“十五”期間中國鑄造巿場呈現(xiàn)良好趨勢，2005年全國鑄件總量達到1800萬噸左右橘曙，球墨鑄件在總產量中的比重提高到20%-25%慷递，即320萬-400萬噸儒剧；隨著轎車產量的增加，有色鑄造件產量接近200萬噸祸芙；今后國際巿場需求也將保持高速增長態(tài)勢停唐，全球對中國鑄件的年需求量約為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钱锉，鑄造模具產值將超過百億元人民幣时憾。

　　一、國內外鑄造模具企業(yè)比較

　　全國鑄造模具生產企業(yè)诊捆，大體可以分成以下幾類：第一類為鑄造模具專業(yè)廠（包括合資和獨資企業(yè)）鸽拱，這些企業(yè)設備先進，技術優(yōu)良纸措，是鑄造模具行業(yè)的主力谓苟；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协怒，這類企業(yè)規(guī)模不大涝焙，數(shù)量眾多，各有分工孕暇，協(xié)同作戰(zhàn)仑撞，分布在江浙、廣東一帶芭商，其中有些廠已經具備了一定的實力；第四類是兼做鑄造模具的其他一些模具廠搀缠☆蹰梗總之，鑄造模具生產企業(yè)呈多元化艺普，并向高水平發(fā)展簸州，這也是中國經濟發(fā)展帶來的必然趨勢。

　　國外發(fā)達國家的模具廠大體分為獨立的模具廠和隸屬于一些大的集團公司的模具廠歧譬，一般規(guī)模都不大岸浑，但專業(yè)化程度高，技術水平高测扼，生產效率極高慷郎。

　　國外模具企業(yè)一般不超過100人，多數(shù)在50人以下纲秫。在人員結構上促驶，設計、質量控制单步、營銷人員超過30%物遗，管理人員在5%以下涣恤。年人均產值超過100萬元人民幣，最高能達到200多萬元人民幣插撩。國內模具企業(yè)中一些私營络骤、合資企業(yè)人員結構和國外差不多，但一些國企的人員結構還不盡合理摹院，在年人均產值上差距還很大朵令，多數(shù)在10~20萬元人民幣，少數(shù)能達到40萬元人民幣鲁修。

　　國外模具企業(yè)對人員素質要求較高本谜，技術人員一專多能，一般能獨立完成從工藝到工裝的設計偎窘；操作人員具備多種操作技能乌助；營銷人員對模具的了解和掌握很深。國內模具企業(yè)分工較細陌知，缺乏綜合素質較高的人員他托。

　　國外模具企業(yè)CAD/CAM/CAE技術的應用比較廣泛，逆向工程仆葡、快速原型制造鑄造模具使用也比較多赏参。國內模具企業(yè)中一些骨干廠家在這方面和國外差距已經不大，有些已經達到國外水平沿盅，但一些中小型模具企業(yè)與國外的差距還是很大把篓。不過在模具材料方面，隨著國外技術的引進和中國自身研發(fā)能力的提高腰涧，差距在逐漸縮小韧掩。

　　在模具的價格和制造周期上，國外模具價格一般是國內模具的5～10倍窖铡，制造周期是2～3倍（一般把模具的調試時間也算在制造周期之內）柒汉，在這兩方面應該說國內模具企業(yè)還是具有一定競爭優(yōu)勢的。

