模具的发展及现状 论文综述

模具的发展及现状

06机械设计制造及其自动化（1）班

金小龙

摘要：本文阐述了注塑模具的特点，介绍了国内外注塑模具的研究现状，探讨了注塑模具今后的主要发展方向。模具生产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，它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。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。

关键词：注塑模具模具发展研究现状发展方向

模具的起源

模具起源于何时，现已无从考证。在距今二百多万年前的石器时代，要说人类就已经知道制造模具，那有些不切实。因为那时的人类主要以生存为主，没时间和精力支思考生存以外的事。石器时代是一个以石制器械为主的时代，当然人们也使用木、竹、骨做器件从事生产活动。

早期的石器制作主要以打制为主。在石器时代晚期，人们又加上了研磨的工序。这是一个巨大飞跃，它使打制的石器更尖锐、锋利、并具有一定的美感。考古发现，当时人类所使用的较简单的石制工具有砍砸器、刮削器、尖状器、球状器各镞形器等；复杂的有石斧、石刀、石矛、石铲、石锛、石凿、石镰和石磨等。进一步的挖掘表明，当时的人类已开始使用了一定数量的石质装饰品。

在远古，一项更富有创意的技术是石头的钻孔技术。

一件成熟的石器，需要经过选料、切割、打制、磨光等一系列工序，有的还要进行钻孔或雕刻这样一些艰难工序。就钻孔而言，没有一定的发明技巧是不可能的。在远古，由于没有金属工具人们只能使用木棒、竹棒或石制的钻头来从事这项艰难技艺。在制作过程中，在钻头上蘸上湿的沙子是一个重要工序。因为它会加大摩擦力，起到润滑作用，这样就能提高工作效率。

在石器时代，最富创意的发明应该是弓箭。不过这些与我们所说的模具没有直接线的关系。这里提到它，主要是想指出早期的人类不具备一定的制造能力，那要追溯模具的远古起源就没有意义。

石器时代没有出现真正意义上的模具，一种制造意义上的模具，其原因，有些人认为主要是由于生产力低下的缘故。这种解释有点模糊和笼统。根本的原因应该是那时和人们根本没有意识到有必要制造或使用模具，在人们的意识当中没有哪怕是最初的模具概念[1]。

模具真正的起源应该是在铜器时代。铜器时代距今约5000-7000年左右，是一个主要以铜为生产原料和制作工具原料的社会发展期。

考古发现，在中国，距今约5000-6000年以前以西北地区为主的北方地区出现了一些以铜为原料的小型合金制品。不过这只是一个开始。远不是成熟期。

据记载，最早进入青铜器时代的国家是古巴比仑国。距今5000年前，古巴比仑国就创造了大量的青铜雕像，其中的“大胡子”国王雕像、青铜女神立像和祭师铜像更是人间精品。当时最有名的雕像是出土于海法吉遗址的高达176厘米的裸体带冠祭师立人像。这被誉为早期青铜文明的最高成就。

中国青铜文明的鼎盛期出现在商代盘庚迁殷至春秋战国时期。著名的司母戊大方鼎与四羊方尊就是这时的作品。1986年8月23日在成都平原上发现的距今5000-3000年高达260。8厘米的青铜大立人也是这时期的杰出作品。

这些事实表明早在5000-7000年前，人类就开始使用了模具，因为不使用模具，要制造象青铜大立人、裸体带冠祭师立人像以及司母戊大方鼎这样的大型青铜作品是无法想象的。

青铜主要是铜、锡的合金，其间也含有少量的铅、锌等。一件铜器的制作，如果要全面考察，大致可以包括这样一些程序即采矿、冶炼、合金配制、制范、浇铸与后期处理等。其中的制范其实是模具制作。在古代，曾先后出现了这样一些模具制制作方式即泥范、石范、陶范、铜范以及铁范、熔模等。在我国、泥范、铁范、熔模被称为先秦“三绝”。 [1]泥范因为易损坏，古代世界使用较少，但在我国却大量使用，是先秦时期铜器铸造的基本范型，并一直沿用到近代的砂型之前。

铁范出现较晚，但因其地质坚硬、难以损坏，而成为大量重复铸造的首选范型。

熔模铸造是一项更为先进的铸造技术。具体用作塑模的材料较多，古代中国最先创造的是蜡制成的模具、称为“失蜡法”铸造[2]。

泥范铸造法大体要经过制模、塑出花纹、翻制泥范、经高温焙烧、浇注金属液体以及加工修整等工艺过程。泥范需要有很高的清晰度和准确度，这样制作出来的成品才美观漂亮、线条错落有致。范泥又分单合范、双合范、三合范等。造型简单的就用单合范或双合范制作，比如刀、戈等器件；复杂的就用三合范或三块以上的多合范制成，比如鼎、壶等日常用品。著名的司母戊大方鼎就是这样制成的。它的鼎身是由8块外范构成，鼎底是由3块外范组成，鼎耳、鼎足中空，鼎耳是事先铸好，然后再铸在鼎身上面形成。

