毕业设计(论文)-论我国模具的发展现状与前景

FPIT-R-JX11-2303-40

福建信息职业技术学院成人高等教育

毕业论文

题目我国模具的发展现状与前景

姓名陈明明

学号 12412014039

年级与专业 2012级数控技术

指导教师

目录

一、引言 (1)

二、模具的发展趋势 (2)

三、我国模具工业的产业特点 (2)

四、我国模具工业和模具技术发展现状 (3)

五、制约我国模具工业发展的两大原因 (4)

5.1 人才成为制约模具产业发展的瓶颈 (4)

5.2 管理制度亟待完善 (5)

六、模具产业发展前景 (5)

6.1未来10年五大热门发展产品 (5)

6.1.1 汽车覆盖件模具 (5)

6.1.2 IT产业模具 (6)

6.1.3 大型及精密塑料模具 (6)

6.1.4 精密模具标准件 (6)

6.1.5 其他高技术含量的模具 (7)

6.2 模具技术开发推广的主要措施 (7)

6.3 七个建议力促中国模具产业发展 (8)

6.3.1出台相应政策，引导投资方向 (8)

6.3.2加快体制改革，调整产业结构 (8)

6.3.3市场化运作，大力发展模具产业链集群 (9)

6.3.4 积极培育领军企业 (9)

6.3.5加强产学研究合作，推进模具行业科技攻关工作 (9)

6.3.6 建立全国性模具检测中心 (9)

6.3.7 加强模具标准化工作 (10)

七、结束语 (10)

八、参考文献 (11)

摘要

我国模具工业的技术水平近年来取得了长足的进步。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具上了一个新台阶。有一些国家将制造业向我国转移,模具工业正面临空前的发展遇。

模具是国民经济的基础工业，模具工业的发展水平从某种意义上来说代表着一个国家的工业发展水平。我国重点发展的汽车、电子、通讯、航空航天等行业的产品有80％以上的零部件是由模具加工成型的。由于模具自身的特点，现代模具企业大多体现出技术密集、资金密集和高素质劳动力密集以及高社会效益的特点，模具制造业已成为高新技术制造产业的一部分。

关键词：模具；产业；发展；前景

一、引言

模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具，例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造精确、价格低廉。

模具影响着制品的质量。模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具，以降低成本。断裂失效是模具的一种失效形式。它是各种因素产生的裂纹扩展的结果，给模具制造及使用者带来一定的经济损失。

二、模具的发展趋势

在模具设计中，对工艺原理的研究越来越深入，模具设计已经有经验设计阶段逐渐向理论技术设计各方面发展，使得产品的产量和质量都得到很大的提高。在加工过程中，大量采用近年来，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比例越来越大。从模具设计和制造角度来看，模具的发展趋势可分为以下几个方面：加深理论研究；高效率和自动化大型、超小型及高精度；革新模具制造工艺；加工工艺的标准化等。

各种高效率、自动化的模具结构，高速自动化的成型机械配合以先进的模具，对提高产品质量、提高生产率，降低成本起了很大的作用。

由于产品应用的扩大，于是出现了各种大型、精密和高寿命的成型模具，为了满足这些要求，研制了各种高强度、高硬度、高耐磨性能且易加工、热处理变形小、导热性优异的制模材料。在模具制造工艺上，为缩短模具的制造周期，减少钳工的工作量，在模具加工工艺上作了很大的改进，特别是异形型腔的加工，采用了各种先进的机床，这不仅大大提高了机械加工的比重，而且提高了加工精度。在开展标准化工作，不仅大大提高了生产模具的效率，而且改善了质量，降低了成本。

三、我国模具工业的产业特点

模具工业是高新技术产业化的重要领域。例如,在电子产品生产中,制造集成电路的引线框架的精密级进冲模和精密的集成电路塑封模;计算机的机壳、接插件和许多元器件的制造中的精密塑料模具和精密冲压模具等等,都是产品生产不可或缺的工具装备。精密模具已使模具行业成为一个与高新技术产品互为依托的产业。

