轮胎模具行业技术现状及发展趋势

轮胎模具是轮胎制造过程中的关键工艺装备，模具的质量和精度对轮胎的外观、质量、使用寿命及行驶的安全性、舒适性等都有着非常重要的决定性作用。

目前，我国轮胎模具工业发展迅速，专业的轮胎模具厂家在技术水平、装备水平、管理水平等方面都呈快速提升状态。

在90年代初期，我国的子午线轮胎的产量很小，子午化率相当低。

相应地，全国的轮胎活络模具需求量也很少，主要采用两半模具来硫化轮胎。

同时，因制造设备、技术、工艺等的落后，使得两半模具的制造精度和外观差强人意，从而导致了轮胎外观和综合指标的低下，无法和国外轮胎厂家竞争。

随着加工装备水平的提高和模具加工工艺的不断改进，以及沈阳子午线轮胎模具有限公司于1987年从德国引进成套的轮胎模具加工设备和技术以后，到90年代中后期，这种局面有所改观，国产的子午线轮胎模具基本上能达到国内轮胎厂家的技术要求。

在2000年以后，随着轮胎模具行业技术的不断创新，从德国、意大利和美国等发达国家进口的子午线轮胎模具数量逐渐减少，我国产品完全能够满足国内轮胎厂家的质量和数量要求。

从2004年开始，不仅实现了产品替代，而且还远销海外。

目前欧洲轮胎的子午化率已达100%，美国已达90%以上，日本也接近90%。

而我国2005年只有57.4%，2008年就已经达到75.2%，2012年更是达到88%。

工业和信息化部发布的《轮胎产业政策》明确提出，鼓励发展安全、节能、环保的高性能子午线轮胎，巨型工程子午线轮胎，宽断面、扁平化的乘用子午线轮胎，以及无内胎载重子午线轮胎。

到2015年，我国乘用车胎子午化率预计要达到100%，载重车胎子午化率达90%，轻型载重车胎子午化率达85%。

轮胎子午化率提升，意味着对轮胎模具质量要求的提升和技术创新的提升。

一、我国汽车轮胎模具行业的技术现状分析汽车轮胎模具行业发展到今天，已经从主要依靠进口发展到基本国产化，甚至相当一部分模具出口到欧美日等发达国家和地区，模具结构已经从两半模发展到活络模，零部件从简单到复杂，模具材料从铸铁到钢质和铝质，模具制造工艺从手工、普通机械加工发展到高速精密的数控加工。

依靠技术改造和技术创新，新的技术、工艺、产品不断涌现，使轮胎模具企业加快了向高新技术企业迈进的步伐。

轮胎模具行业技术现状及发展趋势曾旭钊（巨轮模具股份有限公司）ＩｎｄｕｓｔｒｙＲｅｖｉｅｗ行业综述首先是模具设计方面。

为了提高轮胎模具的工作性能和使用寿命，提供更优质、更经济的轮胎模具，模具行业不断在设计软件上狠下工夫、加大成本投入，购买先进高效的设计软件，以达到提高设计效率和设计精度、减少设计差错的目的。

其次是制造过程。

传统的手工加工工艺已逐渐被EDM工艺代替。

目前全国大多数轮胎模具采用EDM加工模具，并得到世界著名轮胎制造商的认可。

从国外引进的铝合金精密铸造技术在轿车轮胎模具加工中也占了相当大的比例。

至于数字化加工系统在轮胎模具加工上的应用，虽然能很好地保证模具的高精度和高档次，但是由于投入成本太高，一般规模的企业基本上望而却步。

然而，随着高性能轮胎的发展，轮胎制造商对轮胎模具精度和档次提出了非常高的要求，因此轮胎模具的数字化制造发展是行业的一个总发展趋势。

这种加工技术使模具总体结构设计变得更快捷、更方便，使模具的质量更可靠、交货周期更短，使企业更能够快速响应市场的变化，大大增强了竞争能力。

二、我国轮胎模具行业水平及与国外同行业的主要差距虽然不能否认国内轮胎模具行业技术的进步及水平，但是，对比国外同行业，国内的轮胎模具行业的技术创新能力和水平始终还有一定差距。