但是，泥范铸造法不适宜铸造器形和雕镂复杂的器物，进而人们又发明了“失蜡法”，又称“熔模法”。这是冶铸史上的一项重大发明。其具体工艺是：先用蜡、松香、油脂等配制成蜡料，后根据需要制成不同形状、纹饰的蜡模，再以马粪泥或低浆泥挂涂成型，阴干后加热把蜡化去，形成铸形空腔，再浇铸成器。这种方法可用整模，无需分块，铸出的成品可达很高的精度。用失蜡法铸造青铜器，从出土的实物看，可追溯至战国早期。湖北随县曾候乙墓出土的尊和尊盘就是用失蜡法铸造的。其颈部透空附饰，表层有蟠虺（虺音hui，毒蛇）和蟠螭纹内外两层纹饰，各中间铜梗分层联结，剔透镂空，易失蜡法铸造技术的杰作。

泥范铸造法和失蜡铸造技术是古代世界先进的模具制造技术，但是真正的模具起源仍然

被湮没在历史的长河中，人们没有办法知道真正的模具造型到底起源于何时。因为一个简单的造型，一片小小的树叶都有可能成为模具的最初起源。没有办法怀疑远古时代的人们所使用的任何一件粗陋简单的器件不可以成为一件模具。使用模具真正的意义就在于复制同一形状的物体，而这也是人们没有办法知道它的真正起源的原因之一。

我国考古发现。早在2000多年前。我国已有冲压模具被用于制造铜器。证明了中国古代冲压成型和冲压模具方面的成就就在世界领先。1953年。长春第一汽车制造厂在中国首次建立了冲模车间。该厂于1958年开始制造汽车覆盖件模具。我国于20世纪60年代开始生产精冲模具。在走过了温长的发展道路之后。目前我国已形成了300多亿元(未包括港。澳。台的统计数字。下同。)各类冲压模具的生产能力[2]。

1. 模具CAD/CAM技术状况

我国模具CAD/CAM技术的发展已有20多年历史。由原华中工学院和武汉733厂于1984年共同完成的精神模CAD/CAM系统是我国第一个自行开发的模具CAD/CAM系统。由华中工学院和北京模具厂等于1986年共同完成的冷冲模CAD/CAM系统是我国自行开发的第一个冲裁模CAD/CAM系统。上海交通大学开发的冷冲模CAD/CAM系统也于同年完成。20世纪90年代以来。国内汽车行业的模具设计制造中开始采用CAD/CAM技术[3]。国家科委863计划将东风汽车公司作为CIMS应用示范工厂。由华中理工大学作为技术依托单位。开发的汽车车身与覆盖模具CAD/CAPP/CAM集成系统于1996年初通过鉴定。在此期间。一汽和成飞汽车模具中心引进了工作站和CAD/CAM软件系统。并在模具设计制造中实际应用。取得了显著效益。1997年一汽引进了板料成型过程计算机模拟CAE软件并开始用于生产。

21世纪开始CAD/CAM技术逐渐普及。现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了CAD/CAM技术。其中部分骨干重点企业还具备各CAE能力。

模具CAD/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期。降低生产成本。提高产品质量。已成为人们的共识。在[八五"。九五[期间。已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术。数控加工的使用率也越来越高。并陆续引进了相当数量CAD/CAM系统。如美国EDS的UG。美国Parametric Technology公司 Pro/Engineer。美国CV公司的CADSS。英国DELCAM公司的DOCT5。日本HZS公司的CRADE及space-E。以色列公司的Cimatron 还引进了AutoCAD CATIA 等软件及法国Marta-Daravision公司用于汽车及覆盖件模具的Euclid-IS等专用软件。国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了CAD/CAM技术/DL图的设计和模具结构图的设计均已实现二维CAD。多数企业已经向三维过渡。总图生产逐步代替零件图生产。且模具的参数化设计也开始走向少数模具厂家技术开发的领域[3]。

在冲压成型CAE软件方面。除了引进的软件外。华中科技术大学。吉林大学。湖南大学等都已研发了较高水平的具有自主知识产权的软件。并已在生实践中得到成功应用。产生了良好的效益。

快速原型(RP)传统的快速经济模具相结合。快速制造大型汽车覆盖件模具。解决了原来低熔点合金模具靠样件浇铸模具。模具精度低。制件精度低。样样制作难等问题。实现了以三维CAD模型作为制模依据的快速模具制造。它标志着RPM应用于汽车身大型覆盖件试制模

具已取得了成功。

围绕着汽车车身试制。大型覆盖件模具的快速制造。近年来也涌现出一些新的快速成型方法。例如目前已开始在生产中应用的无模多点成型及激光冲击和电磁成型等技术。它们都表现出了降低成本。提高效率等优点[3]。

