文/罗百辉 模具网CEO、深圳市模具技术学会副秘书长

　　编者按：“十一五”期间中国模具工业发展较快，产值年均增速在20%左右，同时技术力量、工艺装备及管理水平得到了较快提高，三资企业尤为突出。由于水平和质量的提高，模具国产化程度也随之提高。模具网CEO、深圳市模具技术学会副秘书长罗百辉指出，当前为降低成本，提高企业竞争力，主机厂对模具制造技术革新和机床设备工装改造提出了新的要求，新产品、新技术、新设备、新工艺得到不断推广，低碳经济、绿色制造技术研究应用是未来经济发展方向，也是产品进入国际市场基础，机床、模具行业企业应高度重视，应提早做好准备，迎接未来。

　　一、模具技术在革新中得到发展

　　作为工业生产基础工艺装备的模具，以其生产制件所表现的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产效率和低耗能耗材，越来越引起国民经济各产业部门的重视。国外将模具比喻为“金钥匙”、“金属加工帝皇”、“进入富裕社会的原动力”。日、美等工业发达国家模具的产值早已超过了机床工业的产值。1997年开始，我国模具工业产值也超过了机床工业的产值。目前，模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。机械工业是我国国民经济五大支柱产业之一，是十分重要的装备工业。模具工业是其中的一个重要组成部分。模具工业直接为高新技术产业化服务，模具工业自身又大量采用高新技术，如CAD/CAE/CAM，新工艺、新材料，各类先进制造技术及装备等，模具工业已成为高新技术产业的重要组成部分。高新技术的产业化离不开模具；模具生产技术水平的提高也离不开高新技术的产业化。模具加工是精密成形工艺的一种，具有低耗能和省材等特点，充分体现了国家可持续发展的战略。模具工业是无与伦比的“效益放大器”，这不仅体现在模具所形成的最终商品的产值是模具自身产值的上百倍，更体现在高附加值的产品离不开高水平的模具，模具有巨大的技术经济效益。知识经济时代是中小企业空前活跃和迅猛发展的时代，而模具工业的发展是与此相关的中小企业获得良性发展的一个必要条件，浙江民营企业的发展就是一个极具说服力的例证。国家提出“抓大放小”发展中小企业，为模具工业的发展提供了良好的机遇。同时模具工业也是以中小企业为主，适合多种所有制共同发展的产业。在进一步扩大开放的过程中，我国模具工业(包括外资或中外合资模具企业)的发展，将有利于扩大出口和提高我国制造业的国际竞争力。

　　衡量模具产品水平，主要有模具的制造精度和表面粗糙度，模具的复杂程度，模具的使用寿命和制造周期等。当前国内外模具产品水平仍有一定的差距，尽管我国机床工具行业已可提供成套的高精度加工设备，但在加工和定位精度，加工表面粗糙度，机床刚性、稳定性、可靠性，刀具和附件的配套性及精度保持性等方面，和国外相比，仍有一定的差距。虽然国内许多企业也引进了不少国外先进设备，但总的装备水平仍比国外企业落后许多，设备数控率和CAD/CAM应用覆盖面都低得多，且设备不配套、利用率低现象比较严重。随着工业发展水平的不断提高，工业产品更新速度加快，对模具的要求越来越高。尽管改革开放以来，中国模具工业有了较大发展，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，目前满足率只能达到70%左右。造成产需矛盾突出的原因，一是专业化、标准化程度低，除少量标准件外购外，大部分工作量均需模具厂去完成。加上企业管理和体制上的约束，造成模具制造周期长，不能适应市场要求。二是设计和制造工艺技术落后，如模具CAD/CAM技术采用不普遍，加工设备数控化率低等，亦造成模具生产技术水平不高，生产周期长。模具网CEO、深圳市模具技术学会副秘书长罗百辉认为这主要是由于当前模具行业还存在结构不合理。在模具产品种类上，按国家标准分为xx类，其中冲压模、塑料模占模具用量的主要部分。按产值统计，我国目前冲压模约占50%，塑料模约占34%；国外先进国家对发展塑料模很重视，塑料模比例一般占40%左右。国内模具中，大型、精密、复杂、长寿命模具比例低，约占25%左右，国外为50%以上。我国模具企业结构存在不合理，模具生产能力主要集中在各主机厂的模具分厂(或车间)，模具自产自配比例高达60%～70%，模具商品化率低；国外，70%以上是商品模具。即使是专业模具厂，我国也大多数是“大而全”“小而全”，而国外大多是“小而专”“小而精”，生产效率和经济效益俱佳。在人才配置方面也不合理，国外模具企业技术人员比例很高，多数企业在25%以上，有些在50%以上，有些企业往往是大多数职工可在技术与生产岗位上互换，具有很高素质，加之企业对产品开发很重视，经常与产品厂一起共同开发产品和模具，因此有很强的开发能力。我国模具企业技术人员比例“十一五”期间有较大幅度提高，但仍偏低，多数企业在10%左右，且只注重模具开发，不重视产品开发，因此综合开发能力很低，在市场上常处于被动地位。

　　近几年来，我国工业生产面临产品品种多、更新快和市场竞争激烈的挑战，市场、客户、主机厂对模具制造提出了“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”等要求，模具技术的发展主要体现在以下方面。

　　(1)模具CAD/CAM/CAE技术得到全面普及。由于模具CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度。特别是微机的普及应用，更为广大模具企业普及模具CAD/CAM技术创造了良好的条件。随着微机软件的发展和进步，技术培训工作也日趋简化。有条件的企业应积极做好模具CAD/CAM技术的深化应用工作，即开展企业信息化工程，可从CAPP→PDM→CIMS→VR，逐步深化和提高。用于模具设计制造的计算机软件，将向智能化、集成化方向发展。