现代模具工业又是技术密集型和资金密集型、高投入的装备型产业,是加工装备产业的一个组成部分。机械、汽车、电子通讯、家电、石化、建筑等国民经济的支柱产业都要求模具工业的发展与之相适应,为其提供生产保证。从支柱产业对模具的需求当中,也可以看到模具工业地位的重要性。由于模具产品的高技术特性,模具企业只有采用精密装备才能保证其工艺要求。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、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。

模具行业还是增值率高、增值税负较重的基础产业。据国家税务总局对1万多家工业企业流转税平均负担率的统计,模具行业比其他行业高出5.07个百分点,这与现代模具产业高投入的产业特点不协调,制约了模具工业的发展。

四、我国模具工业和模具技术发展现状

鉴于模具工业的特点和重要性,我国政府对模具工业和模具技术发展非常重视。改革开放以来,我国政府在模具产业发展给予了政策方面的优惠支持,促使我国模具工业发生了根本性的变化。

(1)我国模具工业从基本上是以企业内部自产自配为主、附属于产品生产的工装行业,发展成了有相当规模的、具有高技术行业特征的资金密集型、技术密集型装备制造产业。

(2)模具的生产从主要以传统的、钳工师傅为主导的技艺型手工生产方式,进入到了普遍采用数字化、信息化设计生产技术的现代化工业生产的时代。

(3)我国模具行业已从单一的公有制企业形式,发展成为以民营企业为主、多种所有制企业形式共存的新格局。

(4)制造业的发展拉动了模具工业的发展,模具业的发展给予制造业以有力的支撑。现在,我国已成为制造业的大国,又是模具生产大国,全国模具生产企业、厂、点达3万家,从业人员接近100万人。

(5)模具产品结构更趋合理。按照产品的材料的不同,成形的方法也不同。我国模具目前的结构比例:冲压模所占比例约37%,塑料模约占43%,铸造模(包含压铸模)约为10%,锻模、轮胎模、玻璃模等等其他类模具占10%。与工业发达国家的模具类别比例一致。

(6)重点骨干模具企业队伍已经形成。一批企业的生产能力和技术水平有了大幅的提高。各模具行业的龙头企业在发展中涌现(如汽车覆盖件模具——四大家,大型塑料模具——海尔,华威、群达行,精密冲压模具——国盛、华富等等,起到了引领行业进步的作用。

(7)企业研发、创新能力有所提高,新技术得到推广应用。企业装备水平普遍提高,加工中心等数控机床、CAD/CAM技术普遍采用,CAE技术也逐渐被采用。如三维设计技术的研发和应用,信息化管理技术的研发应用,双料(色)注塑技术的研发

与应用。

(8)模具水平大幅提高。以大型、精密、复杂、长寿命模具为代表的高水平的模具的比例达到了35%以上,如汽车覆盖件模具已能生产B级车整车模具;精密模具加工精度已能达到0.5微米;精密级进模具可在2000-2500次/分钟以上的高速冲床上使用;塑料模精度达到了微米级,适应了IT产业发展的需求;单套重量达120T、直径达4米的轮胎活络模具成为最大型的模具等等。

(9)为模具制造配套服务的体系日趋完善,我国模具工业体系基本完整,模具产业布局有所改善。从较发达的珠三角、长三角地区向内地和北方扩展,出现了一些新的模具生产较集中的地区,有京津冀、长(春)大(连)、成渝(西南)、武汉(华中)、皖中等地区但发展仍不均衡,地区差异较大。模具集聚发展成为新特点,模具园区(城、集聚地等)不断涌现。现全国已建成初具规模的模具园区约达15个左右,还有一些地方正在筹划建设模具园区。