2．模具设计与制造能力状况

在国家产业政策的正确引导下。经过几十年努力。现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平。包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。

虽然如此。我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这一些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面。无论在设计还是加工工艺和能力方面。都有较大差距。轿车覆盖件模具。具有设计和制造难度大。质量和精度要求高的特点。可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面基本达到了国际水平。模具结构周期等方面。与国外相比还存在一定的差距。

标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具。是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具。已基本达到国际水平。

但总体上和国外多工位级进模相比。在制造精度。使用寿命。模具结构和功能上。仍存在一定差距。

汽车覆盖件模具制造技术正在不断地提高和完美。高精度。高效益加工设备的使用越来越广泛。高性能的五轴高速铣床和三轴的高速铣床的应用已越来越多。NC。DNC技术的应用越来越成熟。可以进行倾角加工超精加工。这些都提高了模具面加工精度。提高了模具的质量。缩短了模具的制造周期。

模具表面强化技术也得到广泛应用。工艺成熟。无污染。成本适中的离子渗氮技术越来越被认可。碳化物被覆处理(TD处理)及许多镀(涂)层技术在冲压模具上的应用日益增多。真空处理技术。实型铸造技术。刃口堆焊技术等日趋成熟。激光切割和激光焊技术也得到了应用。[4]

模具国内外发展史

葡萄牙模具工业发展历史1943年，位于葡马立尼亚。格兰特市（Marinha Grande）一家小型玻璃模具厂股东阿尼巴尔（AníbalH。Abrantes）萌发了生产注塑模具的构想。由于未能获得其他股东的支持，阿尼巴尔不得不出售自己拥有的公司股份以筹集资金，并开始专注于注塑模具的研发和制造。2年后，他成功地制造了第一只注塑模具。此后，在马立尼亚。格兰特市和奥利维拉。德。阿泽麦伊斯市(oliveiradeAzeméis)（葡萄牙另一传统玻璃工业区）逐步出现其它注塑模具企业。随着国外先进技术的引进，葡模具工艺水平不断提高，并于1955年首次实现模具出口，产品销往英国。至1980年，葡模具产品已远销50多个国家，当时仅马立尼亚。格兰特市市就有54家模具企业，从业人数达2000人。（二）、葡萄牙模具企业发展现状目前葡模具业共有企业300家，以中小企业为主，大部分集中在马立尼亚。格

兰特和奥利维拉。德。阿泽麦伊斯两市，总从业人口7500人。其中马立尼亚。格兰特市有模具企业190家（占全国模具企业的63%），从业人员5000人，奥利维拉。德。阿泽麦伊斯市有模具企业86家（占全国模具企业的29%），从业人数1600人。经过半个多世纪的发展，葡萄牙模具企业总结和积累了大量技术经验。葡模具界普遍认为，模具工业整体水平的提高主要依赖于技术发展、合理生产和质量控制计划、不断更新设备和加强专业技术投资等因素。目前，葡模具企业本着工艺竞争和整体质量至上的经营理念，率先大量使用高精度数控设备，并在模具设计过程中普遍使用CAD/CAM/CAE系统。葡模具企业利润直接再投资平均比例高达18%，在包括美国、英国、韩国、日本和法国在内的国际模具工业及专用工具协会（ISTMA）成员国中居于首位。凭借先进的信息技术支持，葡模具界内部已实现了模具项目设计及生产数据快速交换，并进一步加强了客户同生产企业间的交流与沟通。随着技术的发展与日臻完善，葡模具企业专业化程度不断提高，不少企业已逐步向模胚、抛光、大型模具或高精度模具等特定专业领域发展[5]。

国内模具界流行着一种说法：“大模找黄岩，精模找乐清”。乐清位于浙江南部，区域经济相对发达。像中国明星企业正泰集团、德力西集团等国家级集团公司都在乐清市。该市的柳市镇是知名的中国电器之都，虹桥是中国电子元器件制造核心基地，全国几乎所有的家电产品中都有来自该地生产的电子元器件，全行业年产值70多亿元，占乐清工业总量的17%。

