1. 模具行业特点
模具被称为“工业之母”,是对原材料进行加工,赋予原材料以完整构型和精确尺寸的加工工具,主要用于高效、大批量生产工业产品中的有关零部件。随着现代化工业的发展,模具已广泛应用于建筑、交通、汽车、能源、消费电子等领域。根据加工成型方法的不同,模具可分为冲压模具、压铸模具、锻造模具、铸造模具、挤压模具以及其他模具。
一、中国模具制造行业市场现状
近年来,由于中国工业化程度不断提高,中国已经成为世界模具制造大国和模具贸易大国。模具行业与诸多行业关联性高、涉及面广,下游市场的不断发展也带动我国模具行业快速发展。特别是随着全球制造业向中国转移,驱动我国制造业升级,也将给模具行业带来新的增长机遇。2016年中国模具行业市场规模达2731.07亿元,因受疫情影响,2020年中国模具行业市场规模有所下降,其市场规模为2766.12亿元。预计2021年中国模具行业市场规模将有所回升,将达到3028.33亿元。
数据来源:中商产业研究院整理
就中国模具行业市场产量来看,2019年中国模具行业产量为2425.11万套,预计2021年中国模具行业产量将达到2406.80万套。
数据来源:中商产业研究院整理
二、中国模具制造行业发展趋势
(一)领先企业市场份额提升,行业集中度逐步提高
目前模具制造行业以中小企业为主,数量众多,但行业集中度较低。随着汽车轻量化、消费电子、轨道交通等高端下游应用需求的持续增长,行业内领先企业在深耕现有客户的同时加大研发投入,加快生产线自动化升级,提升新品开发水平,不断增强多规格、全产线的一站式配套服务,从而占据新增市场份额,而工艺水平低、技术开发能力弱、服务能力差的小企业将逐步被淘汰,市场资源向行业内优势企业逐步集中。
(二)国内低端市场相对饱和,中高端市场国产化步伐加快
与国际领先企业相比,国内模具制造企业数量众多,但多数企业由于设备水平和研发投入有限,以生产低端产品为主,品种相对单一,较难满足不断升级的下游市场需求。近年来,部分国内领先的模具制造企业,通过引进国外先进的生产设备和技术,同时加强自主技术研发和生产工艺创新,提升产线的自动化水平,提高产品精度和稳定性,在中高端市场与国际厂商进行全方位竞争,不断实现中高端产品的进口替代。
(三)生产制造向自动化、智能化方向发展,生产效率极大提高
随着CAD/CAE/CAM一体化技术、三维设计技术等信息管理技术在机械制造行业的深度运用及物联网技术的发展,模具制造行业未来将在生产及设计过程中提升新技术融合能力和软硬件一体化能力,推动生产制造向自动化、智能化的方向发展,从而提高模具加工效率和制造精度。在现有技术水平与制造能力的基础上,模具制造行业正逐步通过通信技术、大数据及物联网技术的综合集成应用,实现高效化、自动化及智能化的升级,全面提升产品设计能力、生产过程控制能力。
(四)快速响应市场需求,提升定制化研发设计能力,成为竞争的重要因素
模具制造产品通常是面向客户实际需求而展开的定制化生产。近年来,随着光伏、风电、汽车轻量化、消费电子等下游应用领域的扩展,产品更新速度不断加快,模具制造行业作为上游领域理应深刻理解产品特点和客户需求,参与客户初始研发,缩短研发周期,加快生产和服务响应速度,提高产品的质量稳定性。面向客户和市场需求,开展同步研发设计、生产制造的能力逐渐成为衡量企业市场竞争力的重要指标。
2. 模具行业特点分析
砂铸模具是模具中的一个大类别。随着我国汽车摩托车工业的迅速发展,压铸行业迎来了发展的新时期,同时,也对压铸模具的综合力学性能、寿命等提出了高的要求。要满足不断提高的使用性能需求仅仅依靠新型模具材料的应用仍然很难满足,将各种表面处理技术应用到压铸模具的表面处理当中才能达到对压铸模具高精度和高寿命的要求。在各种模具中,砂铸模具的工作条件是较为苛刻的。压力铸造是使熔融金属在高压、高速下充满模具型腔而压铸成型,在工作过程中反复与炽热金属接触,因此要求压铸模具有较高的耐热疲劳、导热性耐磨性、耐蚀性、冲击韧性、红硬性、良好的脱模性等。因此,对压铸模具的表面处理技术要求较高。
砂铸模具型砂应具备的性能:
1)透气性型
高温金属液浇入铸型后,型内充满大量气体,这些气体由铸型内顺利 排出去,型砂这种能让气体透过的性能称为透气性。否则将会使铸件产生气孔、浇不足等缺陷。铸型的透气性受砂的粒度、粘土含量、水分含量及砂型紧实度等因素 的影响。砂的粒度越细、粘土及水分含量越高、砂型紧实度越高,透气性则越差
2) 强度
型砂抵抗外力破坏的能力称为强度。型砂具备足够高的强度才能在造型、搬运、合箱过程中不引起塌陷,浇注时也不会破坏铸型表面。型砂的强度也不宜过高,否则会因透气性、退让性的下降,使铸件产生缺陷。
3) 耐火性
高温的金属液体浇进后对铸型产生强烈的热作用,因此型砂要具有抵抗高温热作用的能力即耐火性。如造型材料的耐火性差,铸件易产生粘砂。型砂中SiO2含量越多,型砂颗粒越大,耐火性越好。
4) 可塑性
指型砂在外力作用下变形,去除外力后能完整地保持已有形状的能力。造型材料的可塑性好,造型操作方便,制成的砂型形状准确、轮廓清晰。
