随着中国汽车工业的发展,中国的自主品牌也有了长足的进步,前几天举行的第十四届北京国际汽车展览会上,自主品牌汽车厂家推出了众多的新车型,无论从造型上还是质量上都有了非常大的提高,和十几年前的车型相比可以说有了天壤之别,新能源汽车更是百花齐放,中国的自主品牌汽车已经迈过了创业门槛,开始向中高端汽车进军。中高端汽车的开发,新能源汽车的方兴未艾,在这个标志着中国汽车真正崛起的进军中,首当其冲的是模具,对模具的技术、质量都提出了更新、更高的要求,这对模具厂来讲是一个很大的挑战,也是一个很好的机遇,促使模具厂转型升级,在技术上、质量上都要上一个更大的台阶,从制造低端模具转向制造高端模具,从而更好满足市场的需求。
新车型的开发对模具技术提出了更高更新的要求,除了级进模具、多工位模具逐步普及外,高强度模具越来越多,锐棱制造技术、铝板成型技术、碳纤维成型技术、热成型技术等,都已经提到模具厂的日程上来。
对于碳纤维成型技术来讲,这是和钢板成型两个截然不同的概念,目前受成本和效率的影响不能大量使用,随着材料研发和技术的提升,这种材料和技术一定会更广泛地应用到汽车上,到那时候我们在冲压工艺上很多不易解决的难题都可以迎刃而解了。
同样3D打印技术也一定会在模具制造上大放异彩,不久的将来我们可以打印镶块、打印模座、打印涂层,可以把不同的材料叠加在一起等等。国外前几年已经实现用3D打印技术打印镶块模型,由于打印精度高,镶块的加工量很少,而且把螺丝孔都直接铸出来,销钉孔留少许加工量,实际等于传统的精密铸造。3D打印技术的发展,会解决像模具热处理、外板模具镀层等许多难题,会促使我们的模具制造技术有一个更大的提高。
汽车轻量化对主机厂、模具厂来说,都会有一个很大的冲击。在这次北京车展上,长城花冠推出了命名为“前途”的纯电动轿跑车,采用的是碳纤维结构车身,并正在苏州投资建厂。值得注意的是这个工厂不是一个传统的四大工艺工厂,而是一个他们称之为新四大工艺的工厂。这个公司的董事长陆群在一次谈话中提出:“我们认为新能源汽车将带来汽车产业结构上的全面变化,特别是由于产品成本结构的改变使汽车对于轻量化的要求完全不同,这也导致了对汽车的轻量化材料、工艺和工装设备有了新的要求,比如说相较于传统钢板材料,大量轻质化的材料如铝镁合金、塑料、碳纤维等开始越来越多地应用到电动车上。在这方面,我们必须站在未来发展的角度来看待这些变化,必须紧紧围绕着新的材料和新的工艺
来安排整个生产过程。实际上我们当然在做四大工艺,但却不是传统的四大工艺。传统四大工艺是钢板的冲压、焊接、油漆和总装,而我们现在做的是复合材料、碳纤维、铝合金的制件与焊接,以及新材料的涂装、总装。”
高大厂房、自动化的冲压线不见了;火花四溅、几百台机器人的焊接线不见了,涂装不用电泳了;总装线上发动机、油箱、变速箱不见了,代之的是电池、电动机,工艺流程简化了。新的四大工艺把传统的四大工艺冲击得面目全非,当然这种新四大工艺不可能完全取代传统的四大工艺,但是新能源汽车由于轻量化的需要,走这种工艺路线恐怕是必由之路。而且碳纤维的广泛应用,也是将来汽车工业发展的一个必然趋势。面对这种趋势,模具厂何去何从,只有顺应这种趋势,发展新的模具技术,才能满足主机厂现在和将来的需求。
工信部、财政部最近共同决定对2016工业强基工程项目进行公开招标,其中就有金属粉末增材制造工艺、轻量化材料精密成型工艺等项目。