据乐清市模具协会会长卢瓯武介绍，乐清模具工业起步较早，60年代初，乐清机械厂、柳市实验厂，大荆铸铁厂，就开始冲模等模型制造，当时工艺应该称之为模具工业的初始阶段。70年代乐清无线电厂、乐清无线电二厂及轻系统陆续创办的胶木电器厂、塑料厂以后，并从上海、天津等地引进大批模具师傅，开始手工模具制作。他们靠着精湛的手艺，精雕细琢，制作了大量的电位器、家用电器开关、塑料制品模具。那时候，乐清当地人将模具叫做刻模，这时的模具生产称这为手工雕刻时期。 80年代初，逐步引进了一些先进的模具加工设备，如单板机、控制线切割机、电脉冲成型机等，使模具工业进入了工业化生产阶段，但与当时模具工业发达的上海、天津、广州等大城市相比要落后十年，和发达国家相比要落后三十年。九十年代，乐清企业逐步走向成熟，全市各模具企业进行大量技术改造，引进了大量的模具加工先进设备，模具产业工人从80年代全市不到2000人猛增18000多人。乐清的模具工业开始驶入了现代化的快车道。模具工业发展，带动了乐清电器工业，电子元件、塑料制品、橡胶工业飞速发展，1994年以后，该市以发展规模经济，创造名牌产品，提高产品质量，开始了第二次创业。乐清模具工业成为该市工业龙头产业，在全市各大、中、小企业中几乎都建立了模具班组，模具车间，分厂，模具加工中心。

乐清市模具工业经历了30年的发展，目前乐清市已有一支42000多人的机械模具产业队伍，拥有模具加工设备，线切割机床两万多台、电火花成型机1200多台，居全国之首。近年来引进瑞士、日本、美国、德国名优机床500多台，金加工设备17000多台，全行业模具加工设备固定资产总值近27亿元。去年该市模具产值32亿元，是目前我国精密模具生产规模最大、工艺技术水平最高的生产基地。

现在，随着温州制鞋、打火机、纽扣、眼镜、制笔、低压电器、电子接插件、钻头生产

基地、汽摩配等行业的迅速发展，大大促进了温州模具制造业的繁荣。温州现有各类模具厂数千家，年产值达十几个亿，尤其是乐清白象、柳市及虹桥一带，机械加工业相当发达。其中，虹桥一带制造的“多工位自动级进冲模”，精细程度享有世界顶尖声誉，而且价格低廉，不到国际市场的1/10。

卢瓯武认为，和柳市低压电器一样，模具行业有今天的成就，头功还是要归于上个世纪90年代在乐清开始的“质量立市”活动。模具有着“工业之母”的称呼，在电器、电子产品生产中，精密模具的质量直接决定了产品质量，电子产品质量要求的提高反过来又会推动精密模具制造水平的提升。数年前一家浙江乐清的低压电器企业搬迁到深圳发展，不到一年就不得不搬回。原因是开发一个新产品，模具还得到乐清来制作。

自2003年中国精密模具生产基地落户乐清以来，乐清在内外影响力不断提高，民营企业经济发展趋势迅猛，整个地区市场潜力巨大。而在深圳的电子元件市场，现在一半的市场份额被乐清人掌控，乐清人还编织了覆盖全国的市场销售网络，形成了三大类、十多个系列、上千个品种、数万种规格的电子元器件生产能力，涉及家用电器、IT电子产品、车用电器、通讯设备四大领域，为国内所有的知名家电厂商提供配套服务。目前乐清全市有电子元件生产企业2000多家，其中年产值超过亿元的企业有十多家。

乐清力博电子有限公司总经理林松铃认为，乐清电器电子制造业正在进行的产业升级给模具行业提升创造了良好的市场基础。原来，乐清许多企业在最近几年纷纷开发具有国际先进水平的产品，这些产品设计新颖、结构精巧、尺寸要求精度很高，导致整个高档模具市场处于一种供不应求的状态。为此，乐清博特利模具厂等专业模具加工企业积极引进数控机床、高光洁度线切割等硬件和先进的CAD、CAE、CAM软件，把自己的企业提升到了一定的高度[6]。

随着电子化技术的进步和生活水平的提高，国内电子产品市场始终保持旺盛需求，每年给元器件行业创造的市场机会在150亿元以上。同时由于元件属于劳动密集性产业，发达国家有将这一产业向发展中国家加快转移的趋势，乐清存在接受国际电子元器件产业转移的机会和基础。

乐清市模具业的另一个突出优势是产业史悠久，设备、技术人员众多。据了解，该市目前拥有各类机床12000多台、模具技术人员18600多人，从业人数占了全国的37%。卢瓯武说，这些技术人员当中，很大一部分是从上世纪70年代以来，本地师傅亲自培养出来，并经过了上世纪70年代、90年代产业升级的实践锻炼的熟练工人。这些工人一旦聚集起来，在特定领域的产业竞争能力相当强大。比如黄梅，刚开始只是一位普通的技术人员，现任温州(北白象)建达电子有限公司模具中心技术总监。在她艰苦学习，积极奋进的工作中，成为乐清模具行业中的一枝秀梅。2001年被评为行业十大杰出青年，为乐清机械模具工业发展为乐清经济建设做出了卓越的贡献。周霞，已从事模具设计八年现担任正泰集团模具制造中心，设计兼主管，她以高超的技术和对工作极端负责，赢得了同事敬佩和爱戴，多次被正泰集团评为先进工作者。2003年她被评为乐清机械模具行业“精英奖”荣誉。是乐清模具行业中巾帼豪杰。

