中國鑄造模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
　　“十五”期間，中國鑄造市場呈現(xiàn)良好趨勢,，2005年全國鑄件總量達(dá)到1800萬噸左右,。其中，球墨鑄件在總產(chǎn)量中的比重提高到20％～25％，即320萬～400萬噸,；隨著轎車產(chǎn)量的增加,，有色鑄造件產(chǎn)量接近200萬噸；今后,？場需求也將保持高速增長態(tài)勢,，全球?qū)χ袊T件的年需求量約為4000萬噸左右，其中球墨鑄鐵和有色合金鑄件需求量增長迅速,，鑄造模具產(chǎn)值將超過百億元人民幣,。

　　一、國內(nèi)外鑄造模具企業(yè)比較
　　全國鑄造模具生產(chǎn)企業(yè),，大體可以分成以下幾類：一類為鑄造模具專業(yè)廠（包括合資和獨(dú)資企業(yè)）,，這些企業(yè)設(shè)備，技術(shù)優(yōu)良,，是鑄造模具行業(yè)的主力,；第二類是鑄造專業(yè)廠的模具車間；第三類是近年來發(fā)展迅速的私營和民營模具廠,，這類企業(yè)規(guī)模不大,，數(shù)量眾多，各有分工,，協(xié)同作戰(zhàn),，分布在江浙、廣東一帶,，其中有些廠已經(jīng)具備了一定的實(shí)力,；第四類是兼做鑄造模具的其他一些模具廠?？傊?，鑄造模具生產(chǎn)企業(yè)呈多元化，并向高水平發(fā)展,，這也是中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的必然趨勢,。
　　國外發(fā)達(dá)國家的模具廠大體分為獨(dú)立的模具廠和隸屬于一些大的集團(tuán)公司的模具廠，一般規(guī)模都不大,，但專業(yè)化程度高,，技術(shù)水平高，生產(chǎn)效率極高,。
　　國外模具企業(yè)一般不超過100人,，多數(shù)在50人以下。在人員結(jié)構(gòu)上,，設(shè)計(jì),、質(zhì)量控制、營銷人員超過30％，管理人員在5％以下,。年人均產(chǎn)值超過100萬元人民幣,，高能達(dá)到200多萬元人民幣。國內(nèi)模具企業(yè)中一些私營,、合資企業(yè)人員結(jié)構(gòu)和國外差不多,，但一些國企的人員結(jié)構(gòu)還不盡合理，在年人均產(chǎn)值上差距還很大,，多數(shù)在10萬～20萬元人民幣,，少數(shù)能達(dá)到40萬元人民幣。
　　國外模具企業(yè)對(duì)人員素質(zhì)要求較高,，技術(shù)人員一專多能,，一般能獨(dú)立完成從工藝到工裝的設(shè)計(jì)；操作人員具備多種操作技能,；營銷人員對(duì)模具的了解和掌握很深,。國內(nèi)模具企業(yè)分工較細(xì)，缺乏綜合素質(zhì)較高的人員,。
　　國外模具企業(yè)CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛,，逆向工程、快速原型制造鑄造模具使用也比較多,。國內(nèi)模具企業(yè)中一些骨干廠家在這方面和國外差距已經(jīng)不大,，有些已經(jīng)達(dá)到國外水平，但一些中小型模具企業(yè)與國外的差距還是很大,。不過在模具材料方面,，隨著國外技術(shù)的引進(jìn)和中國自身研發(fā)能力的提高，差距在逐漸縮小,。
　　在模具的價(jià)格和制造周期上,，國外模具價(jià)格一般是國內(nèi)模具的5～10倍，制造周期是2～3倍（一般把模具的調(diào)試時(shí)間也算在制造周期之內(nèi)）,，在這兩方面應(yīng)該說國內(nèi)模具企業(yè)還是具有一定競爭優(yōu)勢的,。