　　(2)快速原型制造(RPM)及相关技术得到更好的发展。快速原型制造(RPM)技术是美国首先推出的。它是伴随着计算机技术、激光成形技术和新材料技术的发展而产生的，是一种全新的制造技术，是基于新颖的离散/堆积(即材料累加)成形思想，根据零件CAD模型，快速自动完成复杂的三维实体(模型)制造。RPM技术是集精密机械制造、计算机、NC技术、激光成形技术和材料科学{zx1}发展的高科技技术。RPM技术可直接或间接用于模具制造，从模具的概念设计到制造完成，仅为传统加工方法所需时间的1/3和成本的1/4左右。因此，快速制模技术与快速原型制造技术的结合，将是传统快速制模技术进一步发展的方向。

　　(3)高速铣削加工得到更广泛的应用。现在的生产都讲求效率和节约成本，提高切削效率、降低加工成本是金属切削和模具制造技术长期追求的发展目标。如何才能做到呢？一般来讲，提高切削效率、降低加工成本主要有三个途径：提高切削速度、提高进给速度和提高切削深度。切削速度的提高反映了机械制造整体技术水平的进步，为机械制造业带来了巨大的经济效益。从切削加工的发展历史来看，通常是通过开发和改进切削刀具材料来大幅度提升切削速度，从而达到提高切削效率、降低生产成本的目的。为了在获得微型铣削要求的质量和精度的同时，满足经济性的约束条件，整个制造链必须优化和同步。CNC机床、刀具、刀柄、夹具和质量控制设备的供应商都需要以有竞争力的成本来提供正确的解决方案。威迪亚公司是{sjlx}的金属加工刀具企业之一，在与世界各地的制造业尤其是汽车业的合作中积累了大量的成功经验。威迪亚公司很早就在中国开始了高速加工的实践。高速铣削加工主轴转速可达40000～100 000r/min，快速进给速度可达到30～40m/min，加速度可达1g，换刀时间可提高到1～2s。这样就大幅度提高了加工效率，并可获得Ra≤1μm的加工表面粗糙度。另外，还可加工硬度达60HRC的模块，构成了对电火花成形加工的挑战。高速切削加工与传统切削加工相比，还具有温升低、热变形小等优点。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。使用高速铣削，可缩短模具制造周期，降低成本。

　　(4)模具高速扫描及数字化系统在逆向工程中发挥更大作用。高速扫描机和模具扫模系统，已在我国200多个模具厂点得到应用，取得良好效果。该系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上。高速扫描机扫描速度{zg}可达3m/min。由于模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。逆向工程和并行工程将在今后的模具生产中发挥越来越重要的作用。

　　(5)电火花铣削加工技术得到发展。电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是用高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样)，因此不再需要制造复杂的成型电板，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用，预计这一技术将得到发展。

　　(6)超精加工和复合加工得到发展。随着模具向精密化和大型化方向发展，加工精度超过1μm的超精加工技术和集电、化学、超声波、激光等技术综合在一起的复合加工将得到发展。兼备两种以上工艺特点的复合加工技术在今后的模具制造中将有广阔的应用前景。

　　(7)热流道技术得到推广。由于采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省制件的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。国外热流道技术的发展很快，塑料模具已有一半用上了热流道技术，有的厂甚至已达80%以上，效果十分明显。国内近几年来已开始推广应用，但总体还达不到10%，个别企业已达到30%左右。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道技术的关键。

　　(8)气体辅助注射技术和高压注射成形等工艺进一步发展。气体辅助注射成形是一种塑料成形的新工艺，它具有注射压力低、制品翘曲变形小、表面质量好以及易于成形壁厚差异较大的制品等优点，可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。国外，已比较成熟，国内目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成形包括塑料熔体注射和气体(一般均采用氮气)注射成形两部分，比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且气体辅助注射常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成形流动xxxx，显得十分重要。为了确保塑料件精度，将继续研究发展高压注射成形工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具。金属、陶瓷粉末注射成形工艺经过“七五”、“八五”技术攻关，“九五”开始产业化。该工艺适用于制造几何形状复杂、精密及具有特殊要求的小型零件(02～200g)，生产效率高，易于实现大批量生产。配合这一工艺的模具将随该工艺的发展而发展。

　　(9)模具液压成形技术进一步开拓应用。液压成形工艺是模具涨形技术采用的一种工艺手段，过去在皮带轮等类似的产品上得到广泛应用。目前该技术已拓展到汽车行业，在汽车零部件生产中采用。该方法简化了模具结构和减少了副数，克服了在常规成形过程中材料严重变薄的状况，提高了产品质量，大幅度降低了生产成本。但由于成形工艺的限制，对某些沿纵轴截面弯曲变化大的构件尚不适用。另外，把成形介质(高压油)传输到板材或管件之间的引入问题，解决得尚不很满意。因此有待进一步发展该工艺，在更多领域得到开拓应用。

　　(10)模具标准化程度不断提高。我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到35%左右。国外发达国家一般为80%左右。为了适应模具工业发展，模具标准化工作必将加强，模具标准化程度将进一步提高，模具标准件生产和销售也必将得到发展。

　　(11)优质材料及先进表面处理技术进一步受到重视。在整个模具价格构成中，材料所占比重不大，一般在10%～30%之间。因此选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。对于模具钢来说，要采用电渣重熔工艺，努力提高钢的纯净度、等向性、致密度和均匀性及研制更高性能或具特殊性能的模具钢。另外，模具钢品种规格多样化、产品精料化、制品化，尽量缩短供货时间亦是重要方向。其他优质模具材料如硬质合金、陶瓷材料、复合材料等的扩大应用，也十分重要。模具热处理和表面处理是能否充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善普及常用的表面处理方法外，应发展气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。由于铝合金材料重量轻、切削性能好、导热导电率高、焊接性能优良，用它作模具材料可缩短制模周期和降低模具成本，且用于塑料模可有10万次以上寿命。因此用铝合金经高速切削来制作快速经济模具已在世界上得到较为广泛的使用，我国也已开始使用。预计今后将会得到较快发展。