合兴电子有限公司模具中心30岁的周主任认为，乐清模具最具优势的竞争力就是人才

资源充裕，在虹桥镇，模具加工是当地青年十分热衷的职业，小周的中学同学中有三分之一的人在从事模具加工职业，虹桥职业中学模具专业班每年可以培训200多名专业人才，再加上民间师傅带徒弟的方式，乐清每年培训的模具加工专业技术人员在4000人以上。据了解，在合兴公司的模具中心有160多名工人全是公司董事长陈文葆一手带出的“徒子徒孙”，目前，该公司的模具中心已经成为全省最大的企业模具中心之一。

另外，据卢瓯武介绍，虽然乐清的模具目前有60%供企业内部所需，也就是说，有一半以上的模具加工单位是制造业的“附属”。不过，不出５年的时间，这种状况就会改变，届时，将会有60%-70%的模具加工企业独立出来，成为市场化的模具生产单位。

乐清电子元器件、精密模具产业集群发展至今，已在国内具有较高的知名度，其产品在国内市场产生的影响力很大。应当说，乐清电子元器件行业与精密模具行业的协同发展，行业协会发挥的巨大作用以及其充裕的人才资源，是成功的关键因素。当然，乐清电子元器件、精密模具产业集群要想获得持续发展，必须解决发展空间的制约，以及进一步加强品牌意识，强化大中小企业间的密切合作等问题[7]。

塑料模具发展前景

模具工业是高新技术产业的一个组成部分。属于高新技术领域的集成电路的设计与制造，不能没有做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，也必须有精密塑料模具和精密冲压模具；数字化电子产品(包括通讯产品)的发展，精密模具也不行。不仅电子产品如此，在航天航空领域也离不开精密模具。例如：形状误差小于0.1～0.3的航空导弹红外线接收器的非球面反射镜，就必须用高精度的塑料模具成形。因此可以说，许多高精度模具本身就是高新技术产业的一部分。有些生产高精度模具的企业，已经被命名为“高新技术企业” [7]。

在二十世纪九十年代之前，我国模具发展情况并不理想，但自从1989年国务院颁布了《关于当前产业政策要点的决定》，将模具列为机械工业技术改造序列的第一位。1997年以来，国家又相继把模具及加工技术和设备列入“国家重点”鼓励发展的产业，并进行大力扶持。在我国加入wto后，被欧美等发达国家誉为“磁力工业”的模具工业，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机遇。

一是汽车模具：我国汽车、摩托车市场竞争逐渐白热化，十几年、几十年不变的型号车将被淘汰出局，消费者除追求其性能更为完善、配制更为优良外，对车辆外观也将有更高愿望。汽车、摩托车只有不间断地推出新产品、新型号才能适应购买者胃口，而每一型号的汽车都需要几千副模具，价格上亿元。每一型号的摩托车都要近千副模具，价值1000多万元。且每种汽车改型时将有八成模具要淘汰。

二是电子和通讯it模具：这类模具市场中，音像产品占大头，其中尤以彩电模具为主。生产一台微机需模具30多副，且由于通讯产业发展迅猛，通讯产品也更新得快，对模具的需求也很大。

三是家电模具：现在生产一台电冰箱约需模具350副，价值400万元；生产一台全自动

洗衣机需模具200副，价值3000万元；生产一台空调器的塑料模具就有20副，价值150万元。

四是建材、医药、厨卫器械：今后五年塑料门窗、塑料排水管和装饰塑料制品、医药器械、厨卫设备将会有一个很大的发展。到2010年，塑料门窗的普及率和塑料管的普及率将达到30%～50%，对模具的需求会有很大增长。生产塑料管件、门窗的模具企业，发展前景很好，“入世”后也不会受到冲击。显而易见，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，诸如精密、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。近5年来，我国平均每年进口模具约11。2亿美元，2003年就进口了近13。7亿美元的模具，这还不包括随设备和生产线作为附件带进来的模具[8]。

模具工业是高新技术产业化的重要领域。模具企业新增投资中，加工设备的投入要占80%。据模具行业专家罗百辉预测，全国约有40亿元以上的模具设备市场，而且每年还以15%以上的速度增长。

