模具加工需要高精高效机床

“模具是一切工业的基础。”在中国模具工业协会秘书长武兵书看来，如果没有模具行业支撑，汽车进入中国千万家庭的梦想几乎不可能实现。他说过去进口一套汽车模具的价格是现在的8~9倍，也正因为国产模具的发展，才使得造车成本大幅降低，同时也促进了汽车换型的速度。
　　“模具制造现在向着大、小两个极端方向发展。对精密以及重型设备的需求也相应增长。”武兵书这样判断模具及相关设备需求的发展趋势。
　　模具制造向两极发展
　　由于模具自身的特点，现代模具企业大多体现出技术密集、资金密集和高素质劳动力密集以及高社会效益的特点，模具制造业已成为高新技术制造产业的一部分。因而，模具技术水平，已经成为衡量一个国家制造业水平的重要标志，也是保持这些国家的产品在国际市场上优势的核心竞争力。
　　“现在，我国已成为制造业的大国，又是模具生产大国，2010年销售额将接近1000亿元（2008年950亿元），模具进口已近20亿美元，保持连续四年20亿美元的进口水平；模具出口接近19亿美元，也是与2008年基本持平。”中国模具工业协会秘书长武兵书向笔者介绍道。
　　近年，我国模具制造水平大幅提高。以大型、精密、复杂、长寿命模具为代表的高水平的模具的比例达到了35%以上，如汽车覆盖件模具已能生产B级车整车模具；精密模具加工精度已能达到0.5μm；精密级模具可在2000～2500次/min以上的高速冲床上使用；塑料模精度达到了微米级，适应了IT产业发展的需求；单套重量达120T、直径达4m的轮胎活络模具成为最大型的模具，等等。
　　“虽然我国模具行业经过了20年的快速发展，已成为世界模具生产大国，但同时我们也清醒地认识到与模具强国间的差距，特别是在中高档模具方面还主要依赖进口。我国政府对模具工业和模具技术发展非常重视，特别是在改革开放以来，充分肯定了模具工业和技术在制造业和国民经济中的重要基础地位。国家投入大量的资金，提高关键模具的制造水平。重大专项中就有C级车车身覆盖件模具等项目。”武兵书说。
　　模具加工设备市场潜力巨大
　　“模具企业一年有可观的设备采购额，模具制造所需要的设备，尤其是高端设备主要还是靠进口。近年，随着国产设备水平的提升，也有不少模具企业选择了国产机床。”武兵书说。
　　统计数据显示，2009年中国机床消费达198亿美元，超过世界机床市场消费份额的三分之一，占世界机床产值的35.7%，进口机床接近60亿美元。其中高速、高效、精密、复合、柔性、绿色、全制造测量单元制造为主体的装备仍是我国模具行业技术升级的采购方向，模具加工中重负载、大程序量、方工作台结构设计以及所具备的检测和控制技术、对数控系统的高编程分辨率、高进度的伺服控制软硬件环境是保证精密模具制造的关键。超精密镜面铣床、纳米级车铣复合中心、超精密数控车床等也已用于模具制造。
　　在提及当前我国模具加工设备市场的情况时，武兵书介绍，日本、欧美的高档模具加工制造设备、测量设备占垄断地位，其原因固然是与他们的产品高质量密不可分，同时也与他们对中国模具市场的策略有关。他们对模具市场的需求是主动服务，他们与模具用户合作研制开发机床的模具专用功能，量体定制功能。韩国机床和我国台湾地区的机床在中档机型具有很好的性价比，因此也占据一定的市场份额。在模具加工方面，由于部分模具所采用材料是超硬材料，因此模具制造对于刀具要求也很高，要求刀具可以切削HRC60以上的材料。武兵书表示，对于高精、高效、高可靠性的现代刀具，如硬质合金和陶瓷等超硬刀具材料可转位刀具的消费额约为12亿元，其中80%～85%依赖进口，模具制造使用的刀具占90%以上。用于五面加工、复杂运动的高精度切削刀具仍以海外产品为模具行业主采购对象。
　　高精高效加工设备受热捧
　　据武兵书介绍，模具为单件生产，有对特定用户的依赖特性，使其流程特点为每件模具产品复杂，单价高，产品按照订单提供，按照用户要求进行创新和改型结合的设计，到用户处安装调试。在整个流程中的修改与调整，随时都有其适时监控更显得重要，这就对模具加工设备、测量设备，有其特殊要求。当前模具加工的重点发展方向是无图化生产、单件高精度并行加工、少人化无人化加工，要求数控机床满足高速、高动态精度、高刚性、热稳定性、高可靠性。网络化以及与之配套的控制系统，各种先进软件对机床的整体性，最重要的是，模具三维型面加工特别注重机床的动态性能。
　　“在产品制造过程中，模具成本大概占产品成本的10%。在制造业竞争日趋激烈之时，降低成本首当其冲，模具成本也要相应降低。因此模具企业希望通过减少工序，提高设备自动化程度来提高效率、降低成本。制造企业对模具企业提出的另一个重要要求，就是模具交货要及时，所以模具企业需要先进的生产管理模式，加之高效率的加工设备，才能满足这一要求。”武兵书表示，模具企业对于设备高效及时的制造需求，是其采购时最为重视的因素之一。
　　尽管我国数控金属切削机床产量持续增长，但模具行业大量采购的龙门加工中心、数控铣床、数控卧式车床、数控磨床、数控冲床等高档和专用机床进口仍然保持高速增长。随着模具制造向两个极端的发展，以及高速、复合、智能、环保等当前世界机床制造的主流趋向，模具制造对机床、工业也提出了更高的要求。模具的设计和制造需要机床工具行业的共同发展，只有各方面协调发展，才能实现真正的进步。