　　(12)模具研磨抛光向自动化、智能化方向发展。模具表面的光整加工是模具加工中未能很好解决的难题之一。模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响。我国目前仍以手工研磨抛光为主，不仅效率低(约占整个模具周期的1/3)，且工人劳动强度大，质量不稳定，制约了我国模具加工向更高层次发展。因此，研究抛光的自动化、智能化是重要的发展趋势。日本已研制出数控研磨机，可实现三维曲面模具的自动化研磨抛光。另外，由于模具型腔形状复杂，任何一种研磨抛光方法都有一定局限性。应注意发展特种研磨与抛光方法，如挤压研磨、电化学抛光、超声抛光以及复合抛光工艺与装备，以提高模具表面质量。

　　(13)模具自动加工系统的研制和发展。随着各种新技术的迅速发展，国外已出现了模具自动加工系统。这也是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有如下特征：多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。

　　(14)微型系统、微型模具和微型铣削对于微型零件的大量生产都是新颖且令人激动的技术。微铣削（Micro-milling）使用非常小的刀具（直径小于0.1mm）并能获得非常小的曲面公差和高质量的曲面精度，通用的NC软件是不能达到这个精度的，所以制造商不得不面对以下巨大的挑战：零件变形，复杂程度增加，必须以极高的精度加工微小特征的工件，以及使用微米级的特殊刀具。例如直径为0.1mm的工件，为了获得高精度要求的曲面，达到以上要求，微铣削技术需要达到以下支持：100mm或更小的小直径刀具；外形比例（L/D）10或高达100的高速刀具；150000 r/min或更高速主轴转速； 0.1mm或更小的加工公差；能够修正几何体。微铣削是高速铣削的未来，精通微精模具的公司将会拥有更大的竞争力。随着微纳米科技的进步，产品不断向微型化方向发展，特徵尺寸为微米级的MEMS微机电系统受到了人们的高度重视。预计从2010年开始，中国MEMS巿场增速将加快，2011年的增速有望达29.2%。其中微型模具加工技术经过近几年快速发展，种类比较繁多。按其加工原理不同可分为三大类：光制作技术，如LIGA技术、UV-LIGA技术、电子束光刻技术、激光加工技术；腐蚀技术，如刻蚀技术；微机械加工技术，如微细车削、微细铣削、微细磨削、微细电火花等传统加工法。光制作技术主要应用于具有微米级微结构的零件加工，加工精度达10nm以下；微机械加工技术应用於具毫米级微结构的零件加工，加工精度100nm以下。传统的微细加工方法加工三维微小模具型腔，虽然工艺简单实用，而且不需要太大的投资，但其加工型腔尺寸太大，精度太低；电化学等特种加工工艺虽然相对复杂，但在难切削材料，复杂型面和低刚度材料的模具型腔加工中，具有不可替代的优势；以LIGA技术和UV-LIGA技术为代表的光加工技术，工艺最为复杂，但其加工精度{zg}，可达到的深宽比{zd0}，模具型腔尺寸最小，是{zj1}发展前途的微型模具加工方法。

　　(15)虚拟技术得到发展。计算机和网络的发展正使虚拟技术成为可能。虚拟技术可以形成虚拟空间环境，实现虚拟合作设计、制造，合作研究开发，及至建立虚拟企业。

　　(16)随着汽车朝着轻量化、高速、舒适、风格化发展，汽车车身模具要适应新型车身制造材料(如铝合金、塑料等)，向着大型化、复杂化和高精度方向发展。为了更好的与车身生产相结合，

　　模具生产部门除了模具设计制造外，还必须同时搞好开发、协调车身设计、样车制造、工艺设计等各个环节，模具企业整体素质和综合水平也因此得到提高。

　　当前，我国模具技术有了很大发展，模具水平有了较大提高。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具又上了新台阶。大型复杂冲模以汽车覆盖件模具为代表，我国主要汽车模具企业，已能生产部分轿车覆盖件模具。体现高水平制造技术的多工位级进模的覆盖面大增，已从电机、电器铁芯片模具，扩大到接插件、电子枪零件、空调器散热片等家电零件模具上。塑模方面，已能生产34in大屏幕彩电和48in背投式电视的塑壳模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具。塑料模热流道技术日臻成熟，气体辅助注射技术已开始采用。压铸模方面，已能生产自动扶梯整体梯级压铸模及汽车后轿齿轮箱压铸模等，模具质量、模具寿命明显提高，模具交货期缩短。模具CAD/CAM/CAE技术得到相当广泛地应用，并开发出了有自主版权的模具CAD/CAM/CAE软件。电加工、数控加工对模具制造技术发展发挥了重要作用。部分骨干企业已开始使用高速加工。模具加工机床品种增多，水平明显提高。快速经济制模技术得到了进一步发展，尤其这一领域的高新技术快速原型制造(RPM)技术进展很快，国内有多家已自行开发出达到国际水平的相关设备。模具标准件应用更加广泛，品种有所扩展。优质模具钢的应用有较大进展，但应用面还不够广泛。国产模具钢钢种不全、不成系列，多品种、精料化、制品化等方面尚待解决。近年来，真空热处理有了很大发展。模具抛光技术引起重视，在机械打磨抛光、超声波抛光、电化学抛光及上述几种方法的复合抛光方面，已开发出专用机械和专用工具，得到较广泛的应用。挤压珩磨抛光也已有应用。模具花纹的蚀刻技术，工艺水平提高较快，已能制作各类模具的装饰纹，且仿真性越来越好。模具强化技术得到进一步发展，除原来已推广的电火花强化机外，又开发了电刷镀强化设备。模具修复技术也有了进步，除电刷镀修复模具外，又引进和开发了多种脉冲焊接机，修复效果较好。模具标准化程度和模具标准件生产水平有了较大提高，但总体来说标准化程度还太低，标准件生产规模还不够大，品种有待发展，质量有待进一步提高。玻璃模具、陶瓷模具、异型材挤出模具等已达到或接近国际水平，国产化程度较高。一些骨干模具企业开发能力有了较大提高。他们把模具设计与产品开发相结合，走出了一条自主开发模具的成功之路。

