據統計,汽車上超過95%的零部件均需要依靠模具來進行批量加工制造,而在一款新車開發中,大約需要2萬多個汽車零部件,包括鈑金件、壓鑄件、沖壓件、塑料件、電子元氣件等等。在這些零部件的研發與制造過程中,需要大量的模具與治具檢具,其中對模具的需求量最大。一般而言,一款新車開發中,需要汽車沖壓模具約1500余副、塑料模具800余副、鈑金模具300余副、壓鑄模具100余副。因此,每次整車換型都需要幾千副模具,價值高達上億元,例如,大眾帕薩特的全套車身沖模價值就超過2.5億元。
而從汽車模具的材質來看,主要可分為金屬模具、塑料模具和無機非金屬模具,目前,我國模具制造仍以金屬模具為主。而隨著環保與節能的需要,汽車輕量化已成為世界汽車設計發展的主要潮流之一。試驗表明,汽車整車質量每降低10%,燃油效率可提高6-8%;而汽車整車質量每減少100公斤,百公里油耗可降低0.3-0.6升。
而注塑模具由于具有更輕的重量而得到廣泛采用。目前,發達國家汽車的內飾件已基本實現塑料輕量化,塑料在汽車中的應用正在由內飾件向外飾件、車身與結構件發展,例如奔馳Smart、蓮花Elisey與雷諾Espace均采用了塑料車身?傮w來看,國外發達國家汽車領域的塑料使用量正在持續增長,塑料模具占汽車模具總量的比例已經超過了60%,占到了車身總質量的10-15%左右。未來隨著對汽車輕量化設計的追求,塑料在汽車領域的用量將會越來越大,而汽車塑料使用量的多少也將成為衡量汽車水平高低的一個重要標準。
但就目前國內的發展現狀而言,中國的塑料模具占比還不足40%,遠低于國外水平。但汽車輕量化是必然趨勢,例如,2016年10月,中國汽車工程學會發布的《節能與新能源技術汽車路線圖》就預計到2030年汽車整車質量將比2015年減重40%?梢,在我國汽車輕量化的趨勢下,中國汽車塑料模具還有巨大的發展空間。
國內眾多企業正在推進注塑模具的發展,例如,昆山銀寶山新科技股份有限公司研制的“大型復合材料尾門模具”就用熱壓成型SMC汽車尾門內板替代金屬尾門內板,以塑代鋼實現汽車輕量化;寧波遠東制模有限公司的“汽車輪罩注塑模具”用于生產薄壁的汽車輪罩制品,制件產品壁厚僅為1.0mm,相比傳統壁厚(1.6-1.8mm)可大幅提升輕量化水平。值得一提的是,汽車內外飾的輕量化是整車輕量化的重要組成部分,內外飾的輕量化不僅能為整車帶來能耗的降低,更重要的是能帶來安全性和舒適性的提高。因此,所有的整車廠對內外飾的輕量化非常重視,注塑模具將在汽車內外飾領域得到廣泛應用。