罗百辉指出，模具行业发展最关键的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。

在被誉为“塑料模之乡”的浙江宁海了解到，随着数控加工装备水平提高，企业正在纷纷加大塑料模具开发力度，塑料模具已成为模具品种中最为诱人的“奶酪”。

近年来，中国塑料模具发展速度相当快。目前，塑料模具在整个模具行业中所占比重约为30%。随着中国汽车、家电、电子通讯、各种建材迅速发展，预计在未来模具市场中，塑料模具占模具总量的比例仍将逐步提高，且发展速度将快于其他模具。以汽车工业为例，随着汽车产销量高速增长，汽车模具潜在市场十分巨大。据介绍，在生产汽车时，各种功能性零部件都要靠模具成型，仅制造一款普通轿车约需200多件内饰件模具，而制造保险杠、仪表盘、油箱、方向盘等所需的大中型塑料模具，从模具行业生产能力看，目前满足率仅约50%。在建筑领域，塑料建材大量替代传统材料也是大势所趋，预计2010年全国塑料门窗和塑管普及率将达到30%～50%，塑料排水管市场占有率将超过50%，都会大大增加对模具的需求量。应该说，塑料模具的应用潜力是不可低估的。专家预测，大型、精密、设计合理的注塑模具将受到市场普遍欢迎[9]。

与全国塑料加工业区域分布相类似，珠三角、长三角的塑料制品加工业位居前列，浙江、江苏和广东塑料模具产值在全国模具总产值中的比例也占到70％。现在，这3个省份的不少企业已意识到塑模业的无限商机，正积极组织模具产品的开发制造。最近，由杭州娃哈哈集团精密机械制造公司研制的多腔防盗瓶盖注塑模具通过浙江省省级鉴定。该模具采用的三

次顶出强制脱模技术、平衡式热流道系统、瓶盖模通用模架具有较强的创新性，模具性能和质量达到国内领先水平。据宁海模具协会介绍，去年以来，该县积极鼓励企业更新技术设备，全力推进工艺和产品创新，引导有条件的企业从生产环节向研发、销售高附加值模具拓展，大型注塑模具制造又有新的拓展，现已能够生产成套的8千克双缸洗衣机、汽车保险杠、汽车整体仪表板、汽车内饰件等大型成套模具和65英寸背投电视机壳模具。宁波跃飞模具有限公司经营部的一位工作人员告诉记者今年他们厂接到有关塑模产品的订单较上年有所增加。

记者从有关部门了解到，余姚市恒利塑胶钢模有限公司的手机面壳注塑模，宁海县大鹏模具塑料有限公司的洗衣机洗涤脱水桶注塑模，黄岩精惠普模塑厂的32〞LCD前框注塑模，浙江亨达塑料模具有限公司用于集中空调的大型空调风叶模，都达到了相当高的水平，目前产销形势都不错。余姚模具城的数百家模具企业也不甘居后，围绕汽车内外饰件、仪表板等大型精密塑料模具和以吸尘器、水暖器材、电动工具、防伪包装容器、小家电等为品牌的专业模具大做文章，同时以发展精密塑料模具为主导，积极向“高、精、尖、难、长寿命”塑料模具产品进军。黄岩模具产业为了做大做强，也正积极筹建现代化的模具园区，规划将传统的产业向高科技塑料模具园区发展。

然而，塑料模具尽管成为时下最为诱人的“奶酪”，但樱桃好吃树难栽。由于塑料零配件形状复杂、设计灵活，对模具材料、设计水平及加工设备均有较高要求，并不是人人都可以轻易涉足的。专家认为，目前中国与国外水平相比还存在较大差距，眼前需尽快突破制约模具产业发展的三大瓶颈：一是加大塑料材料与注塑工艺的研发力度；二是塑模企业应向园区发展，加快资源整合；三是模具试模结果检验等工装水平必须尽快跟上，否则塑料模具发展将受到制约。

专家指出，面对国外先进技术与高质量制品的挑战，中国塑模企业不仅要加快产业集群化，发挥规模效应，还要注重模具产业链的前端研发、人才建设和产业链后端的检测以及信息服务，尽快缩短技术、管理、工装水平与国际水准的差距。这是塑料模具企业在发展中必须解决的重要问题。[10]

模具的发展与趋势

模具，是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，60％—80％的零部件都依靠模具成形，模具质量的高低决定着产品质量的高低，因此，模具被称之为“百业之母”。模具又是“效益放大器”，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。

模具生产的工艺水平及科技含量的高低，已成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力，决定着一个国家制造业的国际竞争力。我国模具工业的技术水平近年来也取得了长足的进步。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具上了一个新台阶。大型复杂冲模以汽车覆盖件模具为代表，已能生产部分新型轿车的覆盖件模具。体现高水平制造技术的多工位级进模的覆盖面，已从电机、电

