1、汽车外饰件模具市场前景预测分析报告一背景汽车生产中90%以上的零部件需要依靠模具成形。汽车模具是指应用于汽车领域的模具，被誉为“汽车工业之母”。在美国、日本等汽车制造业发达国家，模具产业超过40%的产品是汽车模具，而在我国仅有1/3左右的模具产品是为汽车制造业服务的。汽车生产中90%以上的零部件需要依靠模具成形。汽车模具是指应用于汽车领域的模具，被誉为“汽车工业之母”。在美国、日本等汽车制造业发达国家，模具产业超过40%的产品是汽车模具，而在我国仅有1/3左右的模具产品是为汽车制造业服务的。二、产品技术水平、创新点1、采用先进加工工艺，确保零件加工高精度，使模具装配时间大大缩短。目前的汽车模具
2、市场上，对于高精度要求的塑胶产品，在进行常规的 NC 加工后，通常需要放电加工，因此往往无法达到高精度的要求且无法保证产品的质量。本公司新研发的外饰模具通过使用高速机，加工时最小采用刀径 R0.3的刀具，极大的扩展了可加工范围，已达到取代部分放电清角的作用。大幅度提升产品尺寸精度。在加工中提供统一样式的顶出模块，在生产时能够根据需要剪裁长度不同的顶出模块，达到了简化生产的目的，使模具装配时间大大缩短。2、先进的控制系统，确模具机构动作无误，并精确的预测成型缺陷，提出相应的优化措施。目前的汽车模具市场也随着制造业的不停进步也需要全自动、高精度、高工艺水平的生产技术研发。高价值的机床虽已逐渐运用于
3、模具制造行业，但其运动也逐渐复杂，在加工过程中，刀具或主轴以及夹具可能与工件会造成干涉和或碰撞等现象，甚至造成主轴损坏或者机床报废等设备事故，机床精度随之降低，损失巨大且生产质量无法保证。我公司新研发的软件控制系统主要由机床及主轴头模型库、刀柄模型库、刀具库等组成。建立所有夹具 3D 化模型库；采用编程仿真功能，调取库存所需数据，集成与实际加工相同尺寸的机床主轴、刀具、夹具、工件坯等，检查出干涉部分并过滤掉，避免撞刀可能。预先发现机床加工时可能发生的撞击、干涉等设备安全隐患。电脑可全自动的模拟检测，准确模拟真实加工过程。3、 通过标准库的设立，提高设计精准度，降低出错率。目前市场上，注塑模具的
4、设计与制造已经日趋标准化，由于通常的设计与编程软件，并不完全适用于每个企业，给模具设计人员造成大量重复的工作，且模具制造时的条件与规格并不能完全统一，容易出现不良品，因此，企业自身标准库的开发与完善，可以最大幅度的提高模具设计的效率并降低设计成本。本公司新研发的模具当设计数据变更时，可根据需求自动更新装配体组件的规格及零件尺寸值，避免反复建模的繁琐工作，极大地提高了模具设计效率，减少了出错率。解决了无标准库，必须要设计人员反复设定的难题,缩短设计周期，提高工作效率和精准度。4、采用镜面电加工技术，产品外观棱线可达到 R0.1MM，使得产品轮廓更为清晰。目前的汽车模具市场上，对于高精度要求的塑胶
5、产品，在进行常规的 NC 加工后，通常需要放电加工，因此往往无法达到高精度的要求且无法保证产品的质量。我公司新研发的外饰模具采用镜面电加工技术，通过高剛性和精度的高速机，采用高速切削技術加工，以高转速细步距快速进给切削，通过高速加工技术提高零件表面光洁度，减少打磨抛光时间，使得产品轮廓更为清晰。5、通过对模具滑块、顶杆、摆杆等机构的改进配合控制系统参数的优化设置，保障了模具不产生缩水，无熔接痕的情况。传统模具在大规模批量生产时，一般采用多套模具与成型设备的不断投入扩大，不仅造成大量资源浪费，而且注塑工艺差异造成产品出现差异缺陷的难题。我公司新研发的外饰模具，设计时采用组合式合理分布产品，配合控
6、制系统参数的优化，利用有效体积中插入分布产品，使两个或多个以上差异的产品，可组合于一套模具上成型。一个推动机构，实现多个分支连动，实现多个模腔中的滑块、推块、抽芯等运动功能。保证了胶料在冲模过程的流动性，避免了模具产生缩水，出现熔接痕的情况。三、产品技术参数1、 模内热切工艺传统的浇口凝料在开模后切断，由于此时凝料已冷却，切后的效果很难达到塑件外观高标准的要求。模内热切工艺是考虑注塑机在熔料充填模具型腔（补缩）完成后，在型腔内熔体未冷却的情况下，尤其是浇口凝料处温度较高时，将浇口凝料与塑件分离的切割方式，此时的塑料熔体还是粘流态，通过切刀的挤压使熔料回流，对塑件外观影响极小、对切刀的磨损最小、
