模具设计与制造(第二版)
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1.3 我国模具生产的历程与现状

我国的模具工业发展经历了艰辛的历程。中华人民共和国成立前,由于我国基础工业薄弱,模具使用得很少。所用的模具都是在模具作坊中制作的,这些模具大多结构简单,精度低。就模具的结构形式而言,多为冲压模。制造方法多为由有经验的老钳工带领徒弟手工研锉,缺乏设计图纸和工艺文件,谈不上有什么模具工业。

中华人民共和国成立后,由于经济发展的需要,特别是由于东北地区担负着电机、仪表、电器、变压器等产品的生产任务,模具工业得到了迅速发展。当时虽然缺乏先进的技术,但是由于结合我国实际情况,组织了专门的技术力量,因而取得了明显的进步。

[1]冲模结构由单工序模向复合模发展,并可生产少量级进模。

[2]由整体模向拼块模发展。

[3]模具制造技术则由手工加工为主发展到采用成型磨削。

[4]1951年和1952年制成了800 kW和3000 kW水轮发电机的大型扇形复合冲模。

到1954年,苏联和东欧社会主义国家的有关模具技术和设备开始输入我国,这对我国模具工业的发展起到了促进作用,对模具技术人才的培养、工艺技术的发展和关键设备的使用都有很大的帮助。在此情况下,成型磨削开始取代大部分手工操作,热处理变形基本得到控制,模具制造的精度和表面粗糙度明显提高,模具的制造周期也大大缩短。随着生产的发展,各行各业对模具的需要越来越多,国家对模具用钢也安排了系列生产。1955年和1956年,在天津和北京成立了我国首批专业模具厂。从1958年开始,上海、广州、沈阳、武汉、南京等地也相继建立了一批专业模具厂,这些模具厂虽然设备条件较差,但仍不愧为模具工业的新生力量。这一阶段,在模具结构方面,复合模得到了进一步完善,并开始生产高效率的级进模和高寿命的硬质合金模;塑料成型模则由热固性塑料模发展到热塑性注射模,并开始由单腔模结构发展到多腔模结构;压铸模也已经扩大到铜合金铸件生产用模;还研制了分解式组合冲模。在模具制造方面,除了研制成型磨削夹具外,还研制和批量生产了专用成型磨床;电火花加工技术也被应用于模具加工;自行研制电火花线切割机床用于模具加工;研制了用于型腔模加工的型腔冷挤压工艺与装备。同时还制定了我国的第一个模具标准:冷冲模零件标准与典型结构标准。

在1966—1976年期间,由于整个国民经济都受到很大的干扰和影响,模具工业没有获得应有的突飞猛进,但是广大模具工作者在总结推广模具设计和制造经验及先进技术方面做了大量工作,编写了一套《模具手册》,对模具生产的发展起到了良好的指导作用。

自从1977年以来,由于机械、电子、轻工、仪表、交通等工业的蓬勃发展,对模具的需求越来越多,在供货期上则要求越来越短,而我国模具工业的现状不能满足需要。国家有关部门对模具工业更加重视,给专业模具厂投资进行技术改造,并将模具列为“六五”和“七五”规划重点科研攻关项目,派人员出国学习考察,引进国外模具先进技术,制定有关的模具标准。同时,为了培养高素质模具行业的专门人才,20世纪80年代后期许多工科院校相继开展了“模具设计与制造”大专和本科层次的教学,计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)技术开始在冲模、锻模和塑料模中应用,并取得了初步成果。在这一时期,模具工业得到了长足的发展。