器铁芯片模具，扩展到接插件、电子枪零件、空调器散热片等家电零件模具。在大型塑料模具方面，已能生产48英寸电视的塑壳模具、6.5K g大容量洗衣机全套塑料模具，以及汽车保险杠、整体仪表板等模具。在精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具等。在大型精密复杂压铸模方面，国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模及汽车后桥齿轮箱压铸模。其他类型的模具，例如子午线轮胎活络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出模等，也都达到了较高的水平，并可替代进口模具。根据国内和国际模具市场的发展状况，有关专家预测，未来我国的模具经过行业结构调整后，将呈现十大发展趋势：一是模具日趋大型化；二是模具的精度将越来越高；三是多功能复合模具将进一步发展；四是热流道模具在塑料模具中的比重将逐渐提高；五是气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将有较大发展；六是模具标准化和模具标准件的应用将日渐广泛；七是快速经济模具的前景十分广阔；八是压铸模的比例将不断提高，同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求；九是塑料模具的比例将不断增大；十是模具技术含量将不断提高，中高档模具比例将不断增大，这也是产品结构调整所导致的模具市场未来走势的变化。近年来，我国塑料模具发展迅速。目前，塑料模具在整个模具行业中所占比重约为30%，在模具进出口中的比重高达50～70%。随着中国机械、汽车、家电、电子信息和建筑建材等国民经济支柱产业的快速发展，这一比例还将持续提高。据了解，制造一款普通轿车约需200多件内饰件模具，而制造保险杠、仪表盘、油箱、方向盘等所需的大中型塑料模具仅约50%能够满足。而塑料建材大量替代传统材料也成为所趋，预计2010年全国塑料门窗和塑管普及率将达到30%～50%，塑料排水管市场占有率将超过50%，这些都会大大增加对模具的需求。据专家预测，模具市场的总体趋热是平稳向上的，在未来的模具市场中，塑料模具的发展速度将高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。近年来，我国塑料模具在高技术驱动和支柱产业应用需求的推动下，形成了一个巨大的产业链条，从上游的原辅材料工业和加工、检测设备到下游的机械、汽车、摩托车、家电、电子通信、建筑建材等几大应用产业，塑料模具发展一片生机，目前，塑料制品的应用日渐广泛，为塑料模具提供了一个广阔的市场，同时对模具也提出了更高的要求。大型化、高精密度、多功能复合型的模具将受到青睐。与此同时，建筑、家电、汽车等行业对塑料的需求量都很大。据估计，仅汽车、摩托车行业每年就需要100多亿元的模具；彩电模具每年也有约28亿元的市场。

目前，我国模具工业地域特点明显，主要表现为：东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。模具生产最集中的地区在珠江三角和长江三角地区，约占全国模具产值的2/3以上。塑料模具与模具整个行业的地域分布相似，浙江、江苏、广东塑料模具位于全国前列，其产值在全国模具总产值中的比例达到70%。

浙江模具工业主要集中在宁波市和台州市，宁波市的余姚、宁海、慈溪及鄞州主要生产塑料模具，北仑以压铸模具为主；象山和舟山以铸造和冲压模具为主。台州市模具企业主要集中在黄岩和路桥，塑料模具占大多数。

近年来，浙江省已经逐步形成了模具产业集群，有效地带动了当地或周边地区的快速发展。自1997年开发建设以来，余姚模具城集聚效应不断凸显，现已形成一个规模大、档次

高的产业集群。目前，模具城拥有模具企业1300余家，从业人员4。5万人，全行业近五年平均增长率达31。5%。累计有91副模具被中国模协评为国家级优质模具，数量居全国各县(市、区)之首。余姚模具继2007年入选中国百佳产业集群后，2008年再次获此殊荣[11]。

我国塑料模具的发展水平与市场趋势

近年来，中国塑料模具制造水平已有较大提高。大型塑料模具已能生产单套重量达到50t以上的注塑模，精密塑料模具的精度已达到2μm，制件精度很高的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产，多腔塑料模具已能生产一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生产挤出速度达6m/min以上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。在生产手段上，模具企业设备数控化率已有较大提高，CAD/CAE/CAM技术的应用面已大为扩展，高速加工及RP/RT等先进技术的采用已越来越多，模具标准件使用覆盖率及模具商品化率都有较大幅度的提高，热流道模具的比例也有较大提高。另外，三资企业的蓬勃发展进一步促进了塑料模具设计制造水平及企业管理水平的提高，有些企业已实现信息化管理和全数字化无图制造。经过近几年的发展，塑料模具的开发、创新和企业管理等方面已显示出一些新的发展趋势：（1）在模具的质量、交货周期、价格、服务四要素中，已有越来越多的用户将交货周期放在首位。要求模具公司尽快交货，这已成为一种趋势。企业千方百计提高自己的适应能力、提高技术水准、提高装备水平、提高管理水平及提高效率等都是缩短模具生产周期的有效手段。（2）大力提高开发能力，将开发工作尽量往前推，直至介入到模具用户的产品开发中去，甚至在尚无明确用户对象之前进行开发，变被动为主动。目前，电视机和显示器外壳、空调器外壳、摩托车塑件等已采用这种方法，手机和电话机模具开发也已开始尝试。这种做法打破了长期以来模具厂只能等有了合同，才能根据用户要求进行模具设计的被动局面。（3）随着模具企业设计和加工水平的提高，模具的制造正在从过去主要依靠钳工的技艺转变为主要依靠技术。这不仅是生产手段的转变，也是生产方式的转变和观念的上升。这一趋势使得模具的标准化程度不断提高，模具精度越来越高，生产周期越来越短，钳工比例越来越低，最终促进了模具工业整体水平不断提高。中国模具行业目前已有10多个国家级高新技术企业，约200个省市级高新技术企业。与此趋势相适应，生产模具的主要骨干力量从技艺型人才逐渐转变为技术型人才是必然要求。当然，目前及相当长一段时间内，技艺型人才仍十分重要，因为模具毕竟难以完全摆脱对技艺的依靠。（4）模具企业及其模具生产正在向信息化迅速发展。在信息社会中，作为一个高水平的现代模具企业，单单只是CAD/CAM 的应用已远远不够。目前许多企业已经采用了CAE、CAT、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP等技术及其它先进制造技术和虚拟网络技术等，这些都是信息化的表现。向信息化方向发展这一趋向已成为行业共识。（5）随着人类社会的不断进步，模具必然会向更广泛的领域和更高水平发展。现在，能把握机遇、开拓市场，不断发现新的增长点的模具企业和能生产高技术含量模具企业的业务很是红火，利润水平和职工收入都很好。因此，模具企业应把握这个趋向，不断提高综合素质和国际竞争力。（6）发达工业国家的模具正加速向中国转