7、还可以缩短保压时间。但是这种工艺在汽车外饰件上使用，会遇到一系列问题，如与模具的匹配精度、设备及注射工艺的情况、实际切割的效果等，在汽车保险杠、前侧裙板、后侧裙板3 个塑件上进行了模内热切工艺的设计及研究，获得了一定的成果，如图 13 所示，塑件及模具参数如表 1 所示。图 1 后保险杠模内热切浇口示意图图 2 前侧裙板模内热切浇口示意图 图 3 后侧裙板模内热切浇口示意图图 5 切刀设计1.2 外饰件模内热切浇口工艺成型保险杠的浇口进浇一般设计成顺序阀，通过浇口顺序打开来控制熔接痕等缺陷，浇口需要在注射及保压过程中分不同时段使用，切入时间点较多。而模内热切设备目前可实现 2 组顺序打开的浇口
8、切割，若浇口打开时间一致，则可以实现多个浇口切割。测试模式用于模内热切浇口工艺调试、每次换模后浇口排气；测试模式开启后需关闭，否则会导致正常生产信号紊乱。实心原点位置判定切刀运行动作顺序和位置，泄压阀仅T2/T4 工作，模内热切工艺参数如图 6 所示。图 6 模内热切工艺参数图1.3 外饰件模内热切浇口工艺影响因子1.3.1 顶出力及推力根据上述 3 种塑件设计相应的的液压缸数量及不同的浇口尺寸，验证切刀推出力及液压缸顶出力的平衡情况。通过液压缸的设计和选型，浇口尺寸的确定，计算得到切刀处承受的推力大小，在明确注塑机后，计算浇口处承受的压力大小，如图 7、图 8所示。从实际的验证情况看，在后侧
9、裙板上的使用效果最佳，据此得到的结论：液压缸顶出力越大，对应的注射和保压的工艺参数越宽。从切刀使用情况看，模内热切浇口凝料切割工艺与液压缸的选择、浇口的尺寸、注塑机型号、弹簧的型号等相关。图 7 模内热切结构示意图图 8 模内热切液压缸布局图1.3.2 注射工艺在不同注射工艺条件下，3 种塑件的模内热切的工艺参数T1、 T2、 T3、 T4 与注射工艺之间的组合调试情况，具体的工艺参数如表 2 所示，其中 T1 是模内热切设备从接收合模信号开始计时到切刀开始运动所需要等待的时间， T2 指切刀上升时设备持续增压的时间， T3 指切刀在切断位置保持的时间， T4 指切刀回退的时间。从表 2 中发
10、现模内热切工艺与注射工艺之间存（ T1+T2+T3+T4）T3T2T4，注射工艺参数调试过程中，任何影响该浇口的开启关闭时间的参数变化都会对模内热切浇口凝料工艺产生影响；尤其注意的是模内热切浇口工艺应在注射工艺已经稳定的情况下进行调试。1.3.3 信号开关位置对于信号开关的安装位置，研究了在不同的安装位置下模内热切工艺的变化情况，如图 9 及表 3 所示。由图 9、表 3 可以得到：因为模内热切是以合模时信号开关触发 T1 时间为基准，信号接触器的安装位置会直接影响 T1 开始时间，不同的模具锁模时间也是不一样的， T1 的调试时间也会对应变化。在工艺参数的探索过程中，应将此时间作为调节的重要
11、部分。图 9 模内热切信号开关安装示意图1.3.4 模具空间在成型 3 种塑件的模具上设计不同的镶件，后保险杠模具镶件170 mm58 mm33.5 mm，前侧裙板模具镶件 152 mm75 mm47.8 mm，后侧裙板模具镶件 122.2 mm74.7 mm47.8 mm，观察镶件大小对模内热切工艺的影响效果，如图 1012 所示。由图 1012 可以得到：切刀的顶出力与模内热切镶件的大小有关，因为镶件越小，可布置的液压缸数量及尺寸越小，对应的顶出力就会越小。而模内热切浇口尺寸大小决定了模具切刀所需的空间大小，需与该处的冷却水道及顶出压力结合考虑。图 10 后保险杠模内热切镶件示意图1.3.
