模具按加工工艺与加工对象分为冲压、塑料、铸造、锻压、橡胶五大类,一体化压铸对应的正是铸造模具中的金属型压铸模具。随着大型压铸件应用扩展与压铸机吨位提升,金属型压铸模具成为一体化压铸产业链中技术壁垒最高、需求确定性较强的环节之一;同时模具属消耗品,寿命到期后的更换会形成持续性需求。需要说明的是,其具体市场规模的量化数据尚未有统一口径,需以官方后续公布及第三方实测为准。

铸造模具在模具五分类中的位置

按加工工艺和加工对象划分,模具分为冲压模具、塑料模具、铸造模具、锻压模具和橡胶模具五大类。其中铸造模具指各种金属零件铸造成型时采用的模具,根据铸型材质又分为砂型铸造模具和金属型铸造模具等;金属型铸造模具再按压力不同,分为重力铸造模具、低压铸造模具和压铸模具。

砂型铸造模具以砂为铸型,适合单件、小批量及结构复杂的大件;金属型铸造模具以金属为铸型,适合批量化的非铁金属压力铸造成型。一体化压铸的大型车身结构件,对应的正是压力最高的压铸模具这一类。

需求增长的三个驱动方向

一是大型压铸件的渗透。 铸造模具主要应用于汽车发动机、变速箱、轮毂、机床等复杂零部件的生产,随着一体化压铸件从后底板向车身结构件延伸,单件模具可覆盖的零件集成度提高,对超大型模具的需求随之增加。

二是压铸机吨位提升。 行业内已出现6800T一体化压铸模具,以及6000T大型一体化后底板压铸模具;相关企业还在推进9000T、12000T乃至12000T-20000T一体式车身结构模具的研发。吨位越大,模具大型化程度越高,热平衡范围增大,对材料等向性、均匀性与纯净程度的要求也更高。

三是模具的消耗品属性与更换周期。 模具型腔与高温金属直接接触,反复经受激冷激热,工况恶劣,本身属于消耗品,提高模具寿命是成本控制的关键。此外,模架是超大型模具的主要成本之一,占比约40%,且需定期检测和维护,构成稳定的配套需求。

技术分层与竞争格局

模具的技术壁垒集中体现在设计与原材料选取两方面。设计需解决热平衡、进浆料方向、空气排出、脱模等问题,CAE仿真总体网格数量达三到五亿,传统软件算法和硬件难以满足;开发周期上,主机厂定点后模具厂需6个月以上设计,之后打样,双方合作改进往往还需一到两年。原材料则要求高热稳定性、高温强度、耐磨性、韧性、导热性。

市场格局呈现“低端混战、高端缺乏”的特征,大型一体化压铸模具企业较少、集中度很高。代表性中高端厂商包括广州型腔、合力科技、赛维达等;上市公司中,合力科技已配备1000吨合模机以支持万吨级大型模具装配,旭升集团则与科佳(长兴)模架公司就模具开发建立战略合作。模具企业整体可分为整机厂分厂、大型模具厂和中小型模具厂三类,其中多数压铸厂商不具备大型压铸模具设计能力,需外部采购。

常见问题

一体化压铸用的是铸造模具中的哪一类?

对应的是一体化压铸模具,属于铸造模具下的金属型铸造模具,再细分即为压铸模具。金属型铸造模具按压力不同分为重力、低压、压铸三类,压铸模具承受的压力最高,因而技术分层最明显。

金属型压铸模具的需求由什么驱动?

主要来自大型压铸件渗透、压铸机吨位提升,以及模具作为消耗品带来的更换需求。压铸机吨位越大、模具越大型化,精密程度与材料要求越高,技术难度也随之提升。

砂型铸造模具会取代金属型压铸模具吗?

两者应用场景不同,并非替代关系。砂型铸造模具适合单件、小批量及复杂大件,金属型铸造模具适合批量化的非铁金属压力铸造成型,一体化压铸的大型车身结构件属于后者。