磨具行業(yè)現(xiàn)狀及對模具鋼的需求

　　磨具是提高機械設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品質(zhì)量和競爭力的重要途徑。磨具廣泛應(yīng)用于制造環(huán)氧樹脂、金屬材料、塑料、玻璃等工業(yè)產(chǎn)品。由高精度構(gòu)件制成的磨具精度高于構(gòu)件精度。磨具不僅對提高其生產(chǎn)加工部件的外觀和性能測量精度有很大的作用，而且對許多部件的穩(wěn)定性也有很大的影響。例如，由于磨具質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的不同，新興經(jīng)濟體模具加工構(gòu)件的總生產(chǎn)時間有20倍以上的差異。

　　在沖壓模具時，需要考慮許多問題。這一關(guān)鍵是新材料、新基礎(chǔ)部件的成型、幾個工藝流程的單一化、構(gòu)件的輕量化、構(gòu)件的耐腐蝕性、構(gòu)件的抗壓強度、難加工材料的加工、復(fù)雜外觀部件的生產(chǎn)加工、不同原材料的一體化成型，降低原材料成本，提高工作效率。磨具是制造具有競爭力的機械設(shè)備不可缺少的專用工具。一個國家磨具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與機械設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈的具體情況和發(fā)展方向密切相關(guān)。

　　1模具分類及各種模具的業(yè)務(wù)規(guī)模

　　模具分類的方法有很多。根據(jù)模具加工工藝可分為兩類。一種是成型模具(Mold)，另一種是五金模具(Die)。注塑模具代表塑料成型。五金模具代表金屬沖壓成型注塑模具(表1)。磨具也可分為沖壓加工磨具、塑料成型注塑模具、鋁壓鑄磨具、煅燒磨具、鍛造磨具、粉末未冶金成型注塑模具、塑料磨具、夾層玻璃磨具。工業(yè)統(tǒng)計分為金屬材料磨具和非金屬材料磨具。統(tǒng)計分析結(jié)果顯示，沖壓加工磨具(2013年39%)年產(chǎn)值較大，其次是注塑模具(34%)(圖1)用于塑料成型。這些磨具的年產(chǎn)值占日本磨具總值的73%。然而，近年來，這些磨具的年產(chǎn)值大幅下降。與2013年和1997年的產(chǎn)量相比，沖壓加工磨具的年產(chǎn)值降至1997年的58%，塑料成型磨具的年產(chǎn)值降至1997年的48%。這些模具的年產(chǎn)值總額不到磨具總值的70%。近年來，年產(chǎn)值增加的磨具是鋁壓鑄磨具和煅燒磨具。

　　2磨具行業(yè)發(fā)展的全球競爭時期即將到來

　　圖2顯示了1967年以來日本磨具銷量的變化、模具制造工藝的發(fā)展和磨具市場的變化。在第二次世界大戰(zhàn)后日本經(jīng)濟復(fù)蘇中，缺乏優(yōu)質(zhì)磨具、加工設(shè)備和素鋁型材危害經(jīng)濟增長。因此，磨具產(chǎn)業(yè)鏈在全國得到了大力推廣。當(dāng)時的巨大發(fā)展機遇是基于1956年日本頒布的《機械設(shè)備產(chǎn)業(yè)振興臨時措施法》（機械振動法）中小企業(yè)系統(tǒng)化和高端構(gòu)件制造業(yè)支持現(xiàn)行政策。1957年，日本模具工業(yè)會成立了磨具產(chǎn)業(yè)鏈，磨具產(chǎn)業(yè)鏈成為機振法規(guī)定的支撐產(chǎn)業(yè)鏈。模具加工是勞動密集型產(chǎn)業(yè)，在機振法出臺的50時代。設(shè)計制造沒有明確的職責(zé)分工，在施工現(xiàn)場，設(shè)計制造混合在一起進行模具加工。磨具一般是借助工作經(jīng)驗，通過劃線創(chuàng)造出來的。模具加工主要采用挫刀、刨床、數(shù)控車床等設(shè)備的手動操作。現(xiàn)階段機械化時間比例為20%，即模具加工時間80%為手動操作。模具加工依賴于技術(shù)人員的專業(yè)技術(shù)。