12、5 普通流道设计观察了 3 种塑件普通流道的设计，首先关注分型面设计，如图13 所示。分型面预留量（如浇口是 1 mm 厚，那么 1 mm 厚的区域就分别预留了 4、1、0.5 mm）越多，浇口凝料越容易凝固，对于模内热切要求越高，后保险杠 4mm 预留量效果较差，因此推荐离型腔的冷料穴 1mm 内，工艺效果更佳。普通流道长度的对比分析，如图 14 所示。从图 14 可以发现后保险杠普通流道长度 130mm，前侧裙板普通流道长度 130 mm，后侧裙板普通流道长度 80 mm，总体注射+保压的工艺参数调节范围：后侧裙板前侧裙板后保险杠。据此发现普通流道越长，前方浇口凝料凝固的越早，对于切割越不
13、利。在工艺条件允许的情况下，尽可能缩短流道长度。冷料穴越大越能保证热切，因为挤切熔体会往流道内流动而非型腔内。普通流道凝料的处理方式：机械手增加夹子取出凝料，夹子上安装防错报警；凝料人工取出或者掉落到设备内部料箱。图 11 前侧裙板模内热切镶件示意图图 12 后侧裙板模内热切镶件示意图1.4 保险杠模内热切主要工艺缺陷分析1.4.1 缩痕缩痕作为注射塑件最常见的缺陷，在模内热切中也属于常见的缺陷，注射工艺做了一定的处理，缩痕位置如图 15 所示，工艺调试方式如表 4 所示。工艺验证：塑件中间大面的缩痕受限于浇口 1 进料量少，主要依靠浇口 2 进行补料，当浇口 2 进浇量太少时会导致该面缩痕；
14、浇口 1 无法继续进料，因为浇口处冷却较快，切刀顶出压力不足。解决方式：加大浇口 1 的进料量，提高切刀的顶出力。1.4.2 熔接痕对熔接痕进行了分析，熔接痕位置如图 16 所示，工艺调试方法如表 5 所示。图 13 分型面尺寸示意图图 14 流道长度及冷料穴示意图图 15 缩痕位置示意图图 16 熔接痕位置示意图工艺验证：通过浇口 1 打开时间变化，观察熔接痕的位置，发现熔接痕是因为浇口 1 打开时间太慢，注射出熔体过少导致，浇口 2 熔体流速更快而将孔位的熔接痕冲至塑件上方。解决方式：提前打开浇口 1，增加浇口 1 的进浇量，延迟打开浇口 2。1.4.3 浇口飞边模内热切位置的浇口飞边也是
15、在调试过程中不可避免的问题之一，如图 17 及表 6 所示。图 17 飞边位置示意图工艺验证：在切割的极限位置，延长 T1 时间，观察浇口切割状态， T1 时间越长，进浇点温度越低，切刀无法切断浇口，导致残留飞边。解决措施：降低模内热切 T1 时间或者增大液压缸顶出力。1.4.4 镶件印及拼缝线在几副不同的模具设计过程中，产生了镶拼痕，对比几种不同的镶拼痕，如图 18 所示。工艺验证：镶件及刀头存在间隙，研配不良会出现镶件或者刀头与型腔的拼接误差。解决方式：镶件换铍铜；无镶件设计；镶件处布置冷却水道。图 18 镶件拼缝线示意图1.5 模内热切工艺特点研究了模内热切的工艺过程，总结如表 7 所示
16、。通过外饰保险杠及侧裙板的实例验证，找到了模内热切与外饰塑件的工艺对应关系，对于某些浇口凝料不易用传统方式修剪的，可以选择模内热切工艺。在模内热切工艺设计时，需注意该工艺下的主要特点及对应缺陷的预防解决措施，如在浇口尺寸一定的情况下，可以通过液压缸的大小或数量来提升顶出力，也可以通过外接设备输出的压力值及所选取的弹簧力来调节对应的压力值，同时需关注选择的注塑机提供的最大压力值，根据模内热切工艺的几个影响因素，有针对性地在前期设计时合理选择，有效地避免后期开发过程中因切刀力不足造成塑件凝料修剪不良问题。四、预期经济指标及社会效益、经济效益、环境效益、市场占有率及对产业的带动和提升作用分析1、本项
17、目预期经济收益项目执行期内（截止 2016 年 9 月），累计实现销售收入1803.22 万元，累计纳税 234.88 万元，累计实现净利润 226.68万元。2、项目经济效益、社会效益分析（ 1） 经 济 效 益 分 析本 项 目 预 期 2015 年 开 始 产 业 化 。 根 据 前 期 对 于 汽 车 外 饰模 具 应 用 及 需 求 情 况 调 研 ， 以 及 我 公 司 生 产 和 销 售 能 力 情 况 ，预 测 投 产 后 的 项 目 经 济 效 益 如 下 ： 项 目 产 品 生 产 成 本 预 测单位：万元投产的年份平均材料成本平均非材料成本平均生产成本2017 136 8