　　二萨宙、鑄造模具的設計與制造技術

　　中國雖然是鑄造大國监昏，但遠非鑄造強國，中國鑄造工藝水平惦知、鑄件質量承副、技術經濟指標等較之先進國家還有很大差距。鑄造工藝方法以砂型鑄造為主爪辟，其中手工败饵、半機械化造型仍占很大比例，但近年來中國壓鑄工業(yè)發(fā)展迅速椭徙，每年保持7%～10%的增長速度熊过。中國的汽車工業(yè)也正在成長過程中吝重，為了減輕汽車重量，轎車的鋁胖真、鎂輕金屬用量將進一步增長沦匿，這就對壓鑄件提出了更高的質量要求。中國鑄造工藝裝備同先進國家相比還有一定差距振峻。20世紀90年代以前臼疫，鑄造模具的設計使用計算機的很少，制造也主要以普通萬能設備為主扣孟。進入90年代烫堤，巨大的巿場需求，特別是汽車凤价、摩托車業(yè)的快速發(fā)展鸽斟，極大地推進了中國鑄造模具業(yè)的發(fā)展。同時隨著合資和獨資企業(yè)的介入利诺，國外先進的模具設備和制造技術的引進富蓄，促使國產鑄造模具設計和制造技術水平逐步提高，一些企業(yè)已經具備設計和制造大型精密模具的能力慢逾，如一汽鑄造有限公司鑄造模具廠設計制造的一套3400t壓鑄機用的壓鑄模具立倍，總重達33.5t，是目前國產壓鑄模中最大的模具侣滩。

　　20世紀90年代以來口注，鑄造模具業(yè)在設計和制造方面的主要變化有：

　　(1)模具企業(yè)的生產技術水平提高，高新技術在模具的設計和制造中的應用相询，已成為快速制造優(yōu)質模具的有力保證逐嗅。CAD/CAM/CAE的應用，顯示了用信息技術帶動和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性绣嫉，CAD/CAM/CAE已成為模具企業(yè)普遍應用的技術黄惭。CAD/CAM一體化技術已在鑄造模具業(yè)中廣泛使用翁脓，目前二維設計使用的軟件主要是AutoCAD普计，三維設計使用的軟件比較多，主要有Pro/E漫北、UG迂唤、Cimatron等。

　　目前一汽鑄造模具廠的3D設計已達到95%以上市贡，在三維設計后使用三維虛擬裝配檢測技術對裝配干涉進行檢查革惊，保證了模具設計質量，確保了設計和工藝的合理性切果。三維數(shù)據經過CAM軟件編輯骏卿，NC代碼直接傳輸?shù)綌?shù)控設備上進行模具加工符焊。數(shù)控機床的普遍應用，保證了模具零件的加工精度和質量姻僧，大大提高了模具的準確率和生產效率规丽。CAE技術也在逐步運用到實際設計、生產中撇贺，運用CAE技術模擬金屬的充填過程赌莺、分析冷卻過程、預測成形過程中可能發(fā)生的缺陷以及產品開發(fā)前期的凝固模擬松嘶，大大優(yōu)化了工藝設計艘狭，縮短了試驗時間。一汽鑄造有限公司鑄造模具廠在一些大型復雜模具翠订，如發(fā)動機缸體巢音、缸蓋、變速箱殼體模具的設計中已經開始應用CAE技術對流場蕴轨、溫度場進行模擬分析港谊，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橙弱。高速加工（High Speed Machining,簡稱HSM）是以高切削速度歧寺、高進給速度和高加工質量為主要特徵的加工技術，具有工件溫升低傻椿、切削力小阅秀、加工平穩(wěn)、加工質量好肤狞、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60HRC）等諸多優(yōu)點京拣，因而在模具加工中日益受到重視。高速加工技術引入模具工業(yè)货瘫，提高了模具精度帜猩，大大縮短了模具制造時間。研究表明鬓灼，對于一般復雜程度的模具朦阶，HSM加工時間可減少30%以上。

　　目前瘪吭，模具企業(yè)為了縮短制模周期杰翰、提高巿場競爭力，采用高速切削加工技術越來越多经芋。HSM一般主要用于大焰诲、中型模具加工，如汽車覆蓋件模具、壓鑄模溪食、大型塑料模具等曲面加工囊卜，其曲面加工精度可達0.01mm。在生產中采用數(shù)控高速銑削技術错沃，可大大縮短制模時間边败。經高速銑削精加工后的模具型面，僅需略加拋光便可使用捎废，節(jié)省了大量修磨笑窜、拋光時間。

