自主创新高端冲压模具智能化走俏未来

众所周知，技能密集型的冲压模具是近年来国内模具生产领域发展较为迅速的行业之一，已经逐渐呈现出高端、大型、精密复杂的发展态势，成为推动我国成 为模具制造强国的重要力量。我国是制造业大国，其中模具产业是重要的一部分。行业虽然起步晚，但整体发展较快，规模也在不断壮大。不过从世界市场看来，我 国模具行业整体还处于全球产业链分工的中、低端状态，我国只有尽快改变这种状态，才能在世界市场上占据一席之地，值得业内人士的广泛关注。
　　1.自主创新智能化高端冲压模具的发展前景
　
　据媒体报道，近些年，国内冲压模具行业正在不断追赶世界先进水平，不断缩小与发达国家的技术差距，不少国产精密冲压模具在主要性能上已经能够和进口产品
媲美，行业总体水平显著提高，不仅实现进口替代，还有相当一部分产出口到美国、日本等工业发达国家和地区。目前，我国精密冲压模具正在积极走向国际舞台，
参与国际竞争。价廉物美的中国冲压模具在国际市场颇受欢迎，国产冲压模具在我国的模具进出口总额中占据第二的重要位置。冲压模具占模具进出口总额的百分比
分别为40.33%和25.12%，已经成为国际冲压模具领域重要的出口国之一，国产冲压模具已经具备了取代进口设备实力。
　　我国模具行
业以每年巨大的进出口总额被誉为全球制造大国，但由于技术人才等因素的制约，都相对集中在中低端领域，因而高端市场对国内模具企业而言，经济诱惑力无疑是
巨大的。当前，我国模具产业仍大而不强。中低端产品以无法满足市场的需求，而高端产品的技术积累不够。国内模具业逐渐把注意力从原先的中低端市场转向高端
模具市场。虽然短时间内高端模具还是会有大量进口，但国内模具的市场份额仍不断增长。
　　随着国家体制的变革，建材行业乘着改革的大潮发生
着全新的变化，偏重于技术性的冲压模具行业也是变革中的获利者。在逐步形成了高端、精密、大型的发展战略的同时为我国在世界上的冲压模具制造行业的大国奠
定了稳定的根基。冲压模具行业往精密的路线发展，是我国在国际上作为冲压模具制造行业制造大国的重要竞争力。
　　目前，国内的冲压模具行业
发展的趋势是比较明显的。其特征主要是往大型、精密等产品发展从而使其成为行业的主流。虽然和发达国家还存在一定的差距，但是按照目前国内行业的发展趋
势，今后几年，国内冲压模具行业必将实现赶超，成为推动国内模具行业发展的中坚力量，提升行业整体的技术水平。随着技术含量的不断提高和制造周期不断的压
缩，冲压模具行业将逐步向数字化、信息化、自动化方向发展。
　　2.自主创新高端冲压模具智能化发展总目标
　
　十二五期间，中国战略性新兴产业智能模具制造装备发展总目标，是以发展智能化模具来带动高效、精密、高性能模具总体水平的提高，以满足"智能制造"配套
要求来带动模具为战略性新兴产业服务总体水平的提高，使智能模具水平得到大幅提升，为我国模具行业到2020年步入世界模具强国奠定坚实的基础。具体目标
为：以智能化模具为主要代表的高效、精密、高性能模具的水平，中长期目标是要达到国际先进水平，十二五期末首先要使智能化模具水平能基本满足智能制造所
需。汽车零部件多工位自动化冲压模具占其全部冲压模具的比例从目前的10%左右提高到十二五期末的20%左右，进而达到30%左右的中长期目标；具有智能
功能的热流道注塑模具占全部注塑模具的比例，从目前的20%左右提高到十二五期末的40%左右，进而达到60%左右的中长期目标。
　　以智
能化模具为主要代表的高效、精密、高性能模具占模具总量的比例，从目前的约35%，达到十二五期末的40%以上，进而达到50%以上的中长期目标。不断缩
短模具生产周期、提高模具使用寿命和稳定性，首先达到十二五期末生产周期比现在缩短20%～30%，使用寿命比现在提高20%～30%，用模具制造精细化
来提高可靠性和稳定性。
　　十二五期末使生产高效、精密、高性能模具的企业基本实现CAD/CAM/CAE/PDM一体化，并有40%以上
企业基本实现信息化管理，不断提高数字化、信息化水平。模具自动化生产是重要的发展方向，目前尚处于试验实践阶段，到十二五期末争取有5家以上的模具企业
可实现模具自动化生产，并在模具智能网络化制造技术、管理方面有重大突破。
　　智能化冲压模具创新工程主要内容集中在冲压模具的智能化上，工程目标是迅速提升这类模具的智能化水平，通过模具的智能化控制来实现产品的智能化生产，从而大幅度提高产品的生产效率和产品质量，以适应为战略性新兴产业服务，尤其是要适应智能制造的需要。
　
　为使模具装备适应战略性新兴产业的发展，相关部门有必要组织实施智能化模具产业化工程项目来推进智能化模具的发展。智能化模具产业化工程主要是以一些技
术先进、实力雄厚、具有发展潜力的重点骨干企业为依托，以产、学、研、用相结合的方式，将智能化模具方面的创新成果应用于实际产品之中进行研发，并通过企
业技术改造来实现智能模具的产业化，进一步提升企业的核心竞争力，完成好为战略性新兴产业发展配套服务的重大任务。
　　3.高端技术成为改造传统冲压模具生产方式的关键技术
　
　冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水
