,多色塑料注射
& H B3 R# R8 v$ b; k模已经能初步设计和制造。模具平均寿命约为80万次左右,主要差距是模具零件变形大、
/ a6 k3 L& R0 c* E. Q6 |溢边毛刺大、表面质量差、模具型腔冲蚀和腐蚀严重、模具排气不畅和型腔易损等,注射. O: e; d: k6 ^3 Y" R
模精度已达到5um以下,最高寿命已突破2000万次,型腔数量已超过100腔,达到了80年代% ?# n( R8 z. T7 [, x0 W) @
中期至90年代初期的国际先进水平。
- h/ T3 S0 L7 {. `2 b1 K) ?2、模具工业技术结构现状 ; B# L! B: c) T F9 M
我国模具工业目前技术水平参差不齐,悬殊较大。从总体上来讲,与发达工业国家及5 T" L7 i: p2 b) {3 k0 C* R. F2 r
港台地区先进水平相比,还有较大的差距。
$ {$ ~& \; k6 z. y6 F2 M- R在采用CAD/CAM/CAE/CAPP等技术设计与制造模具方面,无论是应用的广泛性,还是技术水
; ^' A v0 W( q平上都存在很大的差距。在应用CAD技术设计模具方面,仅有约10%的模具在设计中采用了/ t/ p1 N U. a& p6 P
CAD,距抛开绘图板还有漫长的一段路要走;在应用CAE进行模具方案设计和分析计算方面8 g& f( e7 D5 M. h
,也才刚刚起步,大多还处于试用和动画游戏阶段;在应用CAM技术制造模具方面,一是缺' x5 h- {, _$ t0 \3 G+ t2 N' S
乏先进适用的制造装备,二是现有的工艺设备(包括近10多年来引进的先进设备)或因计8 d( u5 J$ B: i F1 R: w
算机制式(IBM微机及其兼容机、HP工作站等)不同,或因字节差异、运算速度差异、抗电
: I3 R2 M' R1 A磁干扰能力差异等,联网率较低,只有5%左右的模具制造设备近年来才开展这项工作;在
% l; U8 e& ]6 N应用CAPP技术进行工艺规划方面,基本上处于空白状态,需要进行大量的标准化基础工作
8 T$ L$ d Y; U3 G;在模具共性工艺技术,如模具快速成型技术、抛光技术、电铸成型技术、表面处理技术' v( X* E8 t' B. [6 a
等方面的CAD/CAM技术应用在我国才刚起步。计算机辅助技术的软件开发,尚处于较低水平, {7 E. p& W9 a, Y: J
,需要知识和经验的积累。我国大部分模具厂、车间的模具加工设备陈旧,在役期长、精
; }3 M9 R! a: |; _, o. E% N# ~度差、效率低,至今仍在使用普通的锻、车、铣、刨、钻、磨设备加工模具,热处理加工
6 ~, l! v$ R$ b仍在使用盐浴、箱式炉,操作凭工人的经验,设备简陋,能耗高。设备更新速度缓慢,技术改造,技术进步力度不大。虽然近年来也引进了不少先进的模具加/ Z/ @4 y9 I& k& w- P
工设备,但过于分散,或不配套,利用率一般仅有25%左右,设备的一些先进功能也未能得8 s2 F) Q' Z! [5 s$ w/ w
到充分发挥。
, L7 Y! J7 z1 _4 k0 r8 I$ H% o 缺乏技术素质较高的模具设计、制造工艺技术人员和技术工人,尤其缺乏知识面宽、知* G+ W' y0 R) N* Q& p. m4 r% `& ^) U. R
识结构层次高的复合型人才。中国模具行业中的技术人员,只占从业人员的8%"12%左右,
% d- f: c) b1 G" E# P且技术人员和技术工人的总体技术水平也较低。1980年以前从业的技术人员和技术工人知6 n F7 E$ k# r. W& w
识老化,知识结构不能适应现在的需要;而80年代以后从业的人员,专业知识、经验匮乏: S& w) z7 T4 T$ x4 p& R+ s
,动手能力差,不安心,不愿学技术。近年来人才外流不仅造成人才数量与素质水平下降+ \6 ]7 o& g& y5 Q% [: l/ U, D
,而且人才结构也出现了新的断层,青黄不接,使得模具设计、制造的技术水平难以提高; A4 ^5 y1 F7 W- R
。
9 u' e9 B5 w* k D$ q3、模具工业配套材料,标准件结构现状 / O* b6 R: R- m4 Z
近10多年来,特别是“八五”以来,国家有关部委已多次组织有关材料研究所、大专