五、制约我国模具工业发展的两大原因

5.1人才成为制约模具产业发展的瓶颈

在北京模协的一位领导看来，中国模具产业的设备、材料以及软件等都能从国外进口，这些和国外并没有差距，只要愿意投入，这些都可以上是世界上最好的。业界普遍认为，我国模具产业和发达国家的模具产业相比，真正缺的是人才，是工艺，是管理。就拿管理来说，国外先进的管理，一个人可以同时操作三四台机床，最多的可以达到8台，管理水平高，人员素质高，基本可以实现无人化作业。但中国的模具产业还不能，因为中国这样的人才还比较少。

北京一家IT模具企业的负责人认为，现在的年轻人大都不愿意深入现场，不愿意吃苦。在模具加工行业，尤其需要经验丰富的工程技术人员，需要他们大量的实践经验。在模具加工业，有一个很普遍的现象，就是一些老师傅、老专家，已经六七十岁了还忙碌在第一线，因为企业需要他们宝贵的经验。

很多人迷信先进的生产设备，认为只要有了大量的进口设备，就能生产出高端、精密的模具。尽管事实也确实是如此，我们还需要从国外引进大量的电火花机、线切割机、精密磨床、加工中心等高端、精密的加工设备。但并不是只要有先进的设备和软件，我们就能一下子变成模具制造强国。国外的合格的人才，不仅能够操作各种机床，还能进行模具设计，编写加工程序，在加工过程中能及时

发现不妥之处并进行完善和修改，可以说，这样的人才才是模具产业最需要的人才。

5.2管理制度亟待完善

人员精简，“瘦”型管理，已经-成为模具制造发达国家的人员管理模式。欧美等发达国家的模具企业大多数规模不大，员工人数超过百人的较少，模具企业人数一般都在20～50人。企业各类人员的配置十分精简，一专多能，一人多职，企业内部看不到闲人。精益生产、“瘦”型管理的思想得到了较好的体现。而国内大多数模具企业，在人员管理、人员素质方面，都还存在严重不足，这也是中国模具企业和发达国家相比差距的真正根源。

欧美的模具企业，大多数都是围绕汽车、电子等产业对各类模具的需求，确定自己的产品定位和市场定位。为了在市场竞争中求生存、求发展，每个模具厂家都有自己的优势技术和产品，并都采取专业化的生产方式。欧美大多数模具企业既有一批长期合作的模具用户，在大型模具公司周围又有一批模具生产厂家。这种互惠、互利、共赢、共存的合作伙伴关系，有的已持续了30～40年。

采用先进的管理信息系统，实现集成化管理，已成为模具企业发展的趋势。欧美的模具企业，特别是规模较大的模具企业，基本上实现了计算机管理。从生产计划、工艺制定，到质检、库存、统计等，普遍使用了计算机，公司内各部门可通过计算机网络共享信息。在中国，也早就有专家呼吁要加强信息化和信息化管理，但时至今日，还有大多数企业生产管理手段落后，和信息化、自动化还相距甚远。

可喜的是，在中国很多模具企业里，研发、创新能力已经-有了很大的提高，很多新技术也得到了广泛的应用。如三维设计技术的研发和应用、信息化管理技术的研发应用、双料（色）注塑技术的研发与应用、等厚焊接板的冲压成形技术、高强板热压成形技术等。随着模具企业对人才和管理的重视，随着各种新技术在模具产业的应用，模具产业必将迎来蓬勃的发展时期。

六、模具产业发展前景

6.1未来10年五大热门发展产品

6.1.1汽车覆盖件模具

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，其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。今后中高档轿车所需覆盖件模具是重中之重。争取到2013年时中高档轿车及以下水平的汽车覆盖件模具做到可以完全自配，2020年时除个别特别高档的轿车外，所有汽车覆盖件模具应基本立足国内配套。

6.1.2IT产业模具

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IT电子信息产业、半导体精密组件、端子连接器、上网本、手机外壳等配套。IT模具在国内已有相当基础，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。对于为超大规模集成电路配套、为引线脚100以上及间隙0.2mm以下的引线框架配套、为精度5mm以上的精密微型连接件配套、为直径1.6mm以下的微型马达铁芯配套及为显像管和电子等配套的精密模具是发展的重中之重。为汽车覆盖件及其他大中型冲压件配套的大型多工位级进模也应重点发展。