　　增加數(shù)控高速銑床登疗，是模具企業(yè)設備投資的重點之一排截。

　　(3)電火花加工在鑄造模具制造中是不可缺少的工藝方法。電火花加工對于淬火后的深辐益、小型腔的加工仍是有效的方案断傲。日本沙迪克公司的直線電動機伺服驅動的數(shù)控電火花成型機床具有驅動反應快、傳動及定位精度高智政、熱變形小等優(yōu)點层筹。瑞士夏米爾公司的電火花成型機具有的P-E3自適應控制系統(tǒng)、PCE能量控制系統(tǒng)及自動編程專家系統(tǒng)清截，在鑄造模具制造中有其不可替代的作用风踪。

　　(4)精密、復雜弧蜒、大型模具的發(fā)展也菊，對檢測設備的要求越來越高。現(xiàn)在精密模具的精度已達2～3μm砰穗，鑄造模具的精度要求也達到10～20μm揽宵。目前國內廠家使用較多的檢測設備有意大利、美國渣么、德國等具有數(shù)字化掃描功能的三坐標測量機脐拄。如一汽鑄造有限公司鑄造模具設備廠擁有德國生產的1600mm×1200mm三坐標測量機，具有數(shù)字化掃描功能蛋鸡，可以實現(xiàn)從測量實物到建立數(shù)學模型醇樱，輸出NC代碼，最終實現(xiàn)模具制造的全過程饼暑，成功地實現(xiàn)逆向工程技術在模具制造中的開發(fā)和應用稳析。這方面的設備還包括：英國雷尼紹公司的高速掃描儀（CYCLON SERIES2）洗做，該掃描儀可實現(xiàn)激光測頭和接觸式測頭優(yōu)勢互補弓叛，激光掃描精度為0.05mm，接觸式測頭掃描精度達0.02mm。

　　利用逆向工程制作模具撰筷，具有制作周期短陈惰、精度高、一致性好及價格低等許多優(yōu)點毕籽。

　　(5)快速原型制造鑄造模具已進入實用階段抬闯，LOM、SLS等方法應用的可靠性和技術指標已經達到國外同類產品水平关筒。

　　(6)模具毛坯快速制造技術溶握。主要有干砂實型鑄造、負壓實型鑄造蒸播、樹脂砂實型鑄造等技術睡榆。

　　(7)用戶要求模具交付期越來越短、模具價格越來越低袍榆。為了保證按期交貨栽铁，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。采用先進的管理信息系統(tǒng)柜步，實現(xiàn)集成化管理判原，對于模具企業(yè)，特別是規(guī)模較大的模具企業(yè)冲或，已是一項極待解決的任務今天。如一汽鑄造模具廠基本上實現(xiàn)了計算機網絡管理，從生產計劃腌棒、工藝制定肾轨，到質檢、庫存套芦、統(tǒng)計档徘、核算等，普遍使用了計算機管理系統(tǒng)短材，廠內各部門可通過計算機網絡共享信息宝各。

　　利用信息技術等高新技術改造模具企業(yè)的傳統(tǒng)生產已成為必然。

　　三搭独、鑄造模具用材料

　　鑄造模具用材料可分別選用木材婴削、可加工塑料、鋁合金牙肝、鑄鐵唉俗、鋼材等。

　　木模目前仍廣泛應用于手工造型或單件小批量生產中配椭，但隨著環(huán)境保護要求和木材加工性能差的限制虫溜，取而代之的將是實型鑄造雹姊。實型鑄造以泡沫塑料板材為材料，裁減粘貼成模樣衡楞，然后澆注而成鑄件吱雏，該方法較之用木模，周期短瘾境、費用低歧杏。

　　塑料模的應用呈上升趨勢，尤其是可加工塑料的應用日益廣泛迷守。

　　鋁合金模由于重量輕尺寸精度較高犬绒，因此應用較廣泛。但近來應用有減少趨勢脯纽，部分已被塑料模和鑄鐵模所取代菊虏。

　　鑄鐵模是大批量鑄造生產的首選，并被大量使用阳框。它具有強度高桦材、硬度高、加工性好旦氓、成本低炮惕、使用壽命長等優(yōu)點。近幾年來汛刻，由于鑄造水平的提高射贡，已有越來越多的模樣、模底板瘾色、型板框等采用強度和耐磨性更高的球鐵或高強度合金灰鑄鐵制作演苍，而耐熱疲勞性能更好的蠕墨鑄鐵也被用于制作熱芯盒材料。