　　二、工装改造装备高效优质模具

　　模具在制造业产品研发、创新和生产中所具有的独特的重要地位，使得模具制造能力和水平的高低成为国家创新能力的重要标志，模具制造装备是否精良直接关系到模具技术水平的高低。模具装备行业的发展促进了模具工业的进步，模具工业的发展也给加工设备提出了更多的要求。当前模具制造的重点发展方向是模具设计、分析及制造的三维化，模具软件功能集成化、网络化、智能化，模具生产的无图化、单件高精度并行加工、少人化、无人化加工。 随着模具制造更趋精细化，随着高速、复合、智能、环保等当前世界机床制造的主流趋向，模具制造对装备、工艺提出了更高的要求。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均有个性化的特点，各种先进软件对机床整体运行实现开放性、兼容性。

　　模具为单件生产，有对特定用户的依赖特性，其流程特点为参与产品 ( 模具制件 ) 设计、每件模具产品复杂，加工程序量大、单价高，模具依产品按照订单提供、按照用户要求进行创新和改型结合的设计，到用户安装调试出制品的整个流程中不断修改与调整，其适时监控更显得重要，这就要求模具加工设备、测量设备，有其特殊要求。例如加工塑料的机床就要求有更高的速度，但由于切削力小，为降低成本，机床可采用轻型结构;试模用的研配压机则不要求其高效快速，但要求有反转动能以便修模;某些简单工序的大量重复加工可用专机等等。同时，复合加工、柔性加工和在线检测也是模具加工的要求。

　　模具工业的发展，与装备的改善和进步是分不开的。中国已能生产精度达到 2 μ m 的多工位级进模，寿命可达 3 亿冲次以上。个别企业生产的多工位级进模已可在 2500 次 /min 的高速冲床上使用，精度可达 1 μ m 。在大型塑料模具方面，中国已能生产 43 英寸大屏幕彩电和 65 英寸背投式电视的塑壳模具、 10kg 大容量洗衣机全套塑料件模具以及汽车保险杠、整体仪表板等塑料模具等。在精密塑料模具方面，中国已能生产照相机和手机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及精度达 5 μ m 的 7800 腔塑封模具等。在大型精密复杂压铸模方面，国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模、汽车后桥齿轮箱压铸模以及汽车发动机壳体的铸造模具等。在汽车覆盖件模具方面，已能生产中档新型轿车的覆盖件模具。此外，中国生产的子午线轮胎活络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出成形模、精铸或树脂快速成形拉延模等，也已达到相当高的水平，制造出来的模具可与进口模具媲美。我国生产的{zd0}模具单套重量已超过 100t 。

　　随着消费类产品更新换代速度的加快，模具技术也在不断的发展，对模具的生产效率和制造品质提出了越来越高的要求，当前机床设备制造企业围绕以下几方面进行了相应的工装改造，满足模具的精密化和自动化趋势的发展要求。

　　(1)模具成型零件的日渐大型化和零件的高生产率要求一模多腔，致使模具日趋大型化，大吨位的大型模具可达100吨，一模几百腔、上千腔，要求模具加工设备大工作台、加大Y轴Z轴行程、大承重、高刚性，高一致性。

　　(2)模具加工的模具钢材料硬度高，为了确保零件的加工精度和表面质量，用于模具制造的高速机床必须有很高的动、静刚度，以提高机床的定位精度、跟踪精度和抗振能力。

　　(3)对复杂型腔和多功能复合模具，随着制件形状的复杂化，必须要提高模具的设计制造水平，多种沟槽、多种材质在一套模具中成形或组装成组件的多功能复合模具，就要求加工编程程序量大，具有高深孔腔综合切削能力和高稳定性，提高了加工难度。为了达到对3D曲面的高精度、高速度和高稳定性加工，多轴联动，有良好的深孔腔综合切削能力的机床采用了五轴联动加工中心，除了三个坐标的直线运动外，还有两个旋转坐标的进给运动。铣头或工作台可以多轴联动进行连续回转进给，从而适用于加工具有复杂型腔曲面的模具零件。复合加工是模具加工的发展方向之一。虽然加工中心已能将许多机加工工序复合在一台机床上实现，但这仍不能xx适应模具加工，将机械加工与电、化学、超声波等不同原理加工方法进行复合，兼备两种以上工艺特点的复合加工在今后的模具制造中将有广阔的前景。

　　(4)模具加工的精细化使高转速和大功率高速加工成为发展方向，高速铣削在模具加工中已显示了极大地优越性。为了适应模具型腔曲面的加工，刀具的半径应小于型腔曲面最小圆周半径，以免加工过程中刀具与工件发生“干涉”。由于刀具直径小，因此要求主轴转速非常高，国外高速加工机床主轴转速已达到4万～10万r/min，快速进给速度可达3万～6万min。型腔和模具零件其他部件粗、精加工常常在工件一次装夹中完成，故主轴功率要大，中等尺寸模具铣床和加工中心的主轴功率常为10~40kW，有的甚至更高。高速铣削具有的可加工高硬材料、加工平稳、切削力小、工件升温变形小等诸多优点使模具企业对高速加工日益重视。

　　(5)高动态精度。机床的高刚性、热稳定性、高可靠性、高动态精度以及高品质的控制系统的配合实现了模具的三维曲面高精度加工。

　　(6)加工技术与绿色产品技术的结合将在企业采购设备时纳入考虑范围内。电加工机床的辐射、介质选用将是安全、环保影响的因素，电火花铣削技术会在未来模具加工领域得到发展。

　　(7)多种测量技术的复合应用、高速测量及其逆向工程成为推动模具参与产品开发、设计技术的发展方向。 随着三坐标测量机、扫描仪、激光跟踪仪技术的不断发展，“在线测量”使测量机要实现“工具化”，这要求其适应性更强，检测技术向高速度、高精度、高适应性。现代测量技术不断融进产品研发，在逆向工程设计、制造的系统下，模具与模具制件设计制造的密不可分关系更加明显。爱德华三坐标测量机主机的主要功能是通过接触或激光扫描等非接触方式采集坐标数据，经过数据处理，完成被测工件的再造。

