[摘 要]本文分析了引進計算機輔助設計技術(shù)對于模具工業(yè)的促進作用,以及我國模具工業(yè)的發(fā)展過程,尤其是三十年來模具工業(yè)發(fā)展成績和存在的不足。
[關鍵詞]模具工業(yè) CAD/CAM 技術(shù) 高速發(fā)展
中國雖然在很早以前就制造模具和使用模具,但一直未形成產(chǎn)業(yè)。由于長期以來模具制造一直作為保證企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的手段被視為生產(chǎn)后方,因此一直發(fā)展緩慢。
改革開放以后,1984 年成立了中國模具工業(yè)協(xié)會,1987年模具首次被列入機電產(chǎn)品目錄,當時全國共有生產(chǎn)模具的廠點約6000 家,總產(chǎn)值約30 億元。隨著中國改革開放的日益深入,市場經(jīng)濟進程的加快,模具及其標準件、配套件作為產(chǎn)品,制造生產(chǎn)的企業(yè)大量出現(xiàn),模具產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展。1988 年至1992 年,國家委托中國模協(xié)和機械院在全國范圍內(nèi)組織了上百個模具企業(yè)和有關科研單位、大專院校,共同對模具關鍵技術(shù)進行攻關,取得了豐碩成果。這些成果主要有:沖壓模具的設計制造技術(shù)、塑料模具的設計制造技術(shù)、鑄壓模具的設計制造技術(shù)、鍛造模具的設計制造技術(shù)、模具表面處理技術(shù)、模具材料、模具計算機輔助設計與制造(CAD/ CAM)技術(shù)、模具標準件、模具加工關鍵設備、模具壽命研究等方面。由于這些成果的取得及推廣應用,中國模具技術(shù)前進了一大步?!捌呶濉焙笃谂c“八五”期間,國家為模具工業(yè)加大了投入,分批分期改造了一批具有特色專長的專業(yè)模具廠和模具標準件廠,引進了一大批模具加工關鍵設備及精密塑料模、級進模、精沖模等設計制造技術(shù)。這對提高中國模具技術(shù)及生產(chǎn)水平起到了推動作用。同時,許多大專院校開始設立模具專業(yè),由前聯(lián)邦德國和日本援建及中國自己投資興辦的模具技術(shù)培訓中心也陸續(xù)建立,模具技術(shù)發(fā)展及技術(shù)工人的培養(yǎng)開始步入軌道。
20 世紀90 年代以來,中國在汽車行業(yè)的模具設計制造中開始采用CAD/ CAM 技術(shù)。國家科委863 計劃將東風汽車公司作為CIMS 應用示范點,由華中理工大學作為技術(shù)依托單位,開發(fā)了汽車車身與覆蓋件模具CAD/ CAM 軟件系統(tǒng),在模具和設計制造中得到了實際應用,取得顯著效益?,F(xiàn)在,吉林大學和湖南大學也成功地開發(fā)出了汽車覆蓋件模具的CAD/ CAE 系統(tǒng),并達到了較高水平,在生產(chǎn)中得到應用,收到良好效果。
1994 年,國家在上海交通大學建立了模具CAD 國家工程研究中心,在鄭州工學院建立了橡塑模具國家工程研究中心,使中國模具CAD/ CAE/ CAM 研究、開發(fā)和應用工作得到了進一步發(fā)展,新的成果不斷出現(xiàn)。由于CAD/ CAE/ CAM 的應用,特別是20 世紀80 年代開始中國許多模具制造廠從國外引進了許多軟件,包括沖壓模、級進模、塑料模、壓鑄模、橡膠模、玻璃模、擠壓模等相應軟件,使中國模具設計制造水平有很大提高,也產(chǎn)生了較大的經(jīng)濟技術(shù)和社會效益。但由于人才缺乏和基礎工作較差,引進的軟件未能很好應用及發(fā)揮其應有的效益現(xiàn)象普遍存在,這是今后應十分重視和有待解決的問題。
現(xiàn)在,中國已能生產(chǎn)精度達到2 m 的多工位級進模,壽命可達2 億沖次以上。在大型塑料模具方面,中國已能生產(chǎn)34 英寸大屏幕彩電和65 英寸背投式電視的塑殼模具、10 kg 大容量洗衣機全套塑料件模具及汽車保險杠、整體儀表板等塑料模具。在精密塑料模具方面,中國已能生產(chǎn)照相機塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及精度達5m 的2560腔塑封模具等。在大型精密復雜壓鑄模方面,國內(nèi)已能生產(chǎn)自動扶梯整體踏板壓鑄模和汽車后橋齒輪箱壓鑄模及汽車發(fā)動機殼體的鑄造模具。在汽車覆蓋件模具方面,國內(nèi)已能生產(chǎn)中高檔新型轎車的部分覆蓋件模具。子午線輪胎活絡模具、鋁合金和塑料門窗異型材擠出成形模、精鑄或樹脂快速成形拉延模等,也已達到相當高的水平,可與進口模具相媲美。
我國模具總量雖然已達到相當大的規(guī)模,模具水平也已有了很大提高,但設計制造水平在總體上要比德、美、日、法、意等工業(yè)發(fā)達國家落后許多,存在的問題和差距主要表現(xiàn)在下列5個方面。
1.總量供不應求,國內(nèi)的模具自配率只有70%左右。其中中低檔模具供過于求,中高檔模具自配率只有50% 左右。
2.企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進出口結(jié)構(gòu)都不合理。我國模具生產(chǎn)廠點中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間(分廠),自產(chǎn)自配比例高達60%左右,而國外70%以上是商品模具。
3.模具產(chǎn)品水平要比國際水平低許多,而許多模具的生產(chǎn)周期卻要比國際水平長。產(chǎn)品水平低主要表現(xiàn)在模具的精度、型腔表面粗糙度、壽命及結(jié)構(gòu)等方面。
4.開發(fā)能力較差,經(jīng)濟效益欠佳。我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低,水平也較低,不重視產(chǎn)品開發(fā),在市場經(jīng)濟中常處于被動地位。
5.與國際水平相比,模具企業(yè)的管理落后更甚于技術(shù)落后。國內(nèi)許多模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理模式,真正實現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的還不多。
目前,我國經(jīng)濟仍處于高速發(fā)展期,國際上經(jīng)濟全球化發(fā)展趨勢日趨明顯,這就為我國模具工業(yè)的高速發(fā)展提供了良好的條件與機遇。一方面是國內(nèi)模具市場將繼續(xù)高速發(fā)展,另一方面是國際上將模具制造逐漸向我國轉(zhuǎn)移的趨勢和跨國集團到我國進行模具的國際采購趨向十分明顯。因此,展望未來,國際、國內(nèi)的模具市場總體發(fā)展趨勢前景美好,預計中國模具工業(yè)將在良好的市場環(huán)境下繼續(xù)得到高速發(fā)展。