　　20世紀(jì)70年代，日本正處于經(jīng)濟發(fā)展相對較高的發(fā)展時期，機械制造、電機和電子行業(yè)的模具關(guān)鍵客戶有明顯的發(fā)展趨勢。隨后，磨具產(chǎn)業(yè)鏈終于如愿以償?shù)陌l(fā)展趨勢。1983年，磨具產(chǎn)業(yè)鏈進入一兆日圓產(chǎn)業(yè)鏈團隊。現(xiàn)階段磨具產(chǎn)業(yè)鏈處于非常繁榮的階段，機械設(shè)備采購資金充足，項目投入大量。從20世紀(jì)70年代末到80年代中期，模具加工工藝發(fā)生了很大的變化。由于電子計算機技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)引進了磨具產(chǎn)業(yè)鏈。多工藝自動數(shù)控機床、數(shù)控鏜床、數(shù)控立車、數(shù)控機床火花放電數(shù)碼印刷機、數(shù)控線切割機等數(shù)控機械導(dǎo)入磨具加工制造業(yè)。由于數(shù)控加工中心的廣泛應(yīng)用，如最典型的信息設(shè)備、多工藝全自動數(shù)控機床，構(gòu)成了現(xiàn)階段研磨加工技術(shù)的前提——模具生產(chǎn)采用電子信息技術(shù)?，F(xiàn)階段模具生產(chǎn)的機械自動化比例增加到70%。在此期間，根據(jù)以往的開發(fā)經(jīng)驗，設(shè)計構(gòu)成了許多技術(shù)秘密。

　　從20世紀(jì)80年代末到90年代中期，數(shù)控機床模具制造機械設(shè)備與沖壓模具相結(jié)合的科研工作非?；钴S，引進了沖壓模具和制造的CAD/CAM。90時期之后，CAD廣泛使用/CAM，形成2維、3維生素CAD/CAM。由于電子計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控車床改為數(shù)控車床(電子計算機數(shù)控機床)。此外，在設(shè)計方案之前，模擬技術(shù)的精度也有所提高?，F(xiàn)階段模具生產(chǎn)的機械自動化比例增加到80%。磨具制造業(yè)的生產(chǎn)過程完成了高端數(shù)控機床的生產(chǎn)過程，形成了電子信息技術(shù)與高生產(chǎn)加工技術(shù)相結(jié)合的日本磨具加工制造業(yè)。

　　1985年，“廣場協(xié)議”(Plaza Agreement)“為了突破，日本的加工制造業(yè)不斷向國外擴張。在日本的海外加工制造商不能在當(dāng)?shù)刭徺I高質(zhì)量的磨具，所以高質(zhì)量的磨具可以從日本購買。泡沫經(jīng)濟發(fā)生在日本，1991年。各種因素促進了日本磨具產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展，1991年磨具行業(yè)銷售總額達到歷史最高值1兆9575億日圓。從那時起，泡沫經(jīng)濟被摧毀，磨具銷售總額急劇下降。然而，由于中國經(jīng)濟的復(fù)蘇和海外磨具市場需求的擴大，1998年磨具行業(yè)銷售總額達到歷史時間第二高1兆8954億日圓。從那時起，到2000年代，由于中國經(jīng)濟低迷、磨具客戶向國外擴張以及亞洲磨具水平的提高，日本磨具行業(yè)的總銷售額沒有增加，1997年～1998年亞洲金融危機和2001年日本IT泡沫經(jīng)濟破壞，導(dǎo)致磨具行業(yè)銷售總額下降。此后，由于經(jīng)濟復(fù)蘇，2006年磨具行業(yè)銷售總額達到歷史時間第三，最高值為1兆7875億日圓。