　　高速、精密、复合、智能和绿色是数控机床技术发展的总趋势，近几年来，在实用化和产业化等方面取得可喜成绩。主要表现在：

　　(1)机床复合技术进一步扩展随着数控机床技术进步，复合加工技术日趋成熟，包括铣-车复合、车铣复合、车-镗-钻-齿轮加工等复合，车磨复合，成形复合加工、特种复合加工等，复合加工的精度和效率大大提高。“一台机床就是一个加工厂”、“一次装卡，xx加工”等理念正在被更多人接受，复合加工机床发展正呈现多样化的态势。

　　(2)智能化技术有新突破数控机床的智能化技术有新的突破，在数控系统的性能上得到了较多体现。如：自动调整干涉防碰撞功能、断电后工件自动退出安全区断电保护功能、加工零件检测和自动补偿学习功能、高精度加工零件智能化参数选用功能、加工过程自动xx机床震动等功能进入了实用化阶段，智能化提升了机床的功能和品质。

　　(3)机器人使柔性化组合效率更高机器人与主机的柔性化组合得到广泛应用，使得柔性线更加灵活、功能进一步扩展、柔性线进一步缩短、效率更高。机器人与加工中心、车铣复合机床、磨床、齿轮加工机床、工具磨床、电加工机床、锯床、冲压机床、激光加工机床、水切割机床等组成多种形式的柔性单元和柔性生产线已经开始应用。

　　(4)精密加工技术有了新进展数控金切机床的加工精度已从原来的丝级（0.01mm）提升到目前的微米级（0.001mm），有些品种已达到0.05μm左右。超精密数控机床的微细切削和磨削加工，精度可稳定达到0.05μm左右，形状精度可达0.01μm左右。采用光、电、化学等能源的特种加工精度可达到纳米级（0.001μm）。通过机床结构设计优化、机床零部件的超精加工和精密装配、采用高精度的全闭环控制及温度、振动等动态误差补偿技术，提高机床加工的几何精度，降低形位误差、表面粗糙度等，从而进入亚微米、纳米级超精加工时代。

　　(5)功能部件性能不断提高功能部件不断向高速度、高精度、大功率和智能化方向发展，并取得成熟的应用。全数字交流伺服电机和驱动装置，高技术含量的电主轴、力矩电机、直线电机，高性能的直线滚动组件，高精度主轴单元等功能部件推广应用，极大的提高数控机床的技术水平。

　　三、机床模具行业发展重点与思路

　　世界一些发达国家以环保构筑绿色壁垒，无疑增加了国际市场准入难度。污染环境高耗能产品或被拒之门外，或被课以重税制裁。因此，低碳经济、绿色制造技术研究应用，未来经济发展方向，也是产品进入国际市场基础，机床、模具行业企业应高度重视，应提早做好准备，迎接未来。尽管装备制造业其本身能源消耗资源消耗占据比例很小，但其生产产品却能源消耗“大户”。因此，除了调整自身产业结构产能过剩部分，作为装备制造业“母机”机床行业还应当担负起提供低能耗环保产品、提供资源综合利用设备环境保护末端治理及回收再利用设备，以及先进生产加工技术，以提高机械制造效率。 模具网CEO、深圳市模具技术学会副秘书长罗百辉指出，低碳经济节能减排引发装备制造业发展模式转变，从过去粗放追求规模发展方式向提高自主创新能力、提高国际竞争力发展方式转变，以此作为“十二五”装备制造业发展方向转变战略突破。作为生产工具，机床产品对装备制造业生产方式转变意义毋庸置疑，同时，提高自主创新能力，为发展低碳经济节能减排作贡献，机床产业更责无旁贷。

　　1、机床企业转型发展重点与思路

　　(1)关注国家投资重点，加快产业结构调整。

　　当前，国家对航空、汽车、铁路、绿色能源、船舶、电子信息等行业巨大投资拉动了市场需求结构向xx发展。国家对上述重点领域投资不仅为应对金融危机、扩大内需，更着眼于结构调整这一长远发展目标。这预示着结构调整后金融危机时代将这些行业工作重点。特别我国很多关键领域还受到国外技术封锁，因此结构调整必将以自主创新为基础。这将给机床工具行业带来产业升级结构调整机遇。

　　中国航空航天业发展，势必带动促进装备制造业发展。由于航空航天工业产品零件具有耐高温、高强度、难加工、合金材料与复合材料多、复杂结构件多工艺要求高等特点，要求机床加工设备向大型（重型、超重型）、高速、精密、复合、智能化趋势发展。航空发动机及其零部件加工需要大量高精度机床作支撑，发动机结构复杂整体机匣、叶片加工需要多功能、高精度数控机床，如数控立车、数控精密镗床五轴加工心等。为此，航空航天业对机床高要求，加之欧美、日本等国外强势机床企业进驻当前国际金融危机影响下不明朗环境，进一步加速推动国内机床调头向xx发展。

　　另外，我国的汽车工业正处于前所未有的高速发展期，在国际金融危机冲击下依然显示出强劲的发展潜力。汽车工业已经成为机床消费的主题，有关分析认为其比例已经占到机床消费总量的40%。机床工业应紧紧抓住汽车产业今后xx发展战略机遇期，瞄准当前汽车发展方向，针对国家鼓励和支持小排量汽车、节能环保、新能源汽车等热点项目，瞄准世界汽车制造技术及装备发展前沿技术，大幅提升国产机床市场占有率，逐步实现进口替代，与国内汽车工业共同发展。