& e* v$ o+ L$ m2 R1 R0 I院校和钢铁企业,研究和开发模具专用系列钢种、模具专用硬质合金及其他模具加工的专# j, z# C- v& R& l3 v
用工具、辅助材料等,并有所推广。但因材料的质量不够稳定,缺乏必要的试验条件和试7 I9 O2 B0 w8 g: O% h2 M
验数据,规格品种较少,大型模具和特种模具所需的钢材及规格还有缺口。在钢材供应上
- M' I; j+ R5 K9 y,解决用户的零星用量与钢厂的批量生产的供需矛盾,尚未得到有效的解决。另外,国外. R H! Y3 o+ N4 ?$ P2 P E) r
模具钢材近年来相继在国内建立了销售网点,但因渠道不畅、技术服务支撑薄弱及价格偏
' m3 N- ^) m# X2 X+ q. A" u" X$ d, b高、外汇结算制度等因素的影响,目前推广应用不多。
6 B0 ?! x& N9 x$ ]& h! _; T 模具加工的辅助材料和专用技术近年来虽有所推广应用,但未形成成熟的生产技术,
; o+ @8 n9 M6 I$ V |" r大多仍还处于试验摸索阶段,如模具表面涂层技术、模具表面热处理技术、模具导向副润* A: Y: I" Z/ C0 N6 W% N
滑技术、模具型腔传感技术及润滑技术、模具去应力技术、模具抗疲劳及防腐技术等尚未
2 L1 c' U, Y5 x! m6 ^3 F& X完全形成生产力,走向商品化。一些关键、重要的技术也还缺少知识产权的保护。 . a, a: H, Y2 t) S
我国的模具标准件生产,80年代初才形成小规模生产,模具标准化程度及标准件的使用
+ e) @: `$ D+ f/ A5 W9 t覆盖面约占20%,从市场上能配到的也只有约30个品种,且仅限于中小规格。标准凸凹模、! I7 Q7 o. `' }7 y5 n B1 Q$ H m
热流道元件等刚刚开始供应,模架及零件生产供应渠道不畅,精度和质量也较差。 " F! _' Y( [' g% G. l: v$ v6 k
4、模具工业产业组织结构现状
2 G- v% H! i- `; W! b 我国的模具工业相对较落后,至今仍不能称其为一个独立的行业。我国目前的模具生
8 b+ h9 ]% s L5 q产企业可划分为四大类:专业模具厂,专业生产外供模具;产品厂的模具分厂或车间,以
) L/ ?: x4 m) B8 E7 c供给本产品厂所需的模具为主要任务;三资企业的模具分厂,其组织模式与专业模具厂相
# H) N5 H4 |2 Z+ @类似,以小而专为主;乡镇模具企业,与专业模具厂相类似。其中以第一类数量最多,模/ E3 J! D/ H0 w$ K; y
具产量约占总产量的70%以上。我国的模具行业管理体制分散。目前有19个大行业部门制造! s1 g. U1 d7 w p$ Z
和使用模具,没有统一管理的部门。仅靠中国模具工业协会统筹规划,集中攻关,跨行业$ x* }6 E7 w' d7 N
,跨部门管理困难很多。 . A8 T7 d j; ^, n9 O p$ \
模具适宜于中小型企业组织生产,而我国技术改造投资向大中型企业倾斜时,中小型
; F& S# ?$ \) `5 b. j8 e模具企业的投资得不到保证。包括产品厂的模具车间、分厂在内,技术改造后不能很快收8 {. w j' u- X9 [; \
回其投资,甚至负债累累,影响发展。 / y. D, {8 n) F' X, ^* |+ t- U& y
虽然大多数产品厂的模具车间、分厂技术力量强,设备条件较好,生产的模具水平也
) q% p* J$ M( K较高,但设备利用率低。
" D5 Q: U0 e* c) R% y 我国模具价格长期以来同其价值不协调,造成模具行业“自身经济效益小,社会效益: p0 T0 D* o9 k" W) T) ]8 e
大”的现象。“干模具的不如干模具标准件的,干标准件的不如干模具带件生产的。干带; X" V, @; ~, r
件生产的不如用模具加工产品的”之类不正常现象存在,极大地挫伤了模具企业(包括模- `' m$ D" i4 Y3 k+ }$ J0 s
具车间和分厂)职工的积极性。这也是模具行业留不住人才,青年技术人员和青年工人不
. h2 Z. T! j* r4 c1 q- [愿学技术的原因之一 。 |
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