近几年，我国汽车轮胎模具发展非常迅速，在国际市场具有较大的价格优势，特别是中低档模具。

由于我国低廉的优质劳动力资源、较好的技术基础和基础配套设施，到中国来采购轮胎模具的跨国公司越来越多。

目前，世界轮胎排名前10名的轮胎巨头大都已在中国订购轮胎模具，这对我国轮胎模具行业而言是一种肯定。

中国的轮胎模具生产企业虽然发展很快，但水平和规模相差悬殊，即使排在行业前列的企业，与国外同类企业，特别是欧、美、日、韩等国家的企业，还有较大差距，缺乏国际竞争力。

主要差距有：一是国内模具生产厂家的技术水平、工艺条件、装备水平参差不齐。

二是产品生产结构不合理。

轮胎模具生产企业基本自产自配，不像国外模具企业那样依靠专业协作进行外协加工配套，这在某种程度上制约了我国轮胎模具标准化生产的发展。

国内中低档模具生产能力出现严重过剩，加上各企业为了接到更多的加工订单而相互排挤，互相压价，恶性的竞争直接影响了行业的健康发展。

而市场上急需的高档模具、高新技术产品开发和生产水平一直以来得不到全面提高，很多模具厂的产品质量和售后服务跟不上市场的要求。

三是管理手段落后。

模具行业企业管理水平比较落后，部分模具企业基本上是作坊式管理，模具市场标准化、专业化程度不高，产品定位不准。

我国的模具标准化工作起步较晚，轮胎模具标准化水平和模具标准件使用覆盖率低，标准件的生产、销售、推广和应用工作也相对落后。

标准化生产方便于产品的互换，同时也能缩短模具的加工周期，使模具的加工质量和成本等方面能够更好地得到控制。

四是加工设备数控化程度不足。

相当一部分轮胎模具企业的加工设备相对落后，其数控化率低。

只有少数企业的加工设备能达到初具规模的数控化。

与国际上先进企业的轮胎模具比较，我国的轮胎模具加工装备数控化普及率低得多，因此轮胎模具加工质量总体上不如先进企业，主要表现在尺寸精度和表面质量等方面。

五是产品技术创新能力低。

在行业里，大部分企业还没有建立完善且具针对性的研发体系和机制，对产品的技术创新和知识产权保护不重视，严重制约了行业技术进步和产业的升级。

六是国内原材料，特别是钢材、铝合金材料的性能始终不如日本、欧美等发达国家和地区，很多小规模的模具制造厂家的模具用材几乎全部采用国产的，包括易损易耗零部件，而排在行业前列的模具制造商，也有相当部分钢材采用国产，模具使用一段时间后容易生锈，必须依靠可靠的表面处理方法来保证模具的外观质量，因此在某些程度上影响了国产模具的形象。

三、轮胎模具技术的发展趋势1.模具加工信息化、集成化、柔性化、智能化目前，国内外其它模具产品的制造厂家正在加快模具制造信息化建设，由于轮胎模具比较特殊，因此行业在信息化建设方面表现得相当迟缓及落后。

信息化不是简单地用软件来实现旧的技术管理逻辑，不要期望将IT系统套用在传统的管理模式上就会产生期望的功效，而是需要通过信息化带动企业技术的管理和创新，将信息技术融入到企业新的管理模式和方法中。

笔者认为，企业管理的集成化应该是将企业和上下游企业的相关技术捆绑在一起形成一条完整的技术链条，把企业内部以及节点企业之间的各种技术要求看做一个整体功能过程，形成集成化技术链管理体系。

柔性化技术包含了传送技术、机外仿真技术、脱机编程技术，特别是包括模具自动仓库、模具自动识别与提取、模具工作参数自动调整等功能的模具系统实用化，使模具制造实现个性化生产、按定单生产和准时生产成为可能。

模具加工智能化可以改善操作者作业环境，减轻操作者的劳动强度；提高作业质量、工作效率、机器的自动化程度及智能化水平；提高了设备的可靠性，降低维护成本；故障诊断实现智能化等。