　　得益于国家《汽车产业调整和振兴规划》各项措施的实施，2009年初，我国汽车市场就开始迅速复苏，呈现出前所未有的高速发展局面，中国汽车市场的巨大潜力也得以充分体现。2009年1~9月，我国汽车产量高达961.27万辆，销量达966.27万辆，同比增长32.01%和34.24%，分别超过2008年全年26.76万辆和28.22万辆。从目前趋势看，如无意外，2010年我国汽车产销将双双超过1300万辆，成为名副其实的汽车产销大国。作为国民经济重要支柱产业，汽车产业对于经济和社会发展的xx作用将继续得到充分发挥。受国家政策扶持，2010年1~9月1.6升以下排量的乘用车市场表现出色，累计销量占乘用车销售总量的70%，市场占有率为历年{zg}，对整体汽车市场产销高速增长的贡献功不可没。小排量乘用车正在成长为中国汽车市场的主流，这同时也说明了我国汽车产业结构调整所取得的巨大成绩。据统计结果显示，2009年前三个季度，我国自主品牌轿车市场销量占有率达29%，继续保持了增长的趋势，这表明我国汽车产业自主创新能力有了长足的进步。

　　近年来，我国汽车行业的加速发展，对机床消费起到了巨大的拉动作用。从固定资产投资规模来看，汽车产业“十五”期间固定资产投资为2350亿元，“十一五”期间投资将超过4000亿元，“十一五”到“十三五”期间投资将达到1.5亿元，固定资产投资规模的持续高速增长为机床消费奠定了基础。此外，2009年初出台的《汽车工业调整和振兴规划》也指出，将在3年的规划期内新增中央投资专项资金及100亿元重点支持汽车生产企业的技术进步和技术改造，这意味着将拉动汽车及零部件企业1000亿~2000亿元的相应投入。

　　据不xx统计，目前国内在建和刚建成的项目就将增加年产百万台发动机和上百万辆整车能力。如北汽福田康明斯发动机生产基地，华泰汽车鄂尔多斯基地、北汽福田南方生产基地、沈阳三菱发动机、长春一汽丰田、华晨汽车、广州汽车乘用车项目、五菱、南京汽车以及吉利长沙汽车生产基地等都有发动机或整车的新项目上马。此外，一汽、上汽、东风等国内几家整车企业计划到2013年产能将比目前扩大65%。长安汽车发动机、柳州五菱柳机动力、上海通用动力总成等国内几家汽车发动机企业到2013年产能将比目前扩大60%。所有这些新上项目都将引发新的机床需求。按照目前的投资计划和投资规模，根据业内人士提供的经验数据，若按照平均每年投资1000亿元，设备占70%，其中机床占50%，则汽车工业每年为机床提供约350亿元的市场。据罗百辉了解，目前我国汽车产业机床消费的主体分为两个层面，一是用于汽车整车生产的四条线，即冲压、焊接、涂装和总装线；二是包括发动机、变速器、转向系统、制动系统、传动系统、悬挂系统在内的汽车零部件加工。整车生产四条线中只有冲压线需要机床，且目前国内冲压线已xx可以满足要求。机床消费的重点在第二个层面，即占整车全部装备价值70%左右的汽车零部件加工。有专家推算，汽车零部件加工用机床的需求比整车厂要大十倍以上。 作为汽车的核心功能部件，发动机加工设备是汽车生产最重要的装备之一。随着整车企业新车型的加速推进，发动机生产线对柔性化的要求越来越强，通常一条发动机生产线需要能够至少满足生产三种机型的要求。同时，汽车发展的轻量化趋势使得对发动机缸体、缸盖材料要求由铸铁向铝合金转变，这对发动机加工机床又提出了新的更高要求。组成发动机的主要零部件是缸体、缸盖、曲轴、凸轮轴、连杆等。加工这些零件所需的机床大多是高效、高性能、高可靠性的数控机床或专用数控机床。其中缸体、缸盖加工柔性生产线大多由卧式加工中心组成；曲轴加工设备主要是车拉机床、数控曲轴内铣或外铣床、数控曲轴磨床、曲轴抛光机等；凸轮轴加工设备主要则是凸轮轴数控车床，凸轮轴磨床等；而连杆加工设备大多为专用设备，如双端面磨床等。目前加工这些零部件的设备大多是进口机床，它们在我国汽车发动机生产中占有90%甚至95%的比重。此外，发动机生产线上使用的刀具国产化率更是不超过10%。这表明，我国汽车制造业不仅仅是研发平台需要摆脱受制于人的尴尬局面，为降低制造成本突出国产汽车的优势，更需要大批的“国货”设备来替代进口。

　　(2)机床工具行业应关注重点投资领域，深入了解用户需求，加大研发适用产品力度。尽快淘汰落后产品产能，避免恶性竞争。应大胆尝试向“专、精、特”产品转移。一些企业开发出高速铁路轨道板磨床就向“专机”发展成功例子。这种需要我们填补空白领域还有很多，如：飞机用铺带机、飞机用自动钻铆机、纺机针专用机床、人体关节假肢等医疗保健领域所需零件加工设备等。目前这些设备主要依靠进口，有甚至对我国禁售。我们只有立足自主创新、开发出满足用户需求进口替代产品，才能打开新市场。数据显示，2009年机床零部件进口持续增长，这显示国产机床零部件还不能xx满足主机行业要求。零部件企业应抓住市场增长契机，开发新产品，加快进行结构调整。

　　(3)通过加强管理有效性，保证企业效益。根据国机床工具工业协会2009年10月对80家重点企业调查，新增订单不足情况极为普遍，基本比2008年同期减少1/4。此外，有一半企业都遭遇了用户暂缓提货或退货。近几个月市场向好趋势较为明显，但大部分企业对未来一段时间内市场前景持谨慎乐观态度。要通过加强企业管理有效性，提高流动资金周转率，提高投入产出比，保证企业效益。

　　(4)寻求突破口，扩大行业出口。根据目前全球经济形势，机床工具行业要保持传统机床、工具、重型机床成形机床等优势产品出口。针对当前增长较快亚洲市场，通过扩大宣传、提供完善售后服务，实现批量出口xx机床目标。