5) 退让性
铸件在冷凝时,体积发生收缩,型砂应具有相应的被压缩的能力,称为退让性。型砂的退让性不好,铸件易产生内应力或开裂。型砂越紧实,退让性越差。在型砂中加入木屑等物可以提高退让性。
3. 模具制造业的特点
模具(mújù),工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法得到所需产品的各种模子和工具。简而言之,模具是用来制作成型物品的工具,这种工具由各种零件构成,不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。
①加工金属的模具。
②加工非金属和粉末冶金的模具。包括塑料模(如双色模具、压塑模和挤塑模等)、橡胶模和粉末冶金模等。根据结构特点,模具又可分为平面的冲裁模和具有空间的型腔模。模具一般为单件,小批生产。
4. 模具生产特点
冲压加工工艺日趋成熟,但其在提供便捷性的同时也有不可避免的缺点: ①冲压加工多用机械压力机,运行速度快,手工操作时强度较大; ②冲压加工所用的模具一般比较复杂。制造周期长、成本较高; ③冲压加工必须具备相应的模具,因此最适合批量较大的生产,对于单件、小批量生产受到一定的限制; ④冲模设计偏重经典理论及经验,需要有较强的想象力和创造力,对模具的设计者和制造者要求较高。 冲压加工优点: 与机械加工及塑性加工的其它方法相比,冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。 (1) 冲压加工的生产效率高,且操作方便,易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工,普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次,高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上,而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。 (2) 冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度,且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。 (3) 冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件,如小到钟表的秒表,大到汽车纵梁、覆盖件等,加上冲压时材料的冷变形硬化效应,冲压的强度和刚度均较高。 (4) 冲压一般没有切屑碎料生成,材料的消耗较少,且不需其它加热设备,因而是一种省料,节能的加工方法,冲压件的成本较低。
5. 模具行业特点是什么
模具(mú jù),工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法得到所需产品的各种模子和工具。 简而言之,模具是用来制作成型物品的工具,这种工具由各种零件构成,不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。素有“工业之母”的称号。
在外力作用下使坯料成为有特定形状和尺寸的制件的工具。广泛用于冲裁、模锻、冷镦、挤压、粉末冶金件压制、压力铸造,以及工程塑料、橡胶、陶瓷等制品的压塑或注塑的成形加工中。模具具有特定的轮廓或内腔形状,应用具有刃口的轮廓形状可以使坯料按轮廓线形状发生分离(冲裁)。应用内腔形状可使坯料获得相应的立体形状。模具一般包括动模和定模(或凸模和凹模)两个部分,二者可分可合。分开时取出制件,合拢时使坯料注入模具型腔成形。模具是精密工具,形状复杂,承受坯料的胀力,对结构强度、刚度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有较高要求,模具生产的发展水平是机械制造水平的重要标志之一。
模具种类很多
根据加工对象和加工工艺可分为:
①加工金属的模具。
②加工非金属和粉末冶金的模具。包括塑料模(如双色模具、压塑模和挤塑模等) 、橡胶模和粉末冶金模等。 根据结构特点,模具又可分为平面的冲裁模和具有空间的型腔模。模具一般为单件,小批生产。
按所成型的材料的不同
五金模具、塑胶模具、以及其特殊模具。
五金模具分为:包括冲压模 ( 如冲裁模具、弯曲模具、拉深模具、翻孔模具、缩孔模具、起伏模具、胀形模具、整形模具等)、锻模(如模锻模、镦锻模等)、挤压模具、挤出模具、压铸模具、锻造模具等;
非金属模具分为:塑料模具和无机非金属模具。而按照模具本身材料的不同,模具可分为:砂型模具,金属模具,真空模具,石蜡模具等等。其中,随着高分子塑料的快速发展,塑料模具与人们的生活密切相关。塑料模具一般可分为:注射成型模具,挤塑成型模具,气辅成型 模具等等。