18、 1452018 136 8 1452019 136 8 145 项 目 产 品 销 售 定 价 和 销 售 收 入 预 测投产的年份平均销售价格（万元）销售数量（台） 销售收入（万元）( 2016 年) 1.1 1600 1803.22( 2017 年) 1.1 1900 2090( 2018 年) 1.1 2400 2640 税 收 和 净 利 润 预 测项目投产后三年收入利润预测2017 年 2018 年 2019 年 备注销售量（台） 1900 2400 3100平均材料成本（元） 260 260 260平均生产成本（元） 12 12 12平均单价（元） 187 187 187生产总成
19、本（万元） 260 320 400销售收入（万元） 2090 24,200 36,300销售费用（万元） 5 5.6 6.4管理费用（万元） 4 7 12财务费用 61 121 182增值税（万元） 14 19 23城建和教育附加（万元） 2 5 8税前利润（万元） 2090 2640 3410企业所得税（万元） 520 580 640合计缴纳税金（万元）1,068 2,311 3,556净利润（万元） 1570 2060 2770（2）、社会效益在佛山市委、市政府的高度重视下，我公司积极开展科研活动，不断提高创新能力，积极构建创新平台，通过科技创新提升了佛山模具制造业的发展水平，积极响应国家
20、节能减排、建设节约型社会的号召，走可持续发展道路。我公司作为一个大型的模具公司，良好的发展带动了城市区域经济发展。为佛山地区解决一部分就业问题，新增的汽车外饰模具项目预计增加就业岗位 18 人。不仅减少了人才流失的状况，还可以广纳全国各地的高新技术人才，并且有利于缩小社会贫富差距，缓和社会矛盾。3市场占有率分析汽车业是我国模具企业的最大客户，车身和各种零部件都离不开模具成型。我国汽车工业的发展，极大的推动了模具行业的发展。目前技术含量低的模具已经供过于求，而技术含量较高的中、高档模具还远不能适应经济发展的需求，精密、复杂的冲模、轿车覆盖件模仍有很大发展空间。目前国内汽车外饰模具行业生产能力只有
21、 120-140 亿元，而中国汽车市场的模具需求量达到了 200 多亿元。中国汽车工业的发展给模具工业发展提供了巨大的机遇。我公司研发的外饰模具技术含量高，目前国内外饰模具的使用寿命只有 20 万次左右，而我公司研发的模具使用寿命达到了 50 万次左右，大幅度降低了车企的生产成本。我公司与国内、日本、东南亚等著名车企紧密合作，出口日本、东南亚的模具占到总量的 60%。2015 年度我公司外饰件模具的销售收入达到 1800 万元。占有 1.1%的市场份额。我公司注重产品结构的调整和定位，逐步提高模具的制造技术水平，在高端模具市场中占据了有利的地位。2005-2013 汽车外饰模具销量走势图201
22、3 2014 201501000200030004000500060007000汽 车 内 饰 汽 车 后 市 场 量2013-2015汽 车 后 市 场 量& 汽 车 外 饰 量4、 环 境 效 益 分 析我 公 司 外 饰 模 具 项 目 采取轻量化设计，符合国家绿色环保的理念。采用先进理念开发的系统大大的降低了产品和机床的损耗率。解决了产品易损坏，使用寿命短的问题。有 效 控 制 了材 料 的 的 使 用 量 ， 有 利 于 环 保 。5、 对 产 业 的 带 动 和 提 升 作 用我 公 司 外 饰 模 具 项 目 的 发 展 ， 对 上 游 企 业 和 下 游 企 业 的 发 展 起到 了 极 大 的 带 动 作 用 。 我 公 司 对 于 模 具 机 构 的 创 新 ， 使 得 企 业技 术 处 于 行 业 领 先 水 平 。 带 动 模 具 行 业 开 展 了 对 新 技 术 不 断 的研 发 和 创 新 。 汽车模具产业具有连接工业和服务业的特点，其发展不仅可以带动相关工业，而且对相关服务业具有很大的带动作用，这就有利于实现工业稳定增长而服务业加快发展的结构调整目标。
