青岛市模具行业协会技术专家委员会 赵西金

2023年11月29日至30日，我代表青岛市模具行业协会技术专委会与获得“精模奖”的青岛5家优秀模具企业的代表去重庆参加了“中国模具产业报告及技术进步品牌推进峰会”。与会专家对2021年-2023年获得“精模奖”的模具技术做了专业评述，展示了近三年模具技术的进步与发展方向。

一、冲压工艺及模具技术若干进展：

1、很多精密冲压模具已经稳居国际领先水平，基本实现了从模仿创新到自主创新的转型，并展示出较高的创新活力。我国的汽车车身冲压模具与精密冲压模具近三年进步显著，在实现企业“专精特新”方面，积极寻求技术与产品的突破，单项模具技术领先的企业越来越多，为中国模具工业高质量发展做出了重要贡献。中国模协冲压模具专委会主要从以下三个方面介绍了冲压工艺及模具技术若干进展。

1.1精密冲压、高速冲

1.2板材冲锻复合成形与精冲成形

1.3高强板冲压成型、热成型

2、通过模具企业的典型案例，展现了我国的冲压模具行业围绕绿色制造、智能制造、双碳目标、产业链拉动、高质量发展等发展战略开展了积极的探索，取得了良好的成效。

2.1数字化制造技术支撑了模具技术的发展。（典型企业：一汽模具、成飞集成等）

2.2模具的复合集成及精细化制造技术越来越普及。（典型企业：东风模具）

2.3先进成形技术成为企业追求的目标。（超高强钢热成型、铝板温热成形、内高压成形、充液成形、复材与金属嵌件合成形、3D打印等先进成形模具与技术。）

2.4产业链的联动更加频繁。（模具企业与上游的宝钢、首钢、钢研院、高校等，与下游的整车厂、物流、零部件用户等企业联动，促进全产业链共同发展。）

3、技术要求和改进方向。

精密度、稳定性、高效及长寿命、复合一体化成形是对冲压模具越来越高的技术要求，先进企业的改进方向是：系统性改进（从材料输送到制品生产、监测、收集各环节，高速运行状态下生产过程受控）、模具技术改进（研究在热变形、高频率交变应力、高强度震动条件下、精度及模具寿命的维持）、工艺改进（冲压工艺改进，如冲裁间隙、弯曲压料等，与其他工序集成，如铆压、攻牙等）、数字化、网路化、智能化制造。典型案例如下：

3.1案例：连接器端子多料带/多出数超高速冲压技术

3.2案例：模内装配/攻牙一体级进模

3.3案例：空调翅片模具

3.4案例：金属双极板冲压成形

3.5案例：自粘接电机铁心与模具技术

3.6案例：精密模具自动化生产

3.7案例：精密挤压复合成形模具

3.8案例：精冲体积成形模具

3.9案例：厚板精冲大型模具

3.10案例：厚板复杂零件精冲技术

3.11案例：预紧型安全带引爆装置增厚扩管冲压成形多工位传递模具

3.12案例：薄壁件渐进镦挤成形技术

3.13案例：双联齿剪切-挤压成形技术

3.14案例：多层内环薄壁件镦挤成形技术

3.15案例：车身件冷、热成形模具

3.16案例：高端C级轿车侧围、翼子板模具开发（一汽模具）

3.17案例：一体式激光拼焊门环热成形技术（华域赛科利车身）

3.18案例：铝板锐棱冲压成形模具技术（东风模具）

3.19案例：大型铝合金覆盖件冷、热冲模具开发技术（四川成飞集成）

3.20案例：左/右侧围门环加强板热冲压模具（宁波合力）

二、塑料模具技术创新的探索与实践：

塑料模具技术的发展主要体现在模具研制和先进成形及新型模具结构两个技术方向上。模具研制技术是指在模具的质量、成本、交期等指标上满足用户需求的模具设计、模具制造等方面的技术。先进成形及新型模具结构是指利用新技术、新材料、新工艺和创新的模具结构为用户提供差异化模具方案，获得创新市场增值的技术。

产品结构的变化导致模具方案的不确定性，影响模具的质量和交期。获得最优的产品结构，降低模具成形的复杂程度，是提升塑料模具竞争力的重要路径之一。主要从三方面规范：一是产品接口功能分析、特征标准化；二是建立仿真体系，结合结构CAE\模流CAE等分析手段，通过二次开发形成专业化分析工具。开发材料、工艺、经验数据库，提升虚拟分析的准确度；三是开发产品接口数据库，为向模具工程深度开发构建搜索引擎。