　　二、鑄造模具的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)
　　中國雖然是鑄造大國,，但遠(yuǎn)非鑄造強(qiáng)國,，中國鑄造工藝水平、鑄件質(zhì)量,、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等較之國家還有很大差距,。鑄造工藝方法以砂型鑄造為主，其中手工,、半機(jī)械化造型仍占很大比例，但近年來中國壓鑄工業(yè)發(fā)展迅速，每年保持7％～10％的增長速度,。中國的汽車工業(yè)也正在成長過程中,，為了減輕汽車重量，轎車的鋁,、鎂輕金屬用量將進(jìn)一步增長,，這就對(duì)壓鑄件提出了更高的質(zhì)量要求。中國鑄造工藝裝備同國家相比還有一定差距,。20世紀(jì)90年代以前,，鑄造模具的設(shè)計(jì)使用計(jì)算機(jī)的很少，制造也主要以普通萬能設(shè)備為主,。
　　進(jìn)入90年代,，巨大的市場需求，特別是汽車,、摩托車業(yè)的快速發(fā)展,，極大地推進(jìn)了中國鑄造模具業(yè)的發(fā)展。同時(shí)隨著合資和獨(dú)資企業(yè)的介入,，國外的模具設(shè)備和制造技術(shù)的引進(jìn),，促使國產(chǎn)鑄造模具設(shè)計(jì)和制造技術(shù)水平逐步提高，一些企業(yè)已經(jīng)具備設(shè)計(jì)和制造大型精密模具的能力,，如一汽鑄造有限公司鑄造模具廠設(shè)計(jì)制造的一套3400t壓鑄機(jī)用的壓鑄模具,，總重達(dá)33.5t，是目前國產(chǎn)壓鑄模中大的模具,。

　　20世紀(jì)90年代以來,，鑄造模具業(yè)在設(shè)計(jì)和制造方面的主要變化有：
　　1、模具企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平提高,，高新技術(shù)在模具的設(shè)計(jì)和制造中的應(yīng)用,，已成為快速制造優(yōu)質(zhì)模具的有力保證。CAD/CAM/CAE的應(yīng)用,，顯示了用信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性,，CAD/CAM/CAE已成為模具企業(yè)普遍應(yīng)用的技術(shù)。CAD/CAM一體化技術(shù)已在鑄造模具業(yè)中廣泛使用,，目前二維設(shè)計(jì)使用的軟件主要是AutoCAD,，三維設(shè)計(jì)使用的軟件比較多，主要有Pro/E,、UG,、Cimatron等。
　　目前一汽鑄造模具廠的3D設(shè)計(jì)已達(dá)到95％以上,，在三維設(shè)計(jì)后使用三維虛擬裝配檢測技術(shù)對(duì)裝配干涉進(jìn)行檢查,，保證了模具設(shè)計(jì)質(zhì)量,，確保了設(shè)計(jì)和工藝的合理性。三維數(shù)據(jù)經(jīng)過CAM軟件編輯,，NC代碼直接傳輸?shù)綌?shù)控設(shè)備上進(jìn)行模具加工,。數(shù)控機(jī)床的普遍應(yīng)用，保證了模具零件的加工精度和質(zhì)量,，大大提高了模具的準(zhǔn)確率和生產(chǎn)效率,。CAE技術(shù)也在逐步運(yùn)用到實(shí)際設(shè)計(jì)、生產(chǎn)中,，運(yùn)用CAE技術(shù)模擬金屬的充填過程,、分析冷卻過程、預(yù)測成形過程中可能發(fā)生的缺陷以及產(chǎn)品開發(fā)前期的凝固模擬,，大大優(yōu)化了工藝設(shè)計(jì),，縮短了試驗(yàn)時(shí)間。一汽鑄造有限公司鑄造模具廠在一些大型復(fù)雜模具,，如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體,、缸蓋、變速箱殼體模具的設(shè)計(jì)中已經(jīng)開始應(yīng)用CAE技術(shù)對(duì)流場,、溫度場進(jìn)行模擬分析,，工藝成品率得到極大提高。

　　2,、銑削加工是型腔模具加工的重要手段,。高速加工（HighSpeedMachining，簡稱HSM）是以高切削速度,、高進(jìn)給速度和高加工質(zhì)量為主要特徵的加工技術(shù),，具有工件溫升低、切削力小,、加工平穩(wěn),、加工質(zhì)量好、加工效率高（為普通銑削加工的5～10倍）及可加工硬材料（可達(dá)60HRC）等諸多優(yōu)點(diǎn),，因而在模具加工中日益受到重視,。高速加工技術(shù)引入模具工業(yè)，提高了模具精度,，大大縮短了模具制造時(shí)間,。研究表明，對(duì)于一般復(fù)雜程度的模具,，HSM加工時(shí)間可減少30％以上,。
　　目前，模具企業(yè)為了縮短制模周期,、提高場競爭力,，采用高速切削加工技術(shù)越來越多,。HSM一般主要用于大、中型模具加工,，如汽車覆蓋件模具,、壓鑄模、大型塑料模具等曲面加工,，其曲面加工精度可達(dá)0.01mm。在生產(chǎn)中采用數(shù)控高速銑削技術(shù),，可大大縮短制模時(shí)間,。經(jīng)高速銑削精加工后的模具型面，僅需略加拋光便可使用,，節(jié)省了大量修磨,、拋光時(shí)間。
　　增加數(shù)控高速銑床,，是模具企業(yè)設(shè)備投資的重點(diǎn)之一,。