6.1.3大型及精密塑料模具

塑料模具占模具总量近40%，而且这个比例还在不断上升。塑料模具中为汽车和家电配套的大型注塑模具，为集成电路配套的精密塑封模具，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，“十二五”期间应重点发展。

6.1.4精密模具标准件

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，但质量较差，品种规模较少。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正规的专业厂生产，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。

6.1.5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。镁合金压铸模和真空压铸成形模目前虽然刚起步，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。与快速成型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“十二五”期间也应重点发展。

近几年，我国模具产业总产值保持15%的年增长率，到2012年年底模具产值预计为1300亿元。高新技术蓬勃发展的今天，为保证属高新技术产业的模具工业快速发展，模具行业中许多共性技术也必须更上一层楼，应不断开发和推广应用并积极应用高新技术。

6.2模具技术开发推广的主要措施

1、开发拥有自主知识产权。适合于我国国情，具有较高水平的模具设计、加工及模具企业管理的软件，不断提高软件的智能化、集成化程度，并推广应用。

2、推广应用高速、高精加工技术并研制相应设备。高速高精加工包括高速高精切削加工和高速高精电加工及复合加工等。在未来15年左右的时间里，我国机床行业应向模具行业逐步提供适合于模具高速高精加工的相应设备，如有可能，建议开发拥有自主知识产权、精度能达到0.0001mm的高精度模具制造设备。

3、快速原型和快速经济模具制造新技术的进一步开发、提高和应用。

4、大力发展和推广信息化、数字化技术。例如逆向工程、并行工程、敏捷制造技术的研发及推广应用；包括大型级进模及高精密和高复杂性的高技术含量的先进模具三维设计和制造技术的研发；包括冲压工艺设计系统、模具型面设计系统、成形分析系统、模具结构设计系统、模具CAM系统和冲压专家咨询系统的车身模具数字化设计制造系统的研发；模具的集成、柔性及自动加工技术和网络虚拟技术等。

5、模具制造新工艺、新技术。模具制造的节能、节材技术，模具热处理、表面光整加工和表面处理新技术等。

6、高性能模具材料的研制、系列化及其正确选用。

6.3 七个建议力促中国模具产业发展

模具是制造业的重要基础装备，它是“无以伦比的效益放大器”。没有高水平的模具，也就没有高水平的工业产品，因此模具技术也成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。正因为模具的重要性及其在国民经济中的重要地位，因此自1998年3月国务院颁布《当前产业政策要点的决定》以来，模具工业一直被提到很高的位置，国家也给予了一些鼓励和扶持政策。在国家支持下，虽然我国模具产值已是世界第三，但总体水平仍要比工业发达国家落后许多，模具工业在我国仍旧还是幼稚工业，模具进出口逆差每年超过10亿美元。随着我国加入WTO，模具出口前景越来越好，我国模具工业还需发展得更快些，才能适应形势的发展。模具工业要发展得更快些，就需要调动各种积极因素，需要得到各方面的大力支持，其中政府各部门的支持和自身的努力是最主要的。国际模具及五金塑胶产业供应商协会常务秘书长罗百辉提出发展模具产业的措施意见和政策建议如下：

6.3.1出台相应政策，引导投资方向

建议借鉴日本在上世纪六、七十年代的几个振兴法（振兴措施）的制订及实施的经验，针对我国需要振兴的模具等行业，制订我们的法律法规。配合新制订的法律法规，采取政府干预和经济扶持政策，出台相应的政策措施，以立法形式在金融、税收、技改等方面给予支持。

鉴于模具产品净增值率高，模具企业增值税税负比机械工业其他行业平均水平高出1倍，因此建议减轻模具企业的增值税负担，或继续执行先征后返政策，或降低增值税税率，例如从17%降为5%-10%。