我国加入世界贸易组织后,各行业大批境外企业的涌入,使作为支持工业的模具行业迎来新一轮的发展机遇,同时也面临国外先进技术和高品质产品的挑战。2002年我国模具总产值比上年增长约15%,增速提高了两个百分点,如生产一台汽车整机大约需要两万套模具,其中相当一部分是塑料模具,因而汽车产业带动我国塑料模具在未来几年将有巨大发展。目前,发达国家将模具向我国转移的趋势进一步明朗化。由于模具行业是一个技术、资金、劳动力都相对密集的产业,而我国的平均劳动力成本仅是美国的1/30~1/20。我国经济的快速发展,我国技术人才的水平逐步提高,也加速了这些国家把本国模具工业向工业和技术基础较好的国家转移。由于近年市场需求的强劲拉动,中国模具工业高速发展,市场广阔,产销两旺。1996—2002年间,中国模具制造业的产值年平均增长14%左右,2003年增长25%左右,广东、江苏、浙江、山东等模具产业发达地区的增长在25%以上。我国2003年模具产值为450亿元人民币以上,约折合50多亿美元,按模具总量排名,中国紧随日本、美国其后,位居世界第三。近两年,我国的模具技术有了很大的提高,生产的模具有些已接近或达到国际水平,2003年模具出口价值3.368亿美元,比上年增长33.5%。总体来看,我国技术含量低的模具已供过于求,市场利润空间狭小,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,精密、复杂的冲压模具和塑料模具、轿车覆盖件模具、电子接插件等电子产品模具等高档模具仍有很大一部分依靠进口。2003年进口近13.7亿美元的模具,这还未包括随设备和生产线作为附件带进来的模具。在经历了“十五”期间和“十一五”头两年高速发展(这7年间年均增长速度达18%)之后,由于受到国际金融危机影响,2008年下半年开始,中国模具工业发展速度已明显放缓,致使2008年全年模具总销售额与上年同比增长率跌进了个位数,只达到9.2%左右,总量约为950亿元。

近年来,我国模具行业迅速发展,在各地方政府的支持和鼓励下,我国已形成近50多个模具产业园区,在完善产业链、吸引外资及加强社会投资方面均起到积极作用。模具行业地域分布特色日渐成形,从地区分布来看,以珠江三角、长三角为中心的东南沿海地区发展最快。

广东堪称国内模具市场龙头,是中国最大的模具进口与出口省。全国模具产值40%多来自广东,且模具加工设备性能及设备数控化率、模具加工工艺、生产专业化水平和标准程度领先国内其他省市。目前全国排序前10名的企业中,广东占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。

上海以IT电子信息产业和汽车行业模具为主导。上海现有模具企业1500余家,从业人员7万多人,年产值近100亿元,年增长率超过20%。上海生产汽车冲压、塑料、压铸等模具企业近70家,年产值约20亿元,民营企业如华庄、黄燕、千缘,合资企业如荻原、伟世通,台资企业如联恒、宏旭、台丽通等大多年产值在5000万元以上,其中有近7家企业达亿元的年产值,成为上海汽车模具工业中的生力军。

浙江则塑料模具比重大。浙江省模具工业园主要集中在宁波市和台州市。宁波模具城位于浙江省宁波市宁海县,交通便捷、通信发达。宁海模具城规划1500亩,现已建成厂房20万平方米,入城企业230余家,模具城实施企业化管理,市场化运作,达到了资源共享、发展速度快、形势好,年产值可达10亿元。中国轻工(余姚)模具城位于余姚市区北侧,是一个集模具制造加工、模具设计研发、模具技术培训、模具信息服务和模具材料设备交易等诸多功能于一体的具有国内先进水平的模具工业园区。每年产值达到30亿美元,其中进口模具20.47亿美元,出口模具10亿美元。

天津形成了都市型模具工业特色。都市型工业是一种与传统工业相联系,轻型的、微型的、环保的和低耗的新型工业,是以大都市特有的信息流、物流、人才流、资金流和技术流等社会资源为依托,以产品设计、技术开发、加工制造、营销管理和技术服务为主体,以工业园区、工业小区、商用楼宇为活动载体,适宜在都市繁华地段和中心区域内生存和发展,增值快、就业广、适应强,有税收、有环保、有形象的现代工业体系。都市工业主要包括十大领域:电子信息产品研究、开发和组装;软件开发、制造业;模型及模具设计制作业;广告印刷与包装业;钻石珠宝等工艺美术品和旅游品制造业;钟表眼镜制造业;服装服饰业;酿造、食品加工业;家具制造、室内装饰装潢产品设计、开发与组装业;化妆品及日用洗涤用品制造业。从产业特点来看,以模具设计制作业为技术密集型、研究开发型的产业,立足于提升都市经济发展的需要、作为国民经济的基础工业,模具涉及汽车、家电、电子、建材、塑料制品等各个行业,应用范围十分广泛,同时充分兼容第三产业,带动其他产业的发展,且扩大就业机会、具有增值快、就业广、适应市场、反应快速的特点,是提升区域经济发展水平的增容器,也是现代第三产业发展的扩展平台。现天津市模具产业各区分布分散,主要以汽车、冲压模具业为主,全市模具产值每年可达20亿元,且税赋率达8%~10%。

由于模具行业的连续快速增长,因此对模具专业的学生需求30年来长盛不衰,市场上经验丰富的模具人才很受欢迎且收入不菲。只要读者努力夯实基础,勤于实践,勇于探索,终将有回报!