　　3、電火花加工在鑄造模具制造中是不可缺少的工藝方法,。電火花加工對(duì)于淬火后的深,、小型腔的加工仍是有效的方案。日本沙迪克公司的直線電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)的數(shù)控電火花成型機(jī)床具有驅(qū)動(dòng)反應(yīng)快,、傳動(dòng)及定位精度高,、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。瑞士夏米爾公司的電火花成型機(jī)具有的P-E3自適應(yīng)控制系統(tǒng),、PCE能量控制系統(tǒng)及自動(dòng)編程專家系統(tǒng),，在鑄造模具制造中有其不可替代的作用。

　　4,、精密,、復(fù)雜、大型模具的發(fā)展,，對(duì)檢測設(shè)備的要求越來越高?，F(xiàn)在精密模具的精度已達(dá)2～3μm，鑄造模具的精度要求也達(dá)到10～20μm,。目前國內(nèi)廠家使用較多的檢測設(shè)備有意大利,、美國、德國等具有數(shù)字化掃描功能的三坐標(biāo)測量機(jī),。如一汽鑄造有限公司鑄造模具設(shè)備廠擁有德國生產(chǎn)的1600mm× 1200mm三坐標(biāo)測量機(jī),，具有數(shù)字化掃描功能，可以實(shí)現(xiàn)從測量實(shí)物到建立數(shù)學(xué)模型,，輸出NC代碼,，終實(shí)現(xiàn)模具制造的全過程,，成功地實(shí)現(xiàn)逆向工程技術(shù)在模具制造中的開發(fā)和應(yīng)用。這方面的設(shè)備還包括：英國雷尼紹公司的高速掃描儀（CYCLONSERIES2）,，該掃描儀可實(shí)現(xiàn)激光測頭和接觸式測頭優(yōu)勢互補(bǔ),，激光掃描精度為0.05mm，接觸式測頭掃描精度達(dá)0.02mm,。利用逆向工程制作模具,，具有制作周期短、精度高,、一致性好及價(jià)格低等許多優(yōu)點(diǎn),。

　　5、快速原型制造鑄造模具已進(jìn)入實(shí)用階段,，LOM,、SLS等方法應(yīng)用的可靠性和技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平。

　　6,、模具毛坯快速制造技術(shù),。主要有干砂實(shí)型鑄造、負(fù)壓實(shí)型鑄造,、樹脂砂實(shí)型鑄造等技術(shù),。

　　7、用戶要求模具交付期越來越短,、模具價(jià)格越來越低,。為了保證按期交貨，有效地管理和控制成本已成為模具企業(yè)生存和發(fā)展的主要因素,。采用的管理信息系統(tǒng),，實(shí)現(xiàn)集成化管理，對(duì)于模具企業(yè),，特別是規(guī)模較大的模具企業(yè),，已是一項(xiàng)極待解決的任務(wù)。如一汽鑄造模具廠基本上實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理,，從生產(chǎn)計(jì)劃,、工藝制定，到質(zhì)檢,、庫存,、統(tǒng)計(jì)、核算等,，普遍使了計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng),，廠內(nèi)各部門可通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)共享信息。
　　利用信息技術(shù)等高新技術(shù)改造模具企業(yè)的傳統(tǒng)生產(chǎn)已成為必然,。

　　三,、鑄造模具用材料
　　鑄造模具用材料可分別選用木材,、可加工塑料、鋁合金,、鑄鐵,、鋼材等。
　　木模目前仍廣泛應(yīng)用于手工造型或單件小批量生產(chǎn)中,，但隨著環(huán)境保護(hù)要求和木材加工性能差的限制,，取而代之的將是實(shí)型鑄造。實(shí)型鑄造以泡沫塑料板材為材料,，裁減粘貼成模樣,，然后澆注而成鑄件，該方法較之用木模,，周期短、費(fèi)用低,。
　　塑料模的應(yīng)用呈上升趨勢,，尤其是可加工塑料的應(yīng)用日益廣泛。
　　鋁合金模由于重量輕尺寸精度較高,，因此應(yīng)用較廣泛,。但近來應(yīng)用有減少趨勢，部分已被塑料模和鑄鐵模所取代,。