模具数字化设计主要体现在技术沉淀的集成。以技术标准、案例库、CAD零件库、二次开发工具库、模具模板库等设计平台形式，支持工程师的设计工作。

模具精准制造主要体现在制造过程的精度、效率控制。以工艺、数控程序、刀具、装夹、加工、检测测量、设备、布局6S八个维度进行优化。

模具科学的决策和管理本质上是数据的管理和分析。模具数据管理是基于信息化和网络化构建的互联互通的体系，由数据采集、传输、存储、算法分析、决策建议等环节组成。

先进成形技术主要是通过先进成形工艺、新型模具结构、模塑一体自动化等手段，研发控观、控性、控形的高品质制品、高效生产、绿色环保制造、制品轻量化等类型的注塑模具。

技术类型包括：多物料注塑、高光免喷涂注塑、厚壁注塑、高透控光注塑；叠层模具、随形冷却、模内热切；免喷涂注塑、模内注塑、模内转印；以塑代钢、微发泡、薄壁注塑等。

典型案例：

1、高品质制品技术方向：

1.1浙江赛豪研制的“24腔三物料三工位汽车翼灯饰圈注塑模具”和鸿利达研制的“三工位三物料成型汽车空调调节器注塑模具”。

1.2台州点睛研制的“六工位分层注塑汽车车灯透镜注塑模具”

1.3精超力研制的“大型垂直旋转双物料成形汽车仪表板氛围灯注塑模具”

1.4卡奥斯模具研制的“大型深腔工艺物联桶类注塑模具”

2、高效生产技术方向：

2.1宝利根研制的“九螺纹多级链结构抽芯集线器注塑模具”

2.2浙江万豪研制的“双框刀片滑块双物料汽车主动进气格栅注塑模具”

2.3宁波日跃研制的“多级分型脱模洗衣机TPE门封注塑模具”

2.4航天模塑研制的“内藏式无痕分型汽车扰流板注塑模具”

2.5普什模具研制的“4X48腔四面旋转双物料瓶盖注塑模具”

2.6海泰科研制的“七组件模内成型及装配注塑模具”

2.7东明兴业研制的“产线集成动平衡高一致性涡流风扇注塑模具”

2.8宁波福佳研制的“四面抽芯大斜度双面顶出吸尘器机身注塑模具”

2.9青岛英联研制的“钢骨架多嵌件一体成型汽车水箱支架注塑模具”

3、绿色环保制造技术方向：

3.1宁海一塑研制的“大型表面饰布一体成型汽车天窗顶棚注塑模具”

3.2长虹模塑研制的“大型薄壁多点顺序控制成型电视后盖注塑模具”

4、制品轻量化技术方向：

4.1深圳银宝山新研制的“气体反压微发泡汽车门板注塑模具”

4.2浙江凯华研制的“以塑代钢微发泡汽车前端框架注塑模具”

注塑模具近三年来在产学研深度合作催生代际技术方面和替代人工经验的数字化、智能化技术方面也有了显著的进步。高校和科研机构在高分子材料、模流CAE分析、模型建立和算法研究、基础技术等机理研究，企业技术中心在产品结构设计优化、模具结构设计优化、模具加工与装配等工程转化方面进行研究和突破。模具试制的数字化解决方案，可以实现试模调试次数降低40%，模具试模成本减少30%，工艺员经验从5年缩短至1年。

三、小结：

2023年6月11日至6月14日召开了第二十三届中国国际模具技术和设备展览会（DMC2023），展会以“聚焦高端制造，支撑产业化升级”为主题，围绕“精密加工”和“模具制造”两大板块，打造模具制造的上下游产业链、供应链、信息链的技术产品高效对接平台，代表着全球装备及模具行业产业链发展的重要方向。有24个国家和地区的企业共计752家企业展商参展，共有170副模具和标准件角逐2021年-2023年度中国模具行业“精模奖”，最终评出“精模奖”一等奖33项、二等奖51项、三等奖37项，代表着我国模具及相关技术的发展现状和水平。

2021～2023中国模具呈现出六个方面的发展趋势：一是智能化推动了模具产业链延伸，以模具为核心的智能制造系统开始走向成熟；二是创新引领，不断挑战国际前沿技术（科学＋成形）；三是极端成形技术模具己经成为技术发展的重要方向；四是模具产业链同质化现象依然严峻，“专精特新”之路任重而道远；五是低碳经济迫在眉睫，模具低碳仍在探索的路上；六是轻质材料将给模具发展带来巨大的挑战与机遇。

通过模具专家的较为详细的技术评价，让我们认识到我国模具成形行业面临的问题：如何应对“低成本、高质量发展”带来的问题与挑战？如何消除和减少模具成形领域的同质化现象？模具成形的“专精特新”之路怎么走？模具及生产线的智能化如何推进？如何抓住模具为中心的智能生产线（单元）拓展机遇？“双碳目标”下模具科学制造与高性能制造的挑战？同时，让我们更加明确了今后一个时期模具的技术发展方向：当今国际制造业竞争版图正在重构，国际产业链和供应链呈现区域化、分割化以及专业集群化倾向，使我国制造的产业链和供应链受到严峻考验，模具行业将如何应对这一局面？丁文江院士指出“企业制胜首先要有核心科技，有核心科技的企业才能活下去，如果只是简单拼装，活下来的概率很小。只有掌握核心技术，企业才能在激烈的市场竞争中脱颖而出；只有战略先人一步，跨入高门槛行业，才能赢得发展优势”。这一段话也清晰地指出了我国模具企业发展的核心问题，模具企业只有自主创新、利用好数字化、信息化、智能化，抓住当前的发展机遇，在产业链上做文章，发展上走“专精特新”之路，成为细分领域的单项冠军和协同配套供应链的小巨人企业，才能在未来的竞争中立于不败之地。