平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，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。模具制造技术现代化是模具工业发展的
基础。随着科学技术的发展，计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正不断向传统制造技术渗透、交叉、融合，对其实施改造，形成先进制造技术。
　
　计算机技术、机械设计与制造技术的迅速发展和有机结合，形成了计算机辅助设计与计算机辅助制造(CAD/CAM)这一新型技术。CAD/CAM是改造传
统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工程，它以计算机软件的形式为用户提供一种有效的辅助工具，使工程技术人员能借助计算机对产品、模
具结构、成形工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。模具CAD/CAM能显著缩短模具设计及制造周期、降低生产成本、提高产品质量已成为人们的共识。随
着功能强大的专业软件和高效集成制造设备的出现，以三维造型为基础、基于并行工程(CE)的模具CAD/CAM技术正成为发展方向，它能实现面向制造和装
配的设计，实现成形过程的模拟和数控加工过程的仿真，使设计、制造一体化。快速经济制模技术为了适应工业生产中多品种、小批量生产的需要，加快模具的制造
速度，降低模具生产成本，开发和应用快速经济制模技术越来越受到人们的重视。
　　CAD/CAM是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项
高科技、高效益的系统工程，它以计算机软件的形式为用户提供一种有效的辅助工具，使工程技术人员能借助计算机对产品、模具结构、成形工艺、数控加工及成本
等进行设计和优化。随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分
也发生了巨大变化，除国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。
　
　快速经济制模技术主要有低熔点合金制模技术、锌基合金制模技术、环氧树脂制模技术、喷涂成形制模技术、叠层钢板制模技术等。应用快速经济制模技术制造模
具，能简化模具制造工艺、缩短制造周期、降低模具生产成本，在工业生产中取得了显著的经济效益。对提高新产品的开发速度，促进生产的发展有着非常重要的作
用。
　　4.自主创新高端冲压模具智能化成就未来
　　随着经济的发展，工业领域各分支中智能化趋势已经逐渐普及化，未来冲压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。
　
　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。
　　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具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对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。
　
　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。模具扫描系统已得到成功应
用，相信在今后几年将发挥更大的作用。
　　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，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。
　
　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。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。模具自动加工系统的发展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。
　　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。
　　5.结束语
　
　总的来说，我国模具行业近几年来虽然取得了较大的进步，但仍然存在着许多问题。比如，模具产业结构不合理的现象仍然存在。随着科技的发展，智能化概念已
渗透到各行各业，在工业生产中智能化更是不可缺少的，智能模具是在现代科技力量的推动下出生的，智能模具是发展现代化制造的必要条件，因此智能模具的需求
会随着行业的发展越来越大，市场决定生产，智能模具是未来的需求之最，当然也会成为模具行业的发展方向。发展智能模具，不仅是制造业对模具行业提出的新要
求，同时它也是模具行业进一步发展的推动力量，因此，它必将成为未来模具行业的发展方向。我国模具要想突出在国际模具市场上的比较优势，必须走向大型化、
数字智能化及生态节能化的道路，生产模具高端化已经成为行业寻求新发展的必须走之路。