近十几年来中国的模具制造技术有了质的飞跃,模具行业从小到大,迅速崛起,成为世界模具制造大国,我们可以把这个阶段叫做中国模具的第一次腾飞。随着中国汽车工业的发展,自主品牌向中高端进军,新能源汽车兴起,市场给我们提出了新的需求,要求我们从低端模具迈向高端模具,从模具大国迈向模具强国,实现中国模具的第二次腾飞。如何实现从低到高、从大到强的转变,如何实现中国模具的第二次飞跃,是值得每个中国模具厂、每个中国模具人思考的问题。
目前,中国、美国、日本、德国、韩国、意大利这六大模具制造国的模具产值占居全球的绝对地位,中国的模具产值是世界之最。
下面我们把中国模具和世界主要模具制造国家、地区做一个比较:美国、日本、德国等发达国家的模具制造业在生产经营方面具有以下特点:
(1)人员精简,欧美日模具企业大多数规模不大,员工人数超过百人的较少,模具企业人数一般都在20~50人。企业各类人员的配置十分精简,一专多能,一人多职,企业内部看不到闲人。
(2)采用专业化,产品定位准。大多数模具厂都是围绕汽车、电子等产业对各类模具的需求,确定自己的产品定位和市场定位。为了在市场竞争中求生存、求发展,每个模具厂家都有自己的优势技术和产品,并都采取专业化的生产方式。欧美日大多数模具企业既有一批长期合作的模具用户,在大型模具公司周围又有
一批模具生产协作厂家。
(3)先进的管理信息系统,实现集成化管理。欧美的模具企业,特别是规模较大的模具企业,基本上实现了计算机管理。从生产计划、工艺制定,到质检、库存、统计等,普遍使用了计算机,公司内各部门可通过计算机网络共享信息。 (4)工艺管理先进,标准化程度高。与国内模具厂大多采取以钳工为主或钳工包干的生产组织模式不同,欧美的模具生产厂家是靠先进的工艺设备和工艺路线确保零件精度和生产进度。欧美模具企业的先进技术和先进管理,使其生产的大型、精密、复杂模具,对促进汽车、电子、通讯、家电等产业的发展起了极其重要的作用,也给模具企业带来了良好的经济效益。 美国模具行业
美国现有约7000家模具企业,15人以下占60%。15-50人占30%。由于工业化的高度发展,美国模具业早已成为成熟的高技术产业,处于世界前列。美国模具专业化分工很明确,每个模具厂都有自己的优势产品,基本都是专攻一路,以我们曾经合作过的美国Synergis模具厂为例,他们就是专门做底盘副车架类模具,做级进模和多工位模具。我们曾经合作的一个车型副车架,分别制造3份,一份在美洲用,一份在欧洲用,一份在亚洲用。我们负责加工、组装,达到初验收程度交付,由美国模具厂负责最终调试。这种合作对双方都有利,我们也在大型多工位模具的设计制造方面学到不少东西。
美国福特汽车模具工厂加工的侧围模具,制造周期只用8周。这在我们来看简直是奇迹,但他们做到了。模具前期的工艺、设计不在模具厂,在研发部门,模具厂只负责从泡沫模型开始的制造过程。由于前期工作做得好,加工中很少改动,这就给模具制造节省了不少时间。模具厂加工出泡沫模型送铸造,铸件回来开始数控加工,由于是多工作台自动转换,24小时不停机,加工效率非常高。而且由于前期工作如回弹、变形等考虑得比较细致,再加上精算技术,所以加工出来的模具直接上压机调试,首件合格率就可以达到85-90%,由此可见美国专业化加工技术之高。
据资料统计,2014年美国模具人均产值约127万人民币。 日本模具行业
据日本通产省工业统计,日本共有模具生产厂约10000家,其中20人以下的占91%以上,即日本模具业以中小企业为主,主要靠专业化分工,完成高质量的模具设计、加工。由于日本的专业化分工做得好,中小模具企业的整体制造水