　　鋼材以往在砂型鑄造模具上主要用于制作標準件及結構件梗爸，較少用于制作鑄造模具本體氧吐，因為碳鋼使用壽命并不高于球鐵或低合金灰鑄鐵，而合金鋼又十分昂貴末盔。隨著模具加工技術的提高及對鑄模尺寸穩(wěn)定性要求的提高筑舅，一些模具鋼、鉻鉬合金鋼陨舱，如H13鋼翠拣，也開始用于制作熱芯盒和鑄模本體。在壓鑄模具中襯模材料早期主要采用3Cr2W8V游盲，近年來較多地采用H13误墓、瑞典的8407、DIVER等熱作模具鋼益缎。壓鑄模具其他部分材料有碳鋼谜慌、工具鋼然想，也有一些鑄鐵。

　　模具型腔材料的重大改進畦娄，新的鋼種也會有所進展。壓鑄模具由于其工作狀態(tài)的苛刻性弊仪，對于材料有較高的要求熙卡，世界上發(fā)達國家都采用優(yōu)質H13鋼，國外模具鋼廠直接以優(yōu)質H13鋼模塊供應用戶冠八，不但方便用戶选曼，縮短用戶的模塊備料周期，更重要的是能確保模塊的質量串题。由于國產H13模塊材質得不到保證失傍，影響了模具企業(yè)的生產，進口的H13鋼價格遠遠高于國產鋼材宽舱，為了降低模具制造成本民沈，極待開發(fā)國產優(yōu)質壓鑄模具用鋼。一汽鑄造模具廠與吉林大學合作開發(fā)的新型高壽命壓鑄模具用鋼荸脂，已初見成效浸速。

　　四、中國鑄造模具的發(fā)展前景

　　從長期發(fā)展來看奕辖，中國經濟保持持續(xù)增長就灸，今后鑄造模具總體需求還會增長。中國模具近年來以平均17%的速度增長鲫肿，高于中國GDP的平均增值一倍多泡嘴。鑄造模具也可以保持同步的發(fā)展，因此鑄造模具還有很大的發(fā)展空間逆济。

　　鑄造模具企業(yè)要轉換機制酌予，發(fā)展專業(yè)化生產，增強巿場意識奖慌，促進鑄造模具業(yè)的產業(yè)結構調整霎终。過去，在計劃經濟條件下升薯，大型企業(yè)內部設有模具分廠（車間）莱褒，制造能力和技術力量較強，占了國內模具產值的相當比例涎劈，除少量標準件外購外广凸，大部分工作量均由模具分廠去完成，致使專業(yè)化蛛枚、標準化程度低谅海。加之受企業(yè)管理體制的約束脸哀，模具制造周期長，不能適應巿場要求扭吁。進入WTO后摧垄，中國鑄造模具業(yè)也在逐步融入世界貿易一體化中。通過徹底的改革將計劃經濟的影響消除袱黎，為此匕蚁，模具的商品化程度也將大幅度提高，國企股份制改造的步伐將加快道夭，私營和個體企業(yè)的發(fā)展渊唁，使模具工業(yè)的企業(yè)結構發(fā)生較大變化。模具行業(yè)社會化大合作和專業(yè)化將加強倾断，這是抵御加入世界貿易組織沖擊的有效措施仆玖。傳統(tǒng)的企業(yè)內的模具車間將有一部分通過改制成為獨立核算的新經濟實體，而大部分將被逐步淘汰守皆，更多模具企業(yè)將走上專業(yè)化的道路歪低，在本身專長的產品上保持優(yōu)勢，走專而精的道路砸镀，這樣才能在競爭中得以生存和發(fā)展蓄盘。過去那些沒有專長項目、包括所有類型的模具企業(yè)鹿响，造成設備羡微、人才、資金等分散惶我，這些企業(yè)將逐步在相對優(yōu)勢的項目上做強妈倔，得到發(fā)展，而將非專長的項目淘汰绸贡。模具的標準化也將進一步推行盯蝴，模具的標準零件生產企業(yè)也將會得到快速的發(fā)展。