　　2009年，汉江机床围绕“练内功、促进产业升级；抓调整，确保健康稳定发展”的工作方针，采取了多项应对措施，着力解决制约企业发展的突出问题。全面提升企业的生产经营管理水平，及时向国家申报“大型、精密、高效数控螺纹加工设备”和“高速、重载、精密滚珠丝杠及直线导轨”两个重大专项，争取享受国家扶持政策，促进产业升级；同时，全力推进体制、机制改革，加快新产品开发，取得了一定的成绩，生产经营出现了止跌回升的良好发展势头。据统计，2009年企业实现货款收入3.2亿元，与上年相比，略有增长。

　　新的一年，汉江机床将借助秦川集团的协同优势，按照“十一五”规划确定的“高起点、规模化”的发展思路，充分发挥螺纹磨床和滚动功能部件两大优势互补、相互促进的核心技术优势，大力推进技术改造和自主创新，加快机床和滚动功能部件两个重大专项的实施进程，迎接新一轮经济增长期的到来。

　　经历了由金融危机带来的市场“阵痛”后，上海机床厂有限公司在过去的一年里，以“调结构、上水平”和“做稳、做健康”为抓手，通过大力调整产品结构、推进技术与制造创新、变革生产组织方式等措施，不断提高自身“xxx”，企业产品、技术及整体经济呈稳步增长的良好态势。

　　2010年，是企业能否保持持续健康发展的关键之年。在发展战略上，公司将继续围绕“调结构、上水平”这个中心，转变增长方式，坚持走“做专、做精、做强”磨床主业的发展之路，并依托国家发展战略，产品不断满足航空、航天、铁路、军工、装备制造业等重点行业需求。在技术与制造创新上，以落实、推进和实施“超重型数控轧辊磨床”、“难加工材料轴类零件超高速精密外圆磨床”、“精密、复合、数控磨床”“数控切点跟踪曲轴磨床”、“纳米级精度微型数控磨床”等五项国家科技重大专项课题为契机，淘汰落后的产品结构，优化设计和制造，实现产品升级，推进大型、专用、精密数控磨床产业化进程。 同时，还将通过较大规模的工厂技术改造，扩大制造厂地，改善生产装备，提升制造能力。在内部管理上，深化组织结构调整，以市场和产品技术发展为导向，加大生产组织方式的变革力度，推行流程再造，进一步改变粗放型状态，强化管控，完善和健全适应“专、精、强”的管理体系，提高生产、技术、质量等各项基础管理水平，促进企业经济运行质量的不断提高。

　　尽管经历了严重的金融危机，2009年，中国是全球机床行业产值和销售收入{wy}增长的国家，此前已连续8年增长。国产机床国内市场占有率由40%提高到61%，从世界第三跃居世界{dy}。增长的原因，一是企业连续多年的产品结构调整取得成效，低档、大路货减少。二是自主创新成果显著，开发了一批高速、精密、大吨位等数控机床新产品。面对低碳节能的新能源时代，机床工具也已经准备好了。前不久刚刚落幕的哥本哈根气候峰会上，温家宝总理向全世界宣布了2020年中国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40％～45％。不觉间，新能源时代正加速向我们走来。

　　2、模具行业发展重点与思路

　　模具行业选择优先发展的重点产品依据是：一是技术含量高，反映模具制造水平和发展方向的模具；二是目前大量进口的中、xx模具；三是主要的模具标准件。罗百辉认为，选择重点发展的模具产品主要包括：①汽车覆盖件模具，特别是轿车覆盖件模具。②精密冲压模，包括多工位级进模、厚板精冲模、硬质合金多工位多功能复合模等。③大型塑料模，包括汽车饰件模、家电塑壳模等。④精密塑料模，包括多腔塑封模和多层、多腔、多材质、多色精密塑料模等。⑤大型薄壁精密复杂压铸模。⑥大型、精密锻模。⑦塑料型材、波纹管挤出模及管接头模具。⑧子午线轮胎活络模。⑨长寿命玻璃、陶瓷模。⑩多工位冷墩模及冷挤模；壳体连续拉伸模。11新型快速经济模具12主要模具标准件：模架(包括冷冲、塑料、压铸模架等)；导向件(包括导柱、导套、导板及无油润滑导向件等)。推杆、推管(包括圆形和异形推杆、推管等)；弹性元件(包括矩形弹簧、聚酯弹性件及氮气缸等)；标准组件(包括凸模块换装置、斜契组合件等)；小型标准件(包括标准凹凸模、浇口套、定位圈、拉钩等)；热流道元件(包括内热式、外热式、针阀式、管式、温控器等)。13拉丝模新品种(拉子午线的钢帘线模具、红宝石涂漆模具，聚晶奇异方模及用CVD新材料的拉丝模等)。

　　为了保证上述模具产品的发展，还应研制先进实用的模具加工和检测设备，以及使用模具的主机生产设备及模具新材料等。

　　以需求为导向，以优质服务为宗旨，积极培育模具大市场。跟踪产品发展，满足配套，缩小与先进工业国家之间的差距，力争主要模具产品达到国际20世纪90年代先进水平。在国家产业政策的指导下，通过结构调整和技术创新以及电子信息工程和先进制造技术的采用，逐步建立适应我国国情的，布局比较合理的模具科研设计、人才培训和生产体系。重点加快模具专业化和商品化的发展；促进模具标准件上品种、上水平、上规模；提高大型、精密、复杂、长寿命模具的水平和比例；积极开展与工业先进国家的技术交流与合作；促进模具和模具标准件出口。

　　(1)调整产业结构。提高模具专业化、商品化比例，引导产品生产厂(国营大中型企业)的模具分厂(车间)独立核算，面向社会；培育能实现模具生产各主要环节(如设计、工艺、检测等)专业化生产的地区性模具市场；提高塑料模和压铸模比例；提高中xx模具的比例。重点发展汽车覆盖件模、精密多工位级进模、大型和多型腔注塑模、精密复杂压铸模、精冲模、精锻模、子午线轮胎活络橡胶模、长寿命玻璃模、陶瓷模等。重点扶持具有一定规模、技术先进、面向市场的专业模具企业，推动行业中企业之间及厂、校、院所之间协作和联合。