2.模具高速加工技术的应用高速加工技术产生于近代动态多变的全球化市场经济环境。

在激烈的市场竞争中，要求企业产品质量高、成本低、交货快、服务好、环境清洁和产品创新换代及时，由此牵引高速加工技术的不断发展。

自20世纪80年代，高速加工技术基于金属传统切削加工技术、自动控制技术、信息技术和现代管理技术，逐步发展成ＩｎｄｕｓｔｒｙＲｅｖｉｅｗ行业综述为综合性系统工程技术。

现已广泛应用于生产工艺流程型制造企业，如汽车生产企业；随着个性化产品的需求增加，其生产条件为多品种、单件小批制造加工，高速加工技术必将在生产工艺离散型或混和型企业中得到进一步应用和发展，如模具、能源设备、船舶、航天航空等制造企业。

3.模具加工在线检测绝大部分的模具加工过程都具有一次成型的特点。

较高的累计误差值会被转移到复杂的型腔中，这就要求我们必须一次完成全部加工。

同时，较短的交货期和全球性的竞争也需要有更短的生产期。

为尽量减少人为因素的干扰并预防加工过程的缺陷发生，就必须尽可能多地将自动化检测技术应用在产品的加工过程中。

自动化的在线检测可以满足这种要求，它可以使工艺过程和零件处于控制状态，尽量减少因操作员干预而造成的停机时间。

在线连续检测技术已是现代流程工业和过程控制领域关键技术之一。

现代的机床绝大多数都具备测试和校准技术，而且也能够提供这种技术，这样车间就能够保证机床的精度并且正常运行。

它能够使模具厂以更高的几何精度和尺寸精度更快地生产模具，几乎不需要操作员参与、返工或手工精加工等作业。

4.橡胶模具表面快速改性技术目前国内在轮胎模具加工技术上虽然有了质的提升，但由于国产材料总体质量比较差，生产出来的轮胎模具往往存在各种各样的质量缺陷，包括容易变形、容易腐蚀、容易生锈、寿命不足、不耐磨等。

因此提高模具的表面强度和硬度、改善金属表面磨损性能、降低金属表面摩擦系数、提高抗橡胶粘附性能等要求已经成为各轮胎模具制造厂家必须面临然而又必须加以解决的难题。

为更好地提高模具的使用寿命和性能，目前我们可以通过以下途径获得良好的金属表面性能：金属表面形变强化、表面热处理、表面化学热处理、等离子表面处理、激光表面处理等。

5.橡胶模具易脱模的表面技术轮胎模具使用过程中经常存在橡胶粘附问题，一直以来，轮胎厂家常将在模具表面喷脱模剂作为常用的脱模方法，但由于这些操作都是手工的，操作人员不同、操作手法不同、操作时间不同都会造成脱模剂的喷射量不同或者不均匀。

虽然轮胎制品的表面残留的脱模剂不会影响其使用性能，但如果使用不当或者模具表面清洁预处理得不好，会直接引起脱模剂的转移，从而在轮胎制品上产生肉眼可见的白斑，直接影响轮胎外观。

甚至有时候还会使轮胎产品表面产生龟裂皱纹，影响轮胎的外观和腐蚀模具而缩短模具使用寿命，并带来环境污染。

目前，国内外有一些注塑模的厂家正在尝试着在模具上直接处理其型腔表面，使其拥有抗粘附能力，而且这些技术正越来越成熟。

例如：表面化学涂镀、表面纳米化等，这些技术完全可以作为我们这个行业的借鉴，甚至应用在我们的产品上面。

6.橡胶模具无排气孔技术传统的轮胎硫化模具排气系统一直以来都是在花纹的死角或特殊位置加工微细的排气孔，目的是便于在硫化过程中将型腔内部的空气排出，从而避免出现缺胶的质量问题。

但是，由于这种排气系统的小孔将型腔和其外部直接连通，而且一般情况下，孔的直径大小至少有0.6mm，最大可以达到直径2mm，因此轮胎在硫化过程中，胎坯上多余的胶料就会通过这些小孔流出而形成大小一致、密密麻麻的胶须。

在轮胎成品包装前必须剪掉这些胶须，既浪费人力又浪费时间，还浪费胶料影响外观。