　　模具是技術密集型和勞動密集型結合的產業(yè)听怕，中國有優(yōu)秀的人才捧挺，模具鉗工技術水平高，勞動力成本低尿瞭。進入WTO后闽烙，中國的投資環(huán)境得到更大的改善，外商投資可以享受到國民待遇声搁，不再會有外匯平衡黑竞、外銷配額的問題，所以中國的模具行業(yè)將會有更多的中外合資和外方獨資模具企業(yè)尤吟。同時拘能，由于日本刷寨、新加坡和中國臺灣等國家和地區(qū)的制造業(yè)生產點外移呈不可逆轉之勢，更加開放的中國內地自然成為首選侣沐，模具企業(yè)勢必跟進铭懂。

　　由于中國模具生產成本大大低于國外，隨著模具制造技術的完善和質量的提高笆低，不僅可以減少模具的進口肉诚，而且有可能逐步開拓出口巿場，向國外出口更多的模具辩芦。

　　中國加入WTO后嘀拂，模具進口在短期內將繼續(xù)保持增長勢頭浆菇，模具出口將會有很大發(fā)展遥加。相對東南亞及中東等國家，中國模具在技術竣伍、質量及價格上占有優(yōu)勢观复，出口前景看好。而外資企業(yè)進入中國页畦，其模具的返銷及出口也將成為中國模具出口的重要組成部分胖替。

　　提高鑄造模具設計和制造水平，主要包括：廣泛采用CAD/CAM/CAE/CAPP技術豫缨；工藝和工裝設計一體化独令；提高大型、精密好芭、復雜燃箭、長壽命模具的設計和制造水平；大力發(fā)展快速制模和快速成形技術(RPM)舍败；發(fā)展高速加工技術招狸、發(fā)展高速測量技術和逆向工程(RP)；采用優(yōu)質鑄模材料邻薯，提高表面處理技術裙戏；提高鑄造模具標準化水平和擴大標準件的使用范圍。

　　積極推進行業(yè)管理厕诡，構筑行業(yè)管理協(xié)調網絡累榜，建立公平、合理的鑄造模具價格體系倘封。進一步規(guī)范模具巿場这旋，規(guī)范的巿場經濟對質量的要求更為嚴格，質量就是巿場夹卒。

　　現(xiàn)代制模的質量依賴于物化因素忌舔，再現(xiàn)能力強挟酗，整體水平容易控制。現(xiàn)代制模采用并行方式進行同肆，設計和制造基于共同的數(shù)學模型虏斤，可以在模具總體工藝方案指導下通過公共數(shù)據庫并行通信，相互協(xié)調末尤，共享信息脊距，以減少重復勞動，縮短加工周期非阿。

　　總之种诫，中國的鑄造模具企業(yè)要發(fā)展，就必須轉換機制湾关，發(fā)展專業(yè)化生產烫饼，增強巿場意識，促進鑄造模具業(yè)的產業(yè)結構調整试读；積極推進行業(yè)管理杠纵，建立行業(yè)管理協(xié)調網絡；加強技術人才的培養(yǎng)钩骇，強化一專多能比藻；廣泛采用CAD/CAM/CAE/CAPP技術，提高鑄造模具設計和制造水平倘屹；大力發(fā)展快速制模和快速成形技術银亲、高速加工技術、高速測量技術和逆向工程等新技術纽匙、新工藝务蝠、新材料；提高鑄造模具標準化水平和擴大標準件的使用范圍哄辣。模具企業(yè)必須不斷提高自身的技術水平和管理能力请梢，才能在國內模具巿場有立足之地，才能逐步開拓國外模具巿場力穗。 

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