　　(2)提高模具加工水平及能力。大力发展标准件，推广应用新技术、新工艺、新材料、新装备，提高大型、精密、复杂、长寿命模具水平，并增加生产能力，提高市场满足度。

　　(3)组建模具行业强有力的科研开发、制造、培训与信息中心。抓好模具科技开发、技术攻关、技术交流及人才培训工作，将科研成果尽快转化为生产力。2010年应建成若干个地区性的模具城，模具实验区，以及模具科研、生产、销售联合体。

　　(4)狠抓进口模具的国产化及模具出口工作，进一步优化进出口比例。模具商品化程度2010年达到60%以上。模具标准件出口2010年达到5亿美元。

　　(5)积极开展与工业先进国家的技术合作和利用外资工作，促进各种所有制模具企业的发展。

　　(6)增加标准件品种，提高模具标准件使用覆盖率。模具标准件要扩大品种、提高精度，达到互换。其中主要品种如：模架、导向件、推杆、弹性元件等，实现按经济规模大批量生产。2010年模具标准件使用覆盖率达到70%以上(其中大型模具60%零件实现标准化),基本满足市场需要。

　　(7)提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平。首先是一般企业普及微机级CAD/CAM技术，重点骨干企业向企业信息化工程方向发展。模具设备数控化率一般企业应达30%以上，重点骨干企业应达60%以上。2010年模具产品水平达到国际20世纪90年代末水平。骨干企业达到当代国际水平。提高大型、精密、复杂、长寿命模具的生产能力。使这些模具的国内市场占有率在2010年达到80%以上。

　　(8)继续研究和开发自主版权的三维CAD/CAE软件，搞好引进软件的二次开发，并提高软件的智能化、集成化程度。

　　(9)进一步研究快速原型制造技术，开发适合于我国国情的高性能、低成本的快速原型制造设备并产业化，研究快速原型制造技术与快速经济模具制造紧密结合的各种技术。

　　(10)研究并发展高速铣削、电火花铣削、电火花镜面加工、激光加工、复合加工、超精加工等模具加工新技术。

　　(11)开展逆向工程、并行工程、敏捷制造、虚拟技术等在模具生产中的应用研究。

　　(12)开展热流道技术和气体辅助注射技术的研究并发展相应的元件和产品。

　　(13)进一步搞好标准化工程并提高模具标准化程度。

　　(14)开发高性能模具材料，推广新型模具钢及新型硬质合金，进一步提高模具寿命，建立正确选材用材专家系统。

　　(15)研究并推广应用先进的数字化扫描、快速电极制造、模具热处理、表面工程、抛光及模具修复等先进技术。

　　3、政策措施及建议

　　罗百辉指出，国家除了在宏观政策及固定资产投资等方面给予重点支持外，还应该在其他方面给予优惠，实行倾斜政策。行业本身也应积极采取有效措施，以利规划实施及保证行业的快速健康的发展。具体建议如下：

　　(1)加强行业管理，建成独立的模具工业体系。加强政府部门对模具行业的管理，充分发挥协会等中介组织作用。鼓励和引导各产品生产厂的工模具分厂和车间面向全社会服务；鼓励和扶持各生产厂点按市场经济规律和专业化分工原则建立多种经济联合体；引导和支持公司(集团)与科研、设计、大专院校等单位建立科研生产联合体，逐渐建立我国模具工业体系。

　　(2)制订和用好优惠政策，扶持模具行业发展。应该借鉴国外成功的经验，如日本(目前已成为世界上的{dy}模具生产大国)连续颁布振兴法，采取政府干预和经济扶持政策，以立法形式在金融、税收、装备等方面给予支持，有力地推动了模具工业的发展。例如安排政策性xx，减轻模具企业税负等。“十二五”期间模具工业应以发展多种所有制的中小企业为重点。因此，要充分利用国家关于发展高新技术中小企业的政策，按照国际促进中小企业发展的有效模式，建立生产力促进中心，把扶持模具行业的中、小企业作为重点之一。

　　(3)加强宏观调控，确保行业重点。实施给予政策性投资和投资倾斜政策，降低模具增值税税率，确保行业重点企业和重点产品的发展，鼓励专业化、商品化。

　　(4)制订和完善模具标准，搞好模具标准件销售，促进模具行业的发展。必须尽快制订和完善我国模具标准化体系，积极采用国际标准和先进国家标准。贯彻GB/T19000(ISO9000)系列标准，为尽早实现模具专业化生产服务。要组织好模具标准件销售环节，搞好产需衔接。

　　(5)用电子信息工程等高新技术来改造企业，尽快提高我国模具行业整体水平。应不断跟踪和瞄准国外模具新技术的发展，根据我国模具工业发展的需要，引进和开发实用的模具新技术，使之尽快转化为生产力。企业应在市场、技术、素质、机制、管理等方面不断创新，建立创新机制，提高开发能力，尽快提高我国模具行业的整体水平。

　　(6)加强人才培训，提高企业素质。以某些基础好的工业城市为中心，在全国范围内建立高、中、初三级模具技术人才教育和培训网。通过举办各类进修班和技术讲座提高从事模具生产的技术人员、工人的素质。建议建立一个全国性的模具技术培训中心。

　　(7)鼓励引进模具国产化和加强模具出口。有关部门应设立模具的国产化专项基金用于补贴和奖励国产化项目。加强模具出口，对出口模具企业应在投资、xx、税收等方面给予优先照顾。

　　(8)加强国内外模具企业之间的技术交流与合作。进一步加强吸收外资工作的力度，同时引导私有资金积极投入模具行业，并积极发展股份制经济。

　　(9)努力发展优质模具钢、各种模具加工和测试设备、刀具及使用模具的设备、制件材料等。

　　(10)提倡和鼓励联合，以发挥集中优势。建议先从模具标准件和汽车车身模具方面着手。