模具是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,其主要通过所成型材料物理状态的改变来实现对物品外形的加工。模具是材料成型的重要工艺装备,材料在外力的作用下受模具约束产生流动变形,从而制得所需形状和尺寸的零件。使用模具可生产结构和形状复杂的制品,具有生产效率高、制件的一致性高、制件的精度较高和节能节材等特点,模具工业水平已经成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一。
模具加工通常使用的机床包括数控铣床、精密电加工机床、高精度加工中心、精密磨床等。机床的技术水平、加工精度和质量稳定性对塑料模具的精度、光滑度、使用寿命和制造周期有着非常重要的影响。随着航空航天、汽车等行业的产业升级,高强度复合材料需求增大,成形模具的性能、精度、空间等标准亦将继续提高,因此模具行业对高端数控机床的需求将会增加。
因大多数模具加工具有模块重量加大、主要加工量集中在凹模和凸模、对模具加工精度越来越高等特殊性,数控加工中心机床需要有良好的刚性与模块重量相适应的大承载能力,工作台面尺寸要与模具外形尺寸相适应,并具备一定的精度保持性。中等尺寸的模具铣床和加工中心具备高转速和大功率高速加工的特点,在模具加工中体现出一定的优越性,五轴联动加工中心具有良好的深孔腔综合切削能力,能够适应复杂的空间曲面加工。如下:
图:模具生产流程
根据成型材料不同,模具分为金属模具和非金属模具,非金属模具中的塑料模具占模具行业总产值的45%以上,成为最主要的一种模具产品。2005 年至2015年,我国塑料模具销售额由275 亿元增长至783 亿元,年复合增长率约10%。
图:2005 年至2015年我国塑料模具销售额
《模具行业“十三五”发展指引纲要》提出国内市场国产模具自配率预计于2020 年达到90% 以上,满足模具用户行业发展对模具产品的需要(2020 年国内模具市场预计为2,500 亿元)。制造业技术发展和转型升级中需要的中高档模具在模具总量中的比例达到60%,同时满足新兴产业发展急需的关键性模具;模具出口达到60 亿美元,其中中高档模具比例提高到50% 以上。
参考观研天下发布《2018-2023年中国金属切削机床行业市场发展现状调查及未来发展前景预测十三五报告》
2014 年至2016 年我国模具产量稳中有升,2015 年在国家一系列政策密集出台和国内市场强劲需求的推动下,模具产量较2014 年大幅上升,2016 年产量与2015 年相近,具体如下:
在新的发展时期,我国将根据模具行业的发展和下游产业的需求,推进产品结构调整,大力发展用户行业需要的中高档模具产品,提高为国民经济支柱产业、国家重点工程、重点项目及战略性新兴产业配套服务的能力。推动企业走“专、精、特、新”发展道路,努力实现创新驱动发展,提高企业国际化程度,稳定模具出口增长,继续实施“项目带动”,同时加快模具人才培养体系的改革和建设。
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