移，其表现方式为：一是迁厂，二是投资，三是采购。中国的模具企业应抓住机遇，借用并学习国外先进技术，加快自己的发展步伐。[12]

我国目前模具技术水平与未来发展趋势

模具生产技术水平的高低不仅是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。而且在很大程度上决定着这个国家的产品质量。效益及新产品开发能力。

我国目前的模具开发制造水平比国际先进水平至少相差10年。特别是大型。精密。复杂。长寿命模具的产需矛盾十分突出。已成为严重制约我国制造业发展的瓶颈。

模具是工业的基础工艺装备、在电讯、汽车、摩托车、电机、电器、仪器、家电，建材等产品中，80%以上都要依靠模具成形。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，高生产力和低消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的。

随着我国工业的不断发展，对模具提出越来越高的要求。因此，精密、大型、复杂、长寿命模具的需求发展将高于总量发展速度。[13]

未来我国模具行业的发展趋势

据业内人士分析。未来我国模具发展趋势包括10个方面:

一、模具日趋大型化。

二、模具的精度将越来越高，10年前精密模具的精度一般为5微米，现已达到2-3微米、1微米精度的模具也将上市。

三、多功能复合模具将进一步发展，新型多功能复合模具除了冲压成型零件外，还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务。对钢材的性能要求越来越高。

四、热流道模具在塑料模具中的比重也将逐渐提高。

五、随着塑料成型工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注塑成型等工艺的模具也将随之发展。

六、标准件的应用将日益广泛，模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期，还能提高模具的质量和降低模具制造成本。

七、快速经济模具的前景十分广阔。

八、随着车辆和电机等产品向轻量化发展，压铸模的比例将不断提高，同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。

九、以塑代钢。以塑代木的进程进一步加快，塑料模具的比例将不断增大，由于机械零件的复杂程度和精度的不断提高，对塑料模具的要求也越来越高。

十、模具技术含量将不断提高。[13]

参考文献

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[3] 陈建勇.模具CAD/CAM软件的应用与开发现状[J]. 中国高新技术企业, 2007-03

[4] 静永慧.浅析现代模具制造行业发展[J].模具技术，2001,(5)

[5] 曾文波.加入WTO后的中国模具CAD技术发展

[EB/OL].http;//https://www.360docs.net/doc/074488753.html,/club/post/view/98_3484687.html,2005-03-03

[6] 张莹,周建忠,戴亚春。激光加工技术在模具制造中的应用[J].模具工业，2001,(4)

[7] 石明洪,骆志高.注塑模CAD/CAE/CAM的研究现状[D].江苏理工大学学报,1998-11

[8] 周利民.国内外注塑模具的发展趋势[J]. 模具工程,2005-11

[9] 周永泰.我国塑料模具现状与发展趋势[J].塑料，2000-06

[10]周永泰。中国模具的现状和发展[EB/OL]. https://www.360docs.net/doc/074488753.html,/site70/info8118.htm,

2009-11-17

[11] 罗百辉. 注塑模具制造有5个明显特点

[EB/OL].https://www.360docs.net/doc/074488753.html,/Blog/BlogThread.aspx?EntryID=184287

[12] 李德群,肖祥芷.模具CAD/CAE/CAM的发展概况及趋势[J]. 模具工业, 2005,(7)

[13] 塑料模具发展前景广阔市场诱人[EB/OL].https://www.360docs.net/doc/074488753.html,/html/200704/21/194304447.htm, 2007-4-21