鼓励对发展模具的投资。例如投资模具厂的建设资金可以抵扣企业所得税；对模具企业引进关键设备及生产模具所需的原材料和零配件实行减免进口税来鼓励高新技术及其产品的引进等。

6.3.2加快体制改革，调整产业结构

目前模具行业产业结构不合理。主要表现在企业组织结构、产品结构、技术结构及进出口结构等方面。“十二五”期间应在有关政策的引导下，采取积极措施进行调整，使之逐步合理化。例如鼓励专业化、商品化生产，鼓励大型、精密、复杂、长寿命模具及模具标准件生产，鼓励主辅分离，使模具生产从附属走向独立。

6.3.3市场化运作，大力发展模具产业链集群

在“十二五”期间，一方面要支持鼓励有条件的地方建设具有较高水平和较大能力的模具生产集聚基地（或叫模具城、模具园区），通过市场化运作，逐步形成地区性的较为配套的模具生产产业链。另一方面建议以汽车覆盖件模具为主要服务对象，通过积极引导，形成以现有较大实力和较高水平的企业领头的地区性汽车模具制造网络。网络是一个企业联合体，或叫战略联盟，有共同的技术平台，有紧密的协作关系，可按虚拟企业运作，是一个利益的共同体。如果获得成功，2012年至2020年期间可在行业内逐步推广。

6.3.4积极培育领军企业

根据现在国内外发展情况来看，现在已经到了应该将“规模效应”提到议事日程上的时候了。国际上已经有了不少产值超过1亿美元的模具企业，最大的模具企业已发展为跨国集团，其年产值高达40亿美元（含模具及模具相关产品）。国内已经有了一批年产值超过1亿元人民币的企业。这些企业对促进模具行业的发展具有举足轻重的作用。“十二五”期间应该针对发展重点，在国家支持下，有所选择地重点培养一批“领军企业”。

6.3.5加强产学研究合作，推进模具行业科技攻关工作

建议政府有关部门建立模具发展基金，用以模具行业共性技术的开发、研究和创新项目，并对“龙头企业”作重点支持。要在国家有关部门大力支持下，加强产学研合作，推进模具行业科技开发和技术攻关工作，组织行业内产学研重点单位，分工合作，联合工作，争取早出成果，多出成果，共同享受成果，并使成果产业化，以迅速提高行业的技术水平。

6.3.6建立全国性模具检测中心

随着模具产业的不断发展，模具质量检测工作已越来越迫切，但至今我国只有一个国家级检测中心，建议建立更多全国性的检测中心。

6.3.7加强模具标准化工作

推进模具标准件大批量规模化生产，搞好模具标准件的产需衔接，促进模具标准件使用覆盖率的不断提高和行业的不断发展。少量的模具重点项目，成为国家专项，并对其实行政策倾斜。

七、结束语

模具工业已从过去依赖进口的附属产业走向独立的新型产业。我国已成为模具生产和消费大国,世界模具生产中心也正在向我国转移。但是,目前我国模具行业发展中仍存在很多不完善的地方,需要继续加以改进。具体表现为:技术含量低的模具已供过于求,而技术含量较高的中、高档模具还远不能适应国民经济发展的需要。

因此,模具行业发展最关键的还是用信息技术带动和提升模具工业的制造技术水平。目前,CAD/CAE/CAM技术、快速模型制造技术在模具工业中的应用,使模具的设计制造技术发生了重大变革。另外,数控精密高效加工设备在模具的开发和制造水平的应用,如五轴加工机床、高速铣等也大大提高了模具行业的发展水平。

通过这次论文的设计，对模具产业的基本要素及发展前景有了更进一步的了解。通过改进模具设计技术，完善模具发展模式，使模具产业发展迅速壮大，不断引领二十一世纪技术产业领域，让模具更快更好的为现代科技做出最大贡献。

参考文献

[1] 王雯.中国模具产业的市场竞争态势分析[J].经济管理,2006.

[2] 成虹.冲压工艺及模具设计[M].北京：高等教育出版社，2006.7.