　　2008年的世界金融危機導(dǎo)致世界經(jīng)濟低迷，對日本磨具造成了巨大打擊。2009年磨具行業(yè)總銷售額下降至1兆1590億日圓。比2008年降低32%。無論公司規(guī)模如何，所有磨具行業(yè)都受到?jīng)_擊。工業(yè)統(tǒng)計顯示，2009年日本磨具行業(yè)總銷量僅為1991年最高銷量的59%，2006年的65%。

　　日本磨具產(chǎn)業(yè)鏈的外部環(huán)境也發(fā)生了許多變化。由于磨具客戶向海外轉(zhuǎn)型，中國對磨具的需求減少，這將對日本磨具產(chǎn)業(yè)鏈造成嚴(yán)重打擊。此外，中國經(jīng)濟的停滯和廉價進口商品的通貨緊縮，以及勞動力銷售市場的老齡化，都對磨具行業(yè)產(chǎn)生了巨大的影響。1990年以后，日本磨具行業(yè)的環(huán)境發(fā)生了巨大變化，形勢嚴(yán)峻。在這種競爭激烈的環(huán)境下，規(guī)定日本磨具行業(yè)在經(jīng)營管理理念、設(shè)計方案、質(zhì)量、價格、供應(yīng)及售后維修服務(wù)等方面提高競爭力。此外，磨具用新材料不斷涌現(xiàn)，對這種新材料模具加工的需求也相當(dāng)明顯。

　　亞洲新興經(jīng)濟體磨具產(chǎn)業(yè)鏈的流行導(dǎo)致了磨具供應(yīng)鏈管理的轉(zhuǎn)變

　　近年來，韓國、中國、泰國及其臺灣磨具產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展趨勢明顯。該國開始生產(chǎn)塑料磨具、壓鑄件等成型模具，高強度鋼板硬件模具、連續(xù)沖壓模具等沖壓模具和精密鍛造模具的發(fā)展趨勢相對緩慢。由于日本和其他外國公司的進入和技術(shù)合作，當(dāng)?shù)毓具M行技術(shù)消化、吸收和改進，反向工程(reverse engineering)、隨著加工設(shè)備、數(shù)控車床等模具加工機械技術(shù)的飛速發(fā)展，以及當(dāng)?shù)啬ゾ呤袌龅目焖贁U張，自20世紀(jì)90年代以來，新國家和地區(qū)磨具產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展明顯。從日本和其他先進國家進口的這類國家和地區(qū)的高檔磨具。20世紀(jì)90年代初，當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的優(yōu)質(zhì)磨具不斷增長。2000年代中后期，韓國大中型汽車制造商使用的塑料成型模具大多是從中國進口的，沖壓加工模具的本土化比例迅速增加。圖3是世界磨具銷售總額的變化。我們可以知道，中國磨具的銷量增長非?？?。隨著磨具產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展，韓國和磨具行業(yè)的中國在磨具出入口方面做出了巨大的努力。過去，亞洲的優(yōu)質(zhì)磨具取決于日本進口，日本是第一個磨具出口國。現(xiàn)在情況發(fā)生了很大的變化，中韓占有磨具導(dǎo)出強國的影響力，已經(jīng)正?；?。起初，一些國家只生產(chǎn)成型模具，這種中國制造的五金模具在2000年代隨處可見。亞洲磨具供應(yīng)鏈管理發(fā)生了巨大變化。

　　4對磨具特殊鋼材的期望：原材料的開發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)化

　　表2是模具加工企業(yè)和磨具行業(yè)企業(yè)對磨具特殊鋼材的期望。日本磨具核心競爭力的驅(qū)動力之一是優(yōu)質(zhì)特殊鋼材。對磨具的特殊鋼材要求是解決價格和性價比高、防銹處理抗裂對策、新材料開發(fā)及其模具鋼材價格標(biāo)準(zhǔn)化等。在機械加工行業(yè)殘酷競爭的環(huán)境下，提供優(yōu)質(zhì)模具鋼是提高機械加工行業(yè)競爭力的關(guān)鍵因素。磨具專用鋼廠與模具廠的合作與相互信任，將使日本磨具有